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色谱定量分析

色谱定量分析
色谱定量分析

色谱定量分析

色谱分析的重要作用之一是对样品定量。色谱法定量的依据是:组分的重量或在载气中的浓度与检测器的响应信号成正比。在此,响应信号指峰面积或峰高,表示为:i i i A f w =,其中:w i 为欲测组分i 的量,A i 为组分i 的峰面积,f i 为比例系数,在此称为校正因子。由此可见,要准确定量,首先要准确测出峰面积与定量校正因子。

一、峰面积的测量 1. 对称峰面积的测量

对称色谱峰近似地看作一个等腰三角形,按照三角形求面积的方法,峰面积为

i w h A h i i 2

=,经验证明该方法计算的面积只有实际面积的0.94倍,故再乘一系数1.065,

i w h A h i i 2

065.1=,这是目前应用较广的计算法。

2. 不对称峰面积的测量

在色谱分析中,经常会遇到不对称峰,多数不对称峰为拖尾峰,峰面积的计算方法为:取峰高0.15倍处和0.85倍处峰宽的平均值,乘峰高:h W W A h h ?+=

)(2

1

85.015.0 3. 大色谱峰尾部的小峰面积的测量

分析某主成分中痕量组分时,常会遇到主峰未到基线,杂质峰开始馏出的情况。此时,杂质峰面积计算法如下:

沿主峰尾部划出杂质峰的基线,由峰顶作主峰基线的垂线。峰顶为A ,垂线与主峰尾部交点为B ,峰高一半处峰宽为b ,则A=AB·b 。

4. 基线漂移时峰面积的测量

基线漂移时的峰面积,形状与大峰后面拖尾的小峰的峰缝相似,计算方法相同。 5. 重合峰面积的测量

在色谱分析中,常会遇到分离不完全的重合峰,峰面积可如下计算:

两峰重合,如果交点位于小峰半高以下,可由峰高乘半高峰宽法计算两峰面积。 如果两峰交点位于小峰半高以上,通常是由交点作基线的垂线,再用剪纸称重法计算。 6. 峰高乘保留时间法

同系物间,半高峰宽与保留时间呈线形关系:a bt W R h +=2

,对于填充柱0≈a 。

当色谱峰很尖、很窄、半高峰宽不易测准时,可用保留时间代替半高峰宽

R bt h A ?=065.1。

7. 自动积分仪法

使用自动积分仪测量峰面积,速度快,比其他方法测量的精密度高,可大大节省人力,提高分析自动化程度。

8. 峰高在定量分析中的作用

峰高也可作为定量指标,对于一定的样品,如果操作条件保持不变,在一定的进样量范围内,半高峰宽是不变的,峰高可直接代表组分的浓度,由峰高代替面积计算。方法快速、简便,适用于固定不变的常规分析。与使用面积定量法比较,对于出峰早的组分,由于半高峰宽很小,相对测量误差大,这时用峰高定量更准确。对于出峰晚、峰较宽的组分,用峰面积定量更准确。

二、定量校正因子 1. 定量校正因子的提出

定量校正因子是定量计算公式中的比例常数,其物理意义是单位峰面积所代表的被测组分的量。

定量分析的依据是被测组分的量与响应信号成正比,但是,同一含量的不同物质,由于其物理、化学性质的差别,即使在同一检测器上产生的信号大小也不同,直接用响应信号定量,必然产生较大误差。因此提出了定量校正因子。定量校正因子对信号加以校正,校正后的峰面积可定量地代表物质的含量。

物质的响应还与检测器的灵敏度有关。单位量的同一物质在不同灵敏度检测器上,校正因子不同,但物质间的相对响应值相同,故进行面积校正时,常用相对值。由此提出了相对校正因子,即某物质与标准物质绝对校正因子之比值。常用的标准物质,热导池是苯,氢焰离子化检测器是正庚烷。人们通常将相对二字省略,仍称校正因子。

随着被测组分使用的计量单位不同,又可分为质量校正因子,摩尔校正因子和体积校正因子。

2. 校正因子的表达式 (1) 质量校正因子f m

单位面积所代表组分质量,是最常用的定量校正因子

s

i i

s m

s m i m m A m A f f f =

=

,,'

(1) 式中:m i ,A i ——分别为被测物的质量和峰面积; m s ,A s ——分别为标准物的质量和峰面积。 (2) 摩尔校正因子f M ’

单位峰面积所代表组分的摩尔数

i

s m s i i i s s sM iM M M M

f m M A m M A f f f ?===

''

(2)

M i ,M s 分别为被测物和标准物的相对分子质量。 (3) 体积校正因子f v ’

对于气体样品,体积校正因子按下式计算:

'

)

()('

4

.224.22M i s i s i s v s v i v f M m A M m A f f f =??=

=

(3)

(4) 相对响应值S is

相对响应值也叫相对应答值,相对灵敏度等,指某组分i 与等量基准组分s 的响应值之比,当计算单位与相对校正因子相同时,他们与相对校正因子的关系为:

'

'

1is

is f S =

(4)

3. 峰高定量校正因子

对于用峰高进行定量的峰,要使用峰高定量校正因子,峰高定量校正因子受操作条件影响较大,因此一般不能直接引用文献值,必须在实际操作条件下用标准纯物质测定。

对于同系物,峰高定量校正因子可按下式估算:

A

s i Rs

Ri h s i f bt a bt a f ,,++=

(5)

其中:A

s i f ,为组分对标准物面积校正因子;b a ,为常数。 对于保留值较大的组分,a 值可忽略不计,上式近似表示为:

A

s i Rs

Ri h s i f t t f ,,=

(6)

具体计算方法为:测两个纯物质(标准物与欲测样品组分)的W h/2与t R 值,根据

R bt a W h +=2

,解方程组求a 和b 值,然后根据测得的保留时间,再从文献上查得面积校

正因子A s i f ,,即可求出h

s i f ,。

该方法不适用于不对称的色谱峰和保留时间过小的色谱峰。 4. 校正因子的测量方法 (1) 测量方法

准确称取被测组分和标准物质,最好使用色谱纯试剂,在实验条件下,准确称量进样,准确测量峰面积,分别按式(1)、(2)、(3),计算质量校正因子,摩尔校正因子和体积校正因子。

(2) 校正因子的换算

如果将校正因子改为相对于另一标准物的校正因子,可按下式计算:

)

,(),(),(ΦΦ=

i m s m s i m f f f (7)

)

,(),(),(ΦΦ=

i M s M s i M f f f (8)

其中:Φ,s 表示两种不同的标准物。

5. 校正因子的估算

(1) 热导检测器校正因子的估算 (i ) 内插法

同系物的摩尔相对响应值M is S 与其分子量成线形关系:bM a S M

is

+=,

式中a 、b 为常数,M 为被测组分的相对分子质量,若已知同系物中两个组分的相对响应值,就可求出a 、

b 值,从而求出同系物中其他组分的M

is S 值。该方法计算值能与实测值较好的吻合。

(ii )加和法

加合法也有人称为基团截面积法,Littwood 等人证实,一个化合物的摩尔相对响应值

M

is S ,可由该分子剖析后各指定的结构单位的相对响应值单位加合法计算,各种结构基团

的相对响应值见表1。

例如:甲乙酮有2个甲基、一个乙基、一个羰基,查表计算值为99,实验值为98;又如叔丁醇有3个-CH 3,一个-COH ,查表计算值为96,实测值为96。此法适合于估算基本醇、酮、醚和卤化物的相对响应值。

