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1、色谱定性定量分析第1页，本讲稿共20页一、色谱定性方法n定性依据定性依据n主要依据是每个组份的保留值主要依据是每个组份的保留值n一般需要标准样品，离开已知纯物质的对照，一般需要标准样品，离开已知纯物质的对照，就无法识别各色谱峰代表何种组份就无法识别各色谱峰代表何种组份n对某一未知试样，单独用色谱法定性十分困对某一未知试样，单独用色谱法定性十分困难，因此常需与化学分析及其它仪器分析方法难，因此常需与化学分析及其它仪器分析方法相结合相结合 第2页，本讲稿共20页1.利用色谱保留参数定性n保留值定性保留值定性n 在一定的固定相和恒定的操作条件（如柱温、流动相流速、固定液含量、在一定的固定相和恒定的操
2、作条件（如柱温、流动相流速、固定液含量、柱长和柱径等）下，每种物质都有一定的保留值（柱长和柱径等）下，每种物质都有一定的保留值（tR或或VR），一般不受其），一般不受其它组份的影响，表现为每一组份的特征值它组份的影响，表现为每一组份的特征值n因此可利用已知物的保留值和未知物的保留值对照进行定性因此可利用已知物的保留值和未知物的保留值对照进行定性n 利用绝对保留值定性时，要求严格控制色谱操作条件，否则重现性较差利用绝对保留值定性时，要求严格控制色谱操作条件，否则重现性较差n 若采用相对保留值若采用相对保留值r2,1作定性分析，它仅与柱温有关，则可消除某些操作定性分析，它仅与柱温有关，则可消除某些
3、操作条件差异所带来的影响作条件差异所带来的影响n 常用标准物：苯、正丁烷、对二甲苯、环己烷、常用标准物：苯、正丁烷、对二甲苯、环己烷、2,3,4-三甲基戊烷三甲基戊烷n 对于组份比较简单的已知范围的混合物试样，可采用此法进行定性。也可利用文对于组份比较简单的已知范围的混合物试样，可采用此法进行定性。也可利用文献上的献上的r2,1值或色谱手册中的值或色谱手册中的r2,1值对照定性。值对照定性。第3页，本讲稿共20页第4页，本讲稿共20页1.利用色谱保留参数定性n加入已知物增加峰高法加入已知物增加峰高法n 首先用被测试样作色谱图，然后将已知纯物质加到试样中首先用被测试样作色谱图，然后将已知纯物质加
4、到试样中去，在相同的条件下作色谱图，对比这两个色谱图去，在相同的条件下作色谱图，对比这两个色谱图n 若后一色谱图中某一色谱峰相对增高时，则该色谱峰的组若后一色谱图中某一色谱峰相对增高时，则该色谱峰的组份原则上与加入已知纯物质是同一种化合物份原则上与加入已知纯物质是同一种化合物n 当试样组份比较复杂，峰间距离太近，或操作条件不易控当试样组份比较复杂，峰间距离太近，或操作条件不易控制稳定，很难准确地测定其保留值时，可采用此法进行定性制稳定，很难准确地测定其保留值时，可采用此法进行定性第5页，本讲稿共20页1.利用色谱保留参数定性n双柱法定性双柱法定性n 将试样和标准物的混合物分别在两根极性相差较大
5、的色谱柱将试样和标准物的混合物分别在两根极性相差较大的色谱柱上进行色谱分离上进行色谱分离n 观察标准物和未知物色谱峰在这两根柱子上是否始终重观察标准物和未知物色谱峰在这两根柱子上是否始终重合，如两色谱峰始终重合，可判断为同一组份，否则不是合，如两色谱峰始终重合，可判断为同一组份，否则不是同一组份。同一组份。n 可以避免不同组份由于保留值的偶然一致性，可能发生的定可以避免不同组份由于保留值的偶然一致性，可能发生的定性错误。性错误。第6页，本讲稿共20页2.与其它方法结合定性n与化学方法结合进行定性与化学方法结合进行定性n 将试样经过一些特殊试剂处理，发生物理将试样经过一些特殊试剂处理，发生物理变
6、化或化学反应后，其色谱峰将会提前、移变化或化学反应后，其色谱峰将会提前、移后或完全消失后或完全消失n 比较处理前后色谱图的差异，以及在柱后比较处理前后色谱图的差异，以及在柱后用化学试剂鉴定流出物，就可初步定性鉴别用化学试剂鉴定流出物，就可初步定性鉴别试样中含有哪些官能团试样中含有哪些官能团第7页，本讲稿共20页2.与其它方法结合定性n与光谱、质谱联合定性与光谱、质谱联合定性n 色谱仪与光谱或质谱仪等联用，实际上是光谱仪和质谱仪等起着检测色谱仪与光谱或质谱仪等联用，实际上是光谱仪和质谱仪等起着检测器的作用，将复杂组份的混合物经色谱柱分离为单组份，再利用红外器的作用，将复杂组份的混合物经色谱柱分离
7、为单组份，再利用红外光谱、质谱或核磁共振谱等进行定性分析光谱、质谱或核磁共振谱等进行定性分析n 既充分利用光谱、质谱等适于分析分子结构、官能团或物质的摩尔质量等特点，既充分利用光谱、质谱等适于分析分子结构、官能团或物质的摩尔质量等特点，克服了它们不易检定复杂物质的困难，又充分利用了色谱的高效分离能力克服了它们不易检定复杂物质的困难，又充分利用了色谱的高效分离能力n 联用方法是解决复杂未知物定性问题最有效的方法之一，其中特别是色谱联用方法是解决复杂未知物定性问题最有效的方法之一，其中特别是色谱-质谱质谱联用分析，是当今分离和鉴定未知物最好的手段联用分析，是当今分离和鉴定未知物最好的手段第8页，本
8、讲稿共20页二、色谱定量方法n1.1.定量依据和校正因子定量依据和校正因子n 在一定的操作条件下，被测组份的质量在一定的操作条件下，被测组份的质量mi与检测器产生的响与检测器产生的响应信号（色谱图上表现为峰面积）应信号（色谱图上表现为峰面积）Ai成正比，比例系数称成正比，比例系数称为峰面积绝对校正因子为峰面积绝对校正因子fi，即，即mi=fiAin 这就是色谱定量分析的依据这就是色谱定量分析的依据n 绝对校正因子主要由仪器的灵敏度所决定，并与分析的绝对校正因子主要由仪器的灵敏度所决定，并与分析的操作条件有密切关系操作条件有密切关系第9页，本讲稿共20页2.峰面积的测量n准确测量法准确测量法n
9、用计算机测量用计算机测量n 通常高级色谱仪配有计算机，能自动计算峰面积通常高级色谱仪配有计算机，能自动计算峰面积n 用自动积分仪测量用自动积分仪测量n 它能自动测出曲线所包围的面积，测量精度达它能自动测出曲线所包围的面积，测量精度达0.20.22 2n 上述两种方法分析速度快，线性范围广，对小峰或不规则上述两种方法分析速度快，线性范围广，对小峰或不规则的峰也能得出较准确的测定结果的峰也能得出较准确的测定结果第10页，本讲稿共20页2.峰面积的测量n近似测量法近似测量法n 对称峰可用峰高乘半高峰宽法：对称峰可用峰高乘半高峰宽法：n 在相对计算时可省略系数，狭窄峰还可将半高峰宽视为在相对计算时可省
10、略系数，狭窄峰还可将半高峰宽视为常数以峰高计算常数以峰高计算n 不对称峰可用峰高乘平均峰宽法：不对称峰可用峰高乘平均峰宽法：n 平均峰宽是指在峰高平均峰宽是指在峰高0.150.15和和0.850.85处分别测量的峰宽的平处分别测量的峰宽的平均值均值第11页，本讲稿共20页3.常用定量方法n归一法归一法若试样中各组份若试样中各组份都能都能流出色谱柱并在所用的检测器上都能产生流出色谱柱并在所用的检测器上都能产生信号显示出色谱峰，则可测量所有组份色谱峰的峰面积，由下信号显示出色谱峰，则可测量所有组份色谱峰的峰面积，由下列公式计算各组份的含量列公式计算各组份的含量Ai为任一组份的峰面积，为任一组份的峰
11、面积，fi为任一组份的质量校正因子为任一组份的质量校正因子归一法的优点是无需标样，结果准确，操作简便，操作条件（如进样量、归一法的优点是无需标样，结果准确，操作简便，操作条件（如进样量、流速等）变化对测定结果影响较小，宜于分析多组份试样中各组份的含量。流速等）变化对测定结果影响较小，宜于分析多组份试样中各组份的含量。第12页，本讲稿共20页外标法外标法A标准曲线法标准曲线法用标样配成一系列不同浓度的标准溶液，在一定操作条件下，分别用标样配成一系列不同浓度的标准溶液，在一定操作条件下，分别定量进样测量，绘制峰面积对标液浓度的标准曲线。并在相同条件定量进样测量，绘制峰面积对标液浓度的标准曲线。并在