表1 有机物各结构因子的相对响应值

(2) 氢焰离子化检测器校正因子的估算

(i ) 内插法

与热导池的内插法相同,在同系物中,摩尔相对响应值与分子中在碳数或分子量也是线形的,因此,可以在知道同系物中两个许粉的相对响应值后,计算其它组分的相对响应值。

(ii ) 有效碳数法

实验证明,相对响应值与其有效碳数成正比。如以正庚烷为标准,即正庚烷的有效碳数

为7.00,质量校正因子为1,其它有机物的质量校正因子按下式计算

c

i

m N M f 1007=

(9)

式中 i M ——组分i 的分子量; c N ——有效碳数。

有机物原子的有效碳数见表2。 表2 有机物中有效碳数的贡献

三、百分含量的计算 1. 归一化法 归一化法是常用的一种简便、准确的定量方法。使用这种方法的条件是样品中所有组分都出峰,将所有出峰组分的含量之和按100%计,当测量参数为面积时,计算式如下:

100)

(?∑=

i i i

i i A f A f x (10)

式中 i x ——试样中组分i 的百分含量; i f ——组分i 的校正因子; i A ——组分i 的峰面积。

如果测量参数为峰高,计算式如下:

100)

(?∑=

i h

i i h

i i h f h f x (11)

式中 h

i f ——组分i 的峰高校正因子;

i h ——组分i 的峰高。

如果样品中组分是同分异构体或同系物,若已知校正因子近似相等,就可以不用校正因子,将面积直接归一化,即可按下式计算:

100?∑=

i

i

i A A x (12)

或 100?∑=

i

i

i h h x (13)

归一化定量的优点是方法准确,进样量的多少与结果武官,仪器与操作条件对结果影响小。缺点是某些组分在所用检测器上可能不出峰,如H 2O 在氢焰离子化检测器上等;样品中含有沸点高,出峰很慢的组分(如果用其它定量方法,可用反吹法除去),不需定量的个别组分可能分离不好,重叠在一起,影响面积的测量,使其应用受到一定程度的限制。在使用选择性检测器时,一般不用该法定量。

2. 内标法

当分析样品不能全部出峰,不能用归一化法定量时,可考虑用内标法定量。

方法:准确称取样品,选择适宜的组分作为欲测组分的参比物,在此称为内标物。加入一定量的内标物,根据被测物和内标物的质量及在色谱图上相应的峰面积比按下式求组分的含量。

s

si

i s i A m f A m x ??=

(%) (14)

式中 i x ——试样中组分i 的含量; s m ——加入内标物的质量; i A ——内标物的峰面积; m ——试样的质量; s A ——组分i 的峰面积; s i si f f f =。

对内标物的要求是:不能与样品或固定相发生反应;能与样品完全互溶;与样品组分很好的分离,又比较接近;加入内标的量要接近被测组分的含量;要准确称量。

如果用峰高作为测量参数,上式也可将面积改为峰高,将面积校正因子改为峰高校正因子进行定量。

内标法定量也比较准确,而且不象归一化法有使用上的限制。主要缺点是:每次需要用分析天平准确称量内标和样品,日常分析使用很不方便,样品中多了一个内标物,显然对

分离的要求更高些。

3. 外标法

外标法又称校正曲线法。用已知纯样品配成不同浓度的标准样进行试验,测量各种浓度下对应的峰高或峰面积,绘制响应信号-百分含量标准曲线。分析时,进入同样体积的分析样品,从色谱图上测出面积或峰高,从校正曲线上查出其百分含量。

在一些工厂的常规分析中,样品中各组分中的浓度一般变化不大,在检量线通过原点(O 点)时可不必做校正曲线,而用单点校正法来分析。即配制一个和被测组分含量十分接近的标准样,定量进样,由被测组分与外标组分峰面积或峰高比来求被测组分百分含量。

E

i

i i A A E x ?

= (15) 式中 i x ——试样中组分i 的含量; i E ——标准样中组分i 的含量;

E A ——标准样中组分i 的峰面积。

该方法的优点是操作简单和计算方便。缺点是仪器和操作条件对分析结果影响很大,不像归一化和内标法定量操作中可以互相抵消。因此,标准曲线使用一段时间后应当校正。

4. 叠加法

叠加法又叫内加法,是以样品中已有的组分做内标,比较该组分加入前后面积的改变,计算被测组分含量。其步骤如下:先做样品色谱图,然后在原样品中定量加入原样品中含量较小组分的纯样品,同样条件下,再进一色谱样得一色谱图。

图中A i 、A j 是原样品中组分i 、j 的峰面积,'i A 、'

j A 是原样品中加组分i 后,组分i 、j 的峰面积。设''a a A i +=,a 是原样品组分i 的实际峰面积,'

a 是原样品假如纯样品后组分i 增加的峰面积。

同一样品,虽进样量不同,但仪器灵敏度不变,其峰面积比保持不变。

j

j i

i i j

j i j j i A A A A a A a A A A a A a

A A ''''''-=-=?

==

对于组分i :100)

(100(%)'

'''?-?=?=i i j j i j i i

i A A A A m m A A m a am x (16)

式中 i m ——加入组分i 的质量; m ——试样的质量。 5. 转化定量法

转化定量法是气谱中使用的一种定量方法,将被测组分在进入检测器前利用催化剂转化为同一组分,一般常转化为CO 2和CH 4,使定量工作简化。

设某组分进样量为i m (mg )、相对分子质量为i M 分子中含碳原子数为i N 、转化为CO2后所得峰面积为i A 、每毫升CO2的峰面积为'

2co A ,则组分i 的绝对量i m 为

4.22'

2CO i i i i A A

N M m ?=

如果样品中所有组分都出峰,可用归一化法定量。

100(%)?∑=

i

i

i M i

i N M A A x i

i (17)

四、定量分析误差的来源

除峰面积与校正因子测量精度外,定量结果的准确性还受如下因素的影响: 1. 样品的稳定性及代表性

样品的代表性是得到准确定量结果的前提。

气相色谱分析的许多样品是气体或挥发性液体,因此,要特别注意泄露、挥发等问题,同时,从取样到进样要快速,尽量避免样品组分的挥发损失。

液谱中取样要注意样品的代表性、均匀性,样品是否完全溶解组成均匀的液体,溶解样品的溶剂最好就是流动相,或是与流动相互溶的溶剂。

2. 进样系统影响

采用定体积进样法作定量分析,进样的重复性是一个很关键的问题。对于气体样品,一般都采用进样阀,重复性好,液体样品一般用为量注射器,其重复性主要取决于分析人员的操作技术,还与进样量大小,进样器质量,插针位置等有关。

3. 柱系统的影响

如果色谱柱不能将组分完全分离,有重叠峰或严重拖尾峰,那么,无论用何种测量方法也会有误差。因此,保证色谱峰良好的分离是定量准确的必要条件。同时,柱子要稳定,以保证良好的重现性。

4. 气相色谱操作条件的影响 (1) 柱温

柱温直接影响保留值和峰高,不同组分保留值的对数值随柱温(1/T C )变化的直线斜率

是不同的,如果要减小柱温造成的误差,柱温应控制在±0.5℃范围以内。

(2)检测温度

对于热导池检测器,温度升高,灵敏度下降,它的影响比柱温影响小,允许温度变化±1℃,相对测量法定量时此影响可抵消。

对于氢焰,检测室温度对灵敏度没有影响,等于或高于柱温即可。

(3)载气流速的影响

对于浓度型检测器,如热导检测器,是测量流动相中组分浓度的瞬间变化,即响应信号与流动相中组分浓度成正比。流速加大,浓度不变,故峰高与流速无关,峰面积与流速成反比。在绝对法定量中,如用校正曲线法时,用峰高定量比用面积定量好,不受流速影响。在用内标,归一化法定量时,流速的影响可抵消。

对于质量型检测器,如氢火焰离子化检测器,测量的是单位之间进入检测器的物质量。流速加大,单位时间进入的量增大,峰高增加,面积与流速无关,因此在绝对法定量时,用面积定量误差小些。

5. 检测器的影响

检测器种类的选择,检测器灵敏度、检测限、线形范围等,都可影响定量结果的准确性。

气相色谱定性和定量分析

气相色谱定性和定量分析 一、实验目的 1、了解气相色谱各种定性定量方法的优缺点。 2、掌握纯标样对照、保留值定性的方法。 3、掌握面积和峰高归一化定量方法。 二、实验原理 气相色谱是一种强有力的分离技术,但其定性鉴定能力相对较弱。一般检测器只能“看到”有物质从色谱中流出,而不能直接识别其为何物。若与强有力的鉴定技术如质谱及傅里叶变换红外光谱等联用,则能大大提高气相色谱的定性能力。 在实际工作中,有时遇到的样品其成分是大体已知的,或者是可以根据样品来源等信息进行推测的。这时利用简单的气相色谱定性方法往往能解决问题。气相色谱定性方法主要有以下几种: (1)标准样品对照定性; (2)相对保留值定性; (3)利用调整保留时间与同系物碳数的线性关系定性; (4)利用调整保留时间与同系物沸点的线性关系定性; (5)利用Kovats 保留指数定性; (6)双柱定性或多柱定性。 (7)仪器联用定性,如用质谱、红外光谱及原子发射光谱检测器。 本实验采用标准样品对照和相对保留值定性方法。 气相色谱在定量分析方面是一种强有力的手段。常用的定量方法有峰面积百分比法、内部归一化法、内标法和外标法等。峰面积百分比法适合于分析响应因子十分接近的组分的含量,它要求样品中所有组分都出峰。内部归一化法定时准确,但它不仅要求样品中所有组分都出峰,而且要求具备所有组分的标准品,以便测定校正因子。内标法是精度最高的色谱定量方法,但要选择一个或几个合适的内标物并不总是易事,而且在分析样品之前必须将内标物加入样品中。外标法简便易行,但定量精度相对较低,且对操作条件的重现性要求较严。本实验采用内部归一化法,其计算公式如下: %100%?=∑mi i mi i i f A f A A 式中Ai 为组分i 的峰面积,fmi 为组分i 的相对校正因子,它可由计算相对响应值S ’的方法求得: i s i s m yA x A S S S f ==='1 式中,Ss 、Si 分别为标准物(常为苯)和被测物的响应因子,As 、y 和Ai 、x 分别为标准物和被测物的色谱峰面积及进样量。有些工具书或参考书记录了文献发表的一些fm 或S’值。

气相色谱定量分析方法

归一化法 归一化法有时候也被称为百分法(percent),不需要标准物质帮助来进行定量。它直接通过峰面积或者峰高进行归一化计算从而得到待测组分的含量。其特点是不需要标准物,只需要一次进样即可完成分析。 归一化法兼具内标和外标两种方法的优点,不需要精确控制进样量,也不需要样品的前处理;缺点在于要求样品中所有组分都出峰,并且在检测器的响应程度相同,即各组分的绝对校正因子都相等。归一化法的计算公式如下: 当各个组分的绝对校正因子不同时,可以采用带校正因子的面积归一化法来计算。事实上,很多时候样品中各组分的绝对校正因子并不相同。为了消除检测器对不同组分响应程度的差异,通过用校正因子对不同组分峰面积进行修正后,再进行归一化计算。其计算公式如下: 与面积归一化法的区别在于用绝对校正因子修正了每一个组分的面积,然后再进行归一化。注意,由于分子分母同时都有校正因子,因此这里也可以使用统一标准下的相对校正因子,这些数据很容易从文献得到。 当样品中不出峰的部分的总量X通过其他方法已经被测定时,可以采用部分归一化来测定剩余组分。计算公式如下: 内标法 选择适宜的物质作为预测组分的参比物,定量加到样品中去,依据欲测定组分和参比物在检测器上的响应值(峰面积或峰高)之比和参比物加入量进行定量分析的方法叫内标法。特点是标准物质和未知样品同时进样,一次进样。内标法的优点在于不需要精确控制进样量,由进样量不同造成的误差不会带到结果中。缺陷在于内标物很难寻找,而且分析操作前需要较多的处理过程,操作复杂,并可能带来误差。 一个合适的内标物应该满足以下要求:能够和待测样品互溶;出峰位置不和样品中的组分

重叠;易于做到加入浓度与待测组分浓度接近;谱图上内标物的峰和待测组分的峰接近。内标法的计算公式推导如下: 式中,Ai,As分别为待测组分和内标物的峰面积;Ws,W分别为内标物和样品的质量;Gwi/s是待测组分对于内标物的相对质量校正因子(此值可自行测定,测定要求不高时也可以由文献中待测组分和内标物组分对苯的相对质量校正因子换算求出)。 内加法 在无法找到样品中没有的合适的组分作为内标物时,可以采用内加法;在分析溶液类型的样品时,如果无法找到空白溶剂,也可以采用内加法。内加法也经常被称为标准加入法。 内加法需要除了和内标法一样进行一份添加样品的处理和分析外,还需要对原始样品进行分析,并根据两次分析结果计算得到待测组分含量。和内标法一样,内加法对进样量并不敏感,不同之处在于至少需要两次分析。下面我们用一个实际应用的例子来说明内加法是如何工作的: 题:在分析某混合芳烃样品时,测得样品中苯的面积为1100,甲苯的面积为2000,(其它组分面积略)。精确称取40.00g该样品,加入0.40g甲苯后混合均匀,在同一色谱仪上进混合后样品测到苯的面积为1200,甲苯的面积为2400,试计算甲苯的含量。 分析:本题的分析过程是一个典型的内加法操作,其中内加物为甲苯,待测组分为甲苯和苯。 解:1. 由于进样量并不准确,因此两次分析的谱图很难直接进行对比。为了取得可以对比的一致性,我们通过数字计算调整两次分析苯的峰面积相等。此时由于两次分析苯峰面积相等,因此可以断定两次分析待测样品的进样量是相等的。需要注意的是:此时两次分析的总的进样量并不相等,添加后样品比原始样品调整后的进样量中,多了添加的内标物的量。调整可以用原始样品谱图为依据,也可以用添加后样品谱图为依据。但是通常采用原始样品作为依据以便计算最终结果时比较简单。注意:选用的依据不同,中间计算结果会产生差异,但不会影响最终结果。依据的谱图一旦选定,计算就应该围绕此依据进行。 在以原始样品谱图为依据的情况下,调整添加后样品谱图中甲苯的峰面积如下: 对比两次分析,甲苯的面积增加为2200-2000=200。在两次分析待测样品量相同的情况下,内加物面积的增加来自于内加量。也就是说,由于内加物的加入,导致了内加物峰面积的增