12、相同条件下，注入相同体积的被测试样测出峰面积，在标准曲线上求出被测下，注入相同体积的被测试样测出峰面积，在标准曲线上求出被测组份的含量组份的含量B外标一点法（单点校正）外标一点法（单点校正）C外标两点法（两点校正）外标两点法（两点校正）外标法简便，不需用校正因子，但需要标样并且外标法简便，不需用校正因子，但需要标样并且进样量要求十分进样量要求十分准确准确，操作条件也需严格控制，操作条件也需严格控制第13页，本讲稿共20页ACsAxCx第14页，本讲稿共20页ms和和mi分别为内标物和被测组份的质量分别为内标物和被测组份的质量As和和Ai分别为内标物和被测组份的峰面积分别为内标物和被测组份的峰面
13、积fis为组份为组份i相对于内标物相对于内标物s的相对校正因子的相对校正因子 内标法内标法用一定量的纯物质作内标物，加入到准确称量的试样中，根据用一定量的纯物质作内标物，加入到准确称量的试样中，根据用一定量的纯物质作内标物，加入到准确称量的试样中，根据用一定量的纯物质作内标物，加入到准确称量的试样中，根据被测试样和内标物的质量比及相应的色谱峰面积之比，计算被被测试样和内标物的质量比及相应的色谱峰面积之比，计算被被测试样和内标物的质量比及相应的色谱峰面积之比，计算被被测试样和内标物的质量比及相应的色谱峰面积之比，计算被测组分的含量测组分的含量测组分的含量测组分的含量第15页，本讲稿共20页选择内
14、标物有四个要求：选择内标物有四个要求：（a）内标物应是该试样中不存在的纯物质；（b）它必须完全溶于试样中，并与试样中各组份的色谱峰能完全分离；（c）加入内标物的量应接近于被测组份；（d）色谱峰的位置应与被测组份的色谱峰的位置相近，或在几个被测组份色谱峰中间。内标法的优点：内标法的优点：测定的结果较为准确,由于通过测量内标物及被测组份的峰面积的相对值来进行计算，因而在一定程度上消除了操作条件等的变化所引起的误差,在样品前处理前加入内标，再进行处理，可部分补偿待测组分在样品前处理中的损失。内标法的缺点：内标法的缺点：A.操作程序较为麻烦，每次分析时内标物和试样都要准确称量B.有时寻找合适的内标物也
15、有困难也可用内标校正曲线法进行定量测定第16页，本讲稿共20页标准加入法标准加入法n是一种特殊的内标法。设样品中待测组分含量为是一种特殊的内标法。设样品中待测组分含量为Win首先在一定色谱条件下测定样品的色谱图，得待测组分的峰面积首先在一定色谱条件下测定样品的色谱图，得待测组分的峰面积Ain然后在该样品中加入已知量为然后在该样品中加入已知量为Wi的待测组分，并在的待测组分，并在相同色谱条件相同色谱条件下测得加下测得加入后的待测组分峰面积入后的待测组分峰面积Ai。n计算公式：计算公式：第17页，本讲稿共20页标准加入法标准加入法n优点：不需要另外的标准物质为内标，只需要待测组分的纯物质，进样量不
16、必十分准确，若在阳平前处理之前就加入已知准确量的的测组分，则完全可以补偿待测组分在前处理过程中的损失。对样品中的其他组分可作为内标。n要求：待测组分加入前后的色谱条件要完全一致。第18页，本讲稿共20页4影响定量分析结果准确度的因素n样品制备 前处理方法，转化率，溶剂，供试液储存，n进样技术 与外标法关系密切，手动进样，阀进样n色谱条件 流动相流速，流动相组成，温度，柱效，色谱峰的对称性n检测器性能 线性关系，浓度型检测器，质量型监测器，灵敏度n分离度大则影响小第19页，本讲稿共20页5分析方法的评价方法学考察n线性关系 测绘标准曲线，指标：相关系数r0.9999，获得线性范围n精密度 平行测定多次，指标：变异系数（RSD%）应从样品制备做起n准确度 加样回收实验，指标：回收率%接近100%应从样品制备做起第20页，本讲稿共20页