实验1 甲苯的气相色谱定性和定量分析

实验1 甲苯的气相色谱定性和定量分析 一、目的要求 1. 学习利用保留值和相对保留值进行色谱对照的定性方法。 2. 学习利用外标法进行定量分析。 3. 熟悉色谱仪器操作。 二、基本原理 各种物质在一定的色谱条件(一定的固定相与操作条件等)下有各自确定的保留值,因此保留值可作为一种定性指标。对于较简单的多组分混合物,若其中所有待测组分均为巳知,它们的色谱峰均能分开,则町将各个色谱峰的保留值与各相应的标准样品在同一条件下所得的保留值进行对照比较,就能确定各色谱峰所代表的物质,这就是纯物质对照法定性的原理。该法是气相色谱分析中最常用的一种定性方法。以保留值作为定性指标,虽然简便,但由于保留值的测定,受色谱操作条件的影响较大,而相对保留值,仅与所用的固定相和温度有关,不受其它色谱操作条件的影响,因而更适合用于色谱定性分析。相对保留值r is 定义为: M R M R R R is t t t t t t r s i s i --= = // 式中t M 、t M ’t Rs ’分别为死时间、被测组分i 及标准物质s 的调整保留时间。 还应注意,有些物质在相同的色谱条件下,往往具有相近的甚至相同的保留值,因此在进行具有相近保留值物质的色谱定性分析时,要求使用高柱效的色谱柱,以提高分离效率,并且采用双柱法(即分别在两根具有不同极性的色谱柱上测定保留值)。 在没有已知标准样品可作对照的情况下,可借助于保留指数 (Kovátts 指数)文献值进行定性分析。对于组分复杂的混合物,采用更为有效的方法,即与其它鉴定能力强的仪器联用,如气相色谱/质谱,气相色谱/红外吸收光谱联用等手段进行定性分析。 本实验以甲苯作为标准物质,利用保留值和相对保留值对未知甲苯溶液进行定性分析,利用外标法对未知甲苯溶液进行定量分析。 三、仪器及试剂 1.仪器 气相色谱仪(岛津GC —17A ); 氮气钢瓶、氢气钢瓶; 空气压缩机; 氢火焰检测器; 色谱柱; 微量进样器 1μL 、10μL 、100μL (医用注射器)。

气相色谱法附答案

气相色谱法(附答案) 一、填空题1. 气相色谱柱的老化温度要高于分析时最高柱温_____℃,并低于固定液的最高使用温度,老化时,色谱柱要与_____断开。答案:5~10 检测器 2. 气相色谱法分离过程中,一般情况下,沸点差别越小、极性越相近的组分其保留值的差别就_____,而保留值差别最小的一对组分就是_____物质对。答案:越小难分离3.气相色谱法分析非极性组分时应首先选用_____固定液,组分基本按沸点顺序出峰,如烃和非烃混合物,同沸点的组分中_____大的组分先流出色谱柱。答案:非极性极性4.气相色谱法所测组分和固定液分子间的氢键力实际上也是一种_____力,氢键力在气液色谱中占有_____地位。答案:定向重要 5.气相色谱法分离中等极性组分首先选用_____固定液,组分基本按沸点顺序流出色谱柱。答案:中极性 6.气相色谱分析用归一化法定量的条件是______都要流出色谱柱,且在所用检测器上都能_____。 答案:样品中所有组分产生信号 7.气相色谱分析内标法定量要选择一个适宜的__,并要求它与其他组分能__。答案:内标

物完全分离 8.气相色谱法常用的浓度型检测器有_____和_____。答案:热导检测器(TCD) 电子捕获检测器(ECD) 9. 气相色谱法常用的质量型检测器有_____和_____。答案:氢火焰检测器(FID) 火焰光度检测器(FPD) 10. 电子捕获检测器常用的放射源是_____和_____。答案:63Ni 3H 11. 气相色谱分析中,纯载气通过检测器时,输出信号的不稳定程度称为_____。答案:噪音 12. 顶空气体分析法是依据___原理,通过分析气体样来测定__中组分的方法。答案:相平衡平衡液相 13. 毛细管色谱进样技术主要有_____和______。答案:分流进样不分流进样 14. 液—液萃取易溶于水的有机物时,可用______法。即用添加_____来减小水的活度,从而降低有机化合物的溶解度。答案:盐析盐 15.气相色谱载体大致可分为______和______。答案:无机载体有机聚合物载体

气相色谱定性与定量的分析

实验十一、气相色谱的定性和定量分析 一、实验目的: 1.进一步学习计算色谱峰的分辨率; 2.熟练掌握根据保留值,用已知物对照定性的分析方法; 3.熟悉用归一化法定量测定混合物各组分的含量。 二、实验原理 气相色谱是一种强有力的分离技术,但其定性鉴定能力相对较弱。一般检测器只能“看到”有物质从色谱中流出,而不能直接识别其为何物。若与强有力的鉴定技术如质谱及傅里叶变换红外光谱等联用,则能大大提高气相色谱的定性能力。 在实际工作中,有时遇到的样品其成分是大体已知的,或者是可以根据样品来源等信息进行推测的。这时利用简单的气相色谱定性方法往往能解决问题。气相色谱定性方法主要有以下几种: (1)标准样品对照定性; (2)相对保留值定性; (3)利用调整保留时间与同系物碳数的线性关系定性; (4)利用调整保留时间与同系物沸点的线性关系定性; (5)利用Kovats保留指数定性; (6)双柱定性或多柱定性。 (7)仪器联用定性,如用质谱、红外光谱及原子发射光谱检测器。 本实验采用标准样品对照和相对保留值定性方法。 气相色谱在定量分析方面是一种强有力的手段。常用的定量方法有峰面积百分比法、内部归一化法、内标法和外标法等。峰面积百分比法适合于分析响应因子十分接近的组分的含量,它要求样品中所有组分都出峰。内部归一化法定时准确,但它不仅要求样品中所有组分都出峰,而且要求具备所有组分的标准品,以便测定校正因子。内标法是精度最高的色谱定量方法,但要选择一个或几个合适的内标物并不总是易事,而且在分析样品之前必须将内标物加入样品中。外标法简便易行,但定量精度相对较低,且对操作条件的重现性要求较严。本实验采用内部归一化法,其计算公式如下:

色谱定量分析

色谱定量分析 色谱分析的重要作用之一是对样品定量。色谱法定量的依据是:组分的重量或在载气中的浓度与检测器的响应信号成正比。在此,响应信号指峰面积或峰高,表示为:i i i A f w =,其中:w i 为欲测组分i 的量,A i 为组分i 的峰面积,f i 为比例系数,在此称为校正因子。由此可见,要准确定量,首先要准确测出峰面积与定量校正因子。 一、峰面积的测量 1. 对称峰面积的测量 对称色谱峰近似地看作一个等腰三角形,按照三角形求面积的方法,峰面积为 i w h A h i i 2 =,经验证明该方法计算的面积只有实际面积的0.94倍,故再乘一系数1.065, i w h A h i i 2 065.1=,这是目前应用较广的计算法。 2. 不对称峰面积的测量 在色谱分析中,经常会遇到不对称峰,多数不对称峰为拖尾峰,峰面积的计算方法为:取峰高0.15倍处和0.85倍处峰宽的平均值,乘峰高:h W W A h h ?+= )(2 1 85.015.0 3. 大色谱峰尾部的小峰面积的测量 分析某主成分中痕量组分时,常会遇到主峰未到基线,杂质峰开始馏出的情况。此时,杂质峰面积计算法如下: 沿主峰尾部划出杂质峰的基线,由峰顶作主峰基线的垂线。峰顶为A ,垂线与主峰尾部交点为B ,峰高一半处峰宽为b ,则A=AB·b 。 4. 基线漂移时峰面积的测量 基线漂移时的峰面积,形状与大峰后面拖尾的小峰的峰缝相似,计算方法相同。 5. 重合峰面积的测量 在色谱分析中,常会遇到分离不完全的重合峰,峰面积可如下计算: 两峰重合,如果交点位于小峰半高以下,可由峰高乘半高峰宽法计算两峰面积。 如果两峰交点位于小峰半高以上,通常是由交点作基线的垂线,再用剪纸称重法计算。 6. 峰高乘保留时间法 同系物间,半高峰宽与保留时间呈线形关系:a bt W R h +=2 ,对于填充柱0≈a 。 当色谱峰很尖、很窄、半高峰宽不易测准时,可用保留时间代替半高峰宽 R bt h A ?=065.1。 7. 自动积分仪法 使用自动积分仪测量峰面积,速度快,比其他方法测量的精密度高,可大大节省人力,提高分析自动化程度。

气相色谱法—内标法

什么叫内标法?怎样选择内标物?
     内标法是一种间接或相对的校准方法。在分析测定样品中某组分含量时,加入一种内标物质以校谁和消除出于操作条件的波动而对分析结果产生的影响,以提高分析结果的准确度。
     内标法在气相色谱定量分析中是一种重要的技术。使用内标法时,在样品中加入一定量的标准物质,它可被色谱拄所分离,又不受试样中其它组分峰的干扰,只要测定内标物和待测组分的峰面积与相对响应值,即可求出待测组分在样品中的百分含量。采用内标法定量时,内标物的选择是一项十分重要的工作。理想地说,内标物应当是一个能得到纯样的己知化合物,这样它能以准确、已知的量加到样品中去,它应当和被分析的样品组分有基本相同或尽可能一致的物理化学性质(如化学结构、极性、挥发度及在溶剂中的溶解度等)、色谱行为和响应特征,最好是被分析物质的一个同系物。当然,在色谱分析条什下,内标物必须能与样品中各组分充分分离。需要指出的是,在少数情况下,分析人员可能比较关心化台物在一个复杂过程中所得到的回收率,此时,他可以使用一种在这种过程中很容易被完全回收的化台物作内标,来测定感兴趣化合物的百分回收率,而不必遵循以上所说的选择原则。
    
     在使用内标法定量时,有哪些因素会影响内标和被测组分的峰高或峰面积的比值?
    
     影响内标和被测组分峰高或峰面积比值的因素主要有化学方面的、色谱方面的和仪器方面的三类。
     由化学方面的原因产生的面积比的变化常常在分析重复样品时出现。
     化学方面的因素包括:
     1、内标物在样品里混合不好;
     2、内标物和样品组分之间发生反应,
     3、内标物纯度可变等。
     对于一个比较成熟的方法来说,色谱方面的问题发生的可能性更大一些,色谱上常见的一些问题(如渗漏)对绝对面积的影响比较大,对面积比的影响则要小一些,但如果绝对面积的变化已大到足以使面积比发生显著变化的程度,那么一定有某个重要的色谱问题存在,比如进样量改变太大,样品组分浓度和内标浓度之间有很大的差别,检测器非线性等。进样量应足够小并保持不变,这样才不致于造成检测器和积分装置饱和。如果认为方法比较可靠,而色谱固看来也是正常的话,应着重检查积分装置和设置、斜率和峰宽定位。对积分装置发生怀疑的最有力的证据是:面积比可变,而峰高比保持相对恒定,
    
     在制作内标标准曲线时应注意什么?
    
     在用内标法做色话定量分析时,先配制一定重量比的被测组分和内标样品的混合物做色谱分析,测量峰面积,做重量比和面积比的关系曲线,此曲线即为标准曲线。在实际样品分析时所采用的色谱条件应尽可能与制作标准曲线时所用的条件一致,因此,在制作标准曲线时,不仅要注明色谱条件(如固定相、柱温、载气流速等),还应注明进样体积和内标物浓度。在制作内标标准曲线时,各点并不完全落在直线上,此时应求出面积比和重量比的比值与其平均位的标准偏差,在使用过程中应定期进行单点校正,若所得值与平均值的偏差小于2,

气相色谱的定性和定量分析实验

气相色谱的定性和定量分析实验 一、实验药品 乙酸丁酯(AR )、正己烷(AR )、未知试样 二、实验仪器 SC3000气相色谱仪;注射器:1L ;容量瓶若干 三、实验目的 1、深入了解气相色谱仪的基本结构 2、进一步熟悉气相色谱分离分析的基本原理 3、学习计算色谱峰的分离度 4、掌握根据保留值,作已知物对照定性的分析方法 5、熟悉用归一化法定量测定混合物各组分的含量 四、实验原理 利用气相色谱仪,根据物质的沸点、极性、分子量等差别进行分离分析。 对—个混合试样成功地分离,是气相色谱法完成定性及定量分析的前提和基础。衡 量一对色谱峰分离的程度可用分离度R 表示: 式中,T R,2,w 2和T R,1,w 1分别是两个组分的保留时间和峰底宽(时间),当R=1.5时,两峰完全分离;当R=1.0时,98%的分离。在实际应用中,R=1.0一般可以满足需要。 用色谱法进行定性分析的任务是确定色谱图上每一个峰所代表的物质。在色谱条件 一定时,任何一种物质都有确定的保留值、保留时间、保留体积、保留指数及相对保留值等保留参数。因此,在相同的色谱操作条件下,通过比较已知纯样和未知物的保留参数或在固定相上的位置,即可确定未知物为何种物质。 在一定的色谱条件下,组分i 的质量m :或其在流动相中的浓度,与检测器的响应 信号峰面积Ai 或峰高h ,成正比: 21)1()2(21)1()2()(22 w w t t w w t t R R R R R +-=+-=

m i = f i A? A i(1) 或m i = f i h? A i(2) 式中,f i A和f i h称为绝对校正因子。式(1)和式(2)是色谱定量的依据。不难看出,响应信号A、h及校正因了的淮确测量直接影响定定分析的准确度。 由于峰面积的大小不易受操作条件如校温、流动相的流速、进样速度等因素的影响,故峰面积更适于作为定量分析的参数。现代色谱仪中一般都配有准确测量色谱峰面积的电学积分仪。 由式(1),绝对校正因子可用下式表示: (3) 式中,m i可用质量、物质的量及体积等物理量表示,相应的校正因子分别称为质量校正因子、摩尔校正因子和体积校正因子。由于绝对校正因子受仪器和操作条件的影响很大,其应用受到限制,一般采用相对校正因子。相对校正因子是指组分i与基准组分s的绝对校正因子之比,即: (4) 因绝对校正因子很少使用,一般文献上提到的校正因子就是相对校正因子。 根据不同的情况,可选用不同的定量方法。归一化法是将样品中所有组分合量之和按100%计算,以它们相应的响应信号为定量参数.通过下式计算各组分的质量分数: 该法简便、准确。当操作条件变化时,对分析结果影响较小,常用于定量分析,尤其适于进样量少而体积不易准确测量的液体试样。但采用本法进行定量分析时,要求试样中各组分产生可测量的色谱峰。

气相色谱的内标法定量分析

实验一 气相色谱内标法定量分析 一、目的与要求 1.熟悉相对校正因子定义以及求取方法 2.掌握内标法定量公式及其应用 3.熟悉氢火焰监测器的特点和使用方法 二、实验原理 气相色谱法是以气体(此气体称为载气)为流动相的柱色谱分离技术。其原理是利用被分离分析的物质(组分)在色谱柱中的气相(载气)和固定(液)相之间分配系数的差异,在两相作相对运动时,在两相间作反复多次(103~106次)的分配,使得原来的微小差别变大,从而使各组分达到分离的目的。 根据色谱图进行组分的定量时,所用定量方法主要有归一化法,内标法和外 标法三种。当试样组分不能全部从色谱柱流出,或有些组分在检则器上没有信号时,就不能使用归一化法,这时可用内标法。 内标法是气相色谱所常用的一种比较准确的定量方法。当样品中的所有组分 因各种原因不能全部流出色谱柱,或监测器不能对各组分都有响应,或只需测定样品中某几个组分时,可采用内标法定量。内标法的基本过程是:准确称取质量为W m 的样品,加入质量为W s 的内标物,用溶剂配成一定浓度的溶液,进行气相色谱分析,然后根据被测物和内标物的质量及其在色谱图上的峰面积比,求出被测组分的含量,计算公式如下: 100%i i s i s s m A f W P A f W =? 式中Pi 为组分i 的百分含量;Ai, As 分别是被测组分和内标物的峰面积; f i 、fs 分别是被测组分和内标物的重量校正因子二者之比(fi / fs )可由标准样品按照上述方法进行测试并计算得。 内标法必须由合适的内标物,基本条件是:它在样品中不存在、无化学反 应、稳定、性质尽量与被测组分接近,能与样品要互溶、色谱峰能完全分离并比较接近被测组分的色谱峰。内标物的量也应与被测组分的量相当,以提高定量分析的准确度。 (1)

气相色谱定量分析报告详解

气相色谱定量分析 1.常用的气相定量分析方法 1. 归一化法 归一化法是常用的一种简便、准确的定量方法。使用这种方法的条件是样品中所有组分都出峰,将所有出峰组分的含量之和按100%计,当测量参数为面积时,计算式如下: (10) 式中i的百分含量; i的校正因子; i的峰面积。 如果测量参数为峰高,计算式如下: (11) 式中i的峰高校正因子; i的峰高。 如果样品中组分是同分异构体或同系物,若已知校正因子近似相等,就可以不用校正因子,将面积直接归一化,即可按下式计算: (12) 或(13) 归一化定量的优点是方法准确,进样量的多少与结果武官,仪器与操作条件对结果影响小。缺点是某些组分在所用检测器上可能不出峰,如H2O在氢焰离子化检测器上等;样品中含有沸点高,出峰很慢的组分(如果用其它定量方法,可用反吹法除去),不需定量的个别组分可能分离不好,重叠在一起,影响面积的测量,使其应用受到一定程度的限制。在使用选择性检测器时,一般不用该法定量。 2. 内标法 当分析样品不能全部出峰,不能用归一化法定量时,可考虑用内标法定量。

方法:准确称取样品,选择适宜的组分作为欲测组分的参比物,在此称为内标物。加入一定量的内标物,根据被测物和内标物的质量及在色谱图上相应的峰面积比按下式求组分的含量。 (14) 式中i的含量; i的峰面积; 对内标物的要求是:不能与样品或固定相发生反应;能与样品完全互溶;与样品组分很好的分离,又比较接近;加入内标的量要接近被测组分的含量;要准确称量。 如果用峰高作为测量参数,上式也可将面积改为峰高,将面积校正因子改为峰高校正因子进行定量。 内标法定量也比较准确,而且不象归一化法有使用上的限制。主要缺点是:每次需要用分析天平准确称量内标和样品,日常分析使用很不方便,样品中多了一个内标物,显然对分离的要求更高些。 3. 外标法 外标法又称校正曲线法。用已知纯样品配成不同浓度的标准样进行试验,测量各种浓度下对应的峰高或峰面积,绘制响应信号-百分含量标准曲线。分析时,进入同样体积的分析样品,从色谱图上测出面积或峰高,从校正曲线上查出其百分含量。 在一些工厂的常规分析中,样品中各组分中的浓度一般变化不大,在检量线通过原点(O 点)时可不必做校正曲线,而用单点校正法来分析。即配制一个和被测组分含量十分接近的标准样,定量进样,由被测组分与外标组分峰面积或峰高比来求被测组分百分含量。 (15) 式中i的含量; i的含量; i的峰面积。

气相色谱定量分析报告详解

气相色谱定H 分析 1. 常用的气相定H 分析方法 归一化法是常用的一种简便、准确的定量方法。使用这种方法的条件是样品中所有组分 都出峰,将所有出峰组分的含量之和按 100%十,当测量参数为面积时,计算式如下: 式中 f]——组分i 的峰高校正因子; hi ——组分i 的峰高。 如果样品中组分是同分异构体或同系物,若已知校正因子近似相等,就可以不用校正 因子,将面积直接归一化,即可按下式计算: 归一化定量的优点是方法准确, 进样量的多少与结果武官, 仪器与操作条件对结果影响 小。缺点是某些组分在所用检测器上可能不出峰,如 H 2O 在氢焰离子化检测器上等;样品 中含有沸点高,出峰很慢的组分(如果用其它定量方法,可用反吹法除去) ,不需定量的个 别组分可能分离不好,重叠在一起, 影响面积的测量,使其应用受到一定程度的限制。 在使 用选择性检测器时,一般不用该法定量。 2. 标法 □ (10) 式中 国——试样中组分i 的百分含量; 国一一组分i 的校正因子; [A]——组分i 的峰面积。 如果测量参数为峰高,计算式如下: X i X i h i X —i 100 h i (12) (13)

当分析样品不能全部出峰,不能用归一化法定量时,可考虑用标法定量。 方法:准确称取样品,选择适宜的组分作为欲测组分的参比物,在此称为标物。加入一 定量的标物,根据被测物和标物的质量及在色谱图上相应的峰面积比按下式求组分的含量。 式中园一一试样中组分i 的含量; gs | 加入标物的质量; |Ai|——标物的峰面积; |m|——试样的质量; 园一一组分i 的峰面积; 对标物的要:不能与样品或固定相发生反应;能与样品完全互溶;与样品组分很好的 分离,又比较接近;加入标的量要接近被测组分的含量;要准确称量。 如果用峰高作为测量参数,上式也可将面积改为峰高,将面积校正因子改为峰高校正 因子进行定量。 标法定量也比较准确,而且不象归一化法有使用上的限制。主要缺点是:每次需要用 分析夭平准确称量标和样品, 日常分析使用很不方便, 样品中多了一个标物, 显然对分离的 要求更高些。 3. 外标法 外标法又称校正曲线法。用已知纯样品配成不同浓度的标准样进行试验, 测量各种浓度 下对应的峰高或峰面积,绘制响应信号 -百分含量标准曲线。分析时,进入同样体积的分析 样品,从色谱图上测出面积或峰高,从校正曲线上查出其百分含量。 在一些工厂的常规分析中, 样品中各组分中的浓度一般变化不大, 在检量线通过原点( O 点)时可不必做校正曲线,而用单点校正法来分析。即配制一个和被测组分含量十分接近的 标准样,定量进样,由被测组分与外标组分峰面积或峰高比来求被测组分百分含量。 (15) 式中 日一一试样中组分i 的含量; 目一一标准样中组分i 的含量; X i

气体色谱分析方法总结

永久性气体色谱分析 .方法原理 以或分子筛为固定相,用气固色谱法分析混合气中地氧、氮、甲烷、一氧化碳,用纯物质对照进行定性,再用峰面积归一化法计算各个组分地含量. .仪器和试剂①仪器气相色谱仪,备有热导池检测器;皂膜流量计;秒表. ②试剂个人收集整理勿做商业用途 或分子筛(目);使用前预先在高温炉内,于℃活化后备 用.纯氧气、氮气、甲烷、一氧化碳装入球胆或聚乙烯取样袋中.氢气装在高压钢瓶内. .色谱分析条件 固定相:或分子筛(目);不锈钢填充柱管φ×;柱温:室温. 载气:氢气,流量个人收集整理勿做商业用途 检测器:热导池检测器,桥流;衰减,检测室温度:室温. 气化室:室温,进样量用六通阀进样,定量管. .定性分析个人收集整理勿做商业用途 记录各组分从色谱柱流出地保留时间,用纯物质进行对照. .定量分析 由谱图中测得各个组分地峰高和半峰宽计算各组分地峰面积.已知氧、氮、甲烷、一氧化碳地相对摩尔校正因子分别为、、、.再用峰面积归一法就可计算出各个组分地体积百分数().个人收集整理勿做商业用途 白酒中主要成分地色谱分析 .方法原理 白酒地主要成分为醇、酯和羟基化合物,由于所含组分较多,且沸点范围较宽,适合用程序升温气相色谱法进行分离,并用氢火焰离子化检测器进行检测. 个人收集整理勿做商业用途为分离白酒中地主要成分可使用填充柱或毛细管柱,常用地填充柱固定相为;邻苯二甲酸二壬酯吐温硅烷化白色载体(目);聚乙二醇有机载体(目);吐温司班红色载体(目)等.也可使用以聚乙二醇或交联制备地石英弹性毛细管柱. .仪器和试剂个人收集整理勿做商业用途 ①仪器带有分流进样器和氢火焰离子化检测器地气相色谱仪、皂膜流量计、微处理机. ②试剂氮气、氢气、压缩空气,与白酒中主要成分对应地醛、醇、酯地色谱纯标样. .色谱分析条件个人收集整理勿做商业用途 色谱柱:冠醚交联石英弹性毛细管柱φ×,固定液液膜厚度.程序升温:℃()以℃升温至℃(). 载气:氮气,流量.燃气:氢气,流量.助燃气:压缩空气,流量. 个人收集整理勿做商业用途 检测器:氢火焰离子化检测器,高阻 Ω,衰减,检测室温度℃. 气化室:℃,分流进样分流比:,进样量. .定性分析个人收集整理勿做商业用途 记录各组分地保留时间和保留温度,用标准样品对照. .定量分析 以乙酸正丁酯作内标,用内标法定量. 有机溶剂中微量水地分析 .方法原理 以为固定相,利用高分子多孔小球地弱极性、强憎水性,可分析有机溶剂甲醇中地微量水含量.用纯水对照定性,用外标法测水地含量. .仪器和试剂①仪器气相色谱仪,热导池检测器;皂膜流量计;秒表. ②试剂个人收集整理勿做商业用途 氢气,苯水饱和溶液;(目). .色谱分析条件 色谱柱:(目);不锈钢填充柱管φ×;柱温:℃. 载气:氢气,流量. 个人收集整理勿做商业用途

气相色谱的原理及定性定量分析

气相色谱的原理及定性定量分析 基本原理 气相色谱是将有机物分离的一种方法,它也可以对混合物的组成进行定性定量分析。混合物是通过在流动相和固定相中的相作用而分离的。流动相和固定相构成色谱法的基础。流动相可以有气体和液体两种状态,固定相则有液体和固体两种状态。流动相是气体的称作气相色谱。流动相是液体的称做液相色谱。气相色谱是一种分配色谱,其固定相是由特定的液体黏附在一些固体基质上组成的。 各种气相色谱仪虽然在功能、价格和操作上有所不同,但其都是由气流系统、分离系统、检测系统和数据处理系统所组成的。如下图: 气相色谱的气流系统主要包括气源和气体纯化及调节装置。气源一部分是作为流动相 的载气,我们所使用的载气是氮气。气源的另一部分是作为后期检测所

用的燃烧气体,主要是氢气和空气。由于进入分离系统的气体纯度需要保证,所以不论气源纯度如何,都应通过气体净化装置才能进入色谱分离系统。虽然根据检测器或色谱柱不同,气相色谱的气体纯度有所差异,但所有气体的纯度至少要达到99%以上,许多情况下应达99?99%。气相色谱分离系统包括样品汽化室和色谱柱两部分。气相色谱分离技术需要所测有机物样品必须在气态才能进行,因此,首先需要将液态或固态的样品加热 (100一300℃)汽化才能进入色谱柱进 行分离。这样气相色谱进样是用人工或自动注射的方式将有机样品首先注入汽化室。 气相色谱的定性定量分析 气相色谱主要功能不仅是将混合有机物中的各种成分分离开来,而且还要对结果进行定 性定量分析。所谓定性分析就是确定分离出的各组分是什么有机物质,而定量分析就是确定分离组分的量有多少。色谱在定性分析方面远不如其它的有机物结构鉴定技术,但在定量分析方面则远远优于其它的仪器方法。 有机物进入气相色谱后得到两个重要的测试数据:色谱峰保留值和面积,这样气相色谱可根据这两个数据进行定性定量分析。色谱峰保留值是定性分析的依据,而色谱峰面积则是定量分析的依据。

气相色谱练习题求答案

一、是非题 1.只要分离度达到要求,应尽可能采用较长的色谱柱 () 2.可以用峰高代替峰面积来进行定量分析 () 二、单选题 1.气相色谱中试样组分的分配系数越大,则:………………………… ( ) A.每次分配在气相中的浓度越大,保留时间越长 B.每次分配在气相中的浓度越大,保留时间越短 C.每次分配在气相中的浓度越小,保留时间越长 D.每次分配在气相中的浓度越小,保留时间越短 2.气相色谱固定液不应具备的性质是:……………………………… ( ) A.选择性好B.沸点高 C.对被测组分有适当的溶解能力D.与样品或载气反应强烈3.有效塔板数越多,表示:………………( ) A.柱效能越高,越有利组分分离B.柱效能越高,越不利组分分离 C.柱效能越低,越有利组分分离D.柱效能越低,越不利组分分离 4.对于色谱柱柱温的选择,应该使其温度:..…………………….( ) A.高于各组分的平均沸点和固定液的最高使用温度 B.低于各组分的平均沸点和固定液的最高使用温度 C.高于各组分的平均沸点,低于固定液的最高使用温度 D.低于各组分的平均沸点,高于固定液的最高使用温度 5、色谱分析中的相对保留值r21等于( )。 A、B、C、D、 6、在气相色谱分析中,采用程序升温技术的目的是()。 A、改善峰形 B、增加峰面积 C、缩短柱长 D、改善分离度 7、反相色谱中,以甲醇-水为流动相,增加流动相中甲醇的比例,组分的保留因子k和保留时间tR的变化,下列描述正确的是( )。 A、k和tR减小 B、k和tR增大 C、k和tR不变 D、k增大,tR减小 8、气相色谱分离操作条件下列描述错误的是()。 A、当载气流速较小时,采用相对分子质量较大的载气(氮气、氩气)。 B、进样速度必须尽可能的快,一般要求进样时间应小于1秒钟。 C、进样量多少应以能瞬间气化为准,在线性范围之内。 D、气化室的温度一般比柱温低30~70℃。 9、气相色谱法定量分析中,如果采用氢火焰离子化检测器,测定相对校正因子时应选用下列哪一种物质为基准( )。 A、苯 B、正已烷 C、正庚烷 D、丙酮 10、关于气相色谱柱温的说法正确的是()。 A、柱温直接影响分离效能和分析速度。 B、柱温与固定液的最高使用温度无关。 C、采用较高柱温有利于提高分离度。

气相色谱定量分析原理

气相色谱定量分析原理 气相色谱法是一种分离分析方法。操作时使用气相色谱仪,被分析样品(气体或液体汽化后的蒸汽)在流速保持一定的惰性气体(成为载气或流动相)的带动下进入填充有固定相的色谱柱,在色谱柱中样品被分离成一个个的单一组分,并以一定的先后次序从色谱柱流出,进入检测器,转变成电信号,再经放大后,由记录器记录下来,在记录纸上得到一组曲线图(称为色谱图),根据色谱峰的峰高或峰面积就可以定量测定样品中各个组分的含量。 气相色谱的定量检测方法一般有归一化法、内标法和外标三种方法,其各有优缺点。归一化法是将有机样品中所有组分的含量之和定位100%,计算出其中某一组分含量的百分数,其方便简单,样品进样量和流动相载气流速等对计算结果影响不大,但要求每个组分色谱峰面积能准确地计算,因此仅适合组分少的有机样品。内标法是向有机样品中加入标准已知含量的纯有机物(可以和样品中组分相同,也可以不同)进行气相色谱测定,然后利用欲测组分和内标物的色谱峰面积和定量校正因子进行定量分析,其避免了归一化方法的缺点,但需要标准标准称取有机样品和内标物的重量,而且选用的内标物的选取要求较高。 外标法是在进样量、色谱仪器及操作等分析条件严格固定不变的前提下,先使用不同含量的组分纯物质等量进样进行色谱分析,求出纯物质含量和色谱峰面积的关系,并绘出相应的定量校正曲线或给出线性方程式。然后将有机样品在相同条件下进行色谱分析,并根据定量校正曲线或线性方程式,计算出所需组分的定量分析结果。外标法比较简便,尤其适合相同样品的大批量测试,这对工业化生产或环境中某种有机物的检测或控制非常有效。但这一方法对液体或挥发性不好的有机物组分定量分析时,往往误差较大。 高效液相色谱定量分析原理 从分析原理上讲,高效液相色谱法和经典液相色谱(层析)没有本质的差别,但由于它采用了新型高压输液泵、高灵敏度检测器和高效微粒固定相,因而在操作和条件等方面已完全不同。高效液相色谱法特点:⑴由于新型高效微粒固定相填料的使用,分离能力高;⑵由于液相色谱柱具有高效,并且流动相可以控制和改善分离过程的选择性,选择性高;⑶检测灵敏度高;⑷由于高压输液泵的使用,相对经典液相色谱,

气相色谱定量方法

气相色谱定量方法 第一章:检测器的响应 第一节:检测器的线性范围 一个好的检测器必须具有较高的灵敏度、低的检测限、宽的线性和工作温度范围、一定的稳定性、较小的检测池死体积、快速的响应时间和牢固的整体结构,同时检测器的操作也要力求简单。 线性范围(linear range)是指检测器灵敏度保持不变时,所允许的最大进样量与最小进样量之比。 图1 线性范围示意图 不同类型的检测器的响应值R和进入检测器的组分浓度Q(即进样量不变下的样品浓度C)之间的关系一般可用下面的公式来表示。 其中当n=1时,称为线性响应,如图1线性范围示意图。线性范围,就是图中A、B曲线直线部分两个端点浓度之比。 现代色谱检测器通常都是线性响应的,但也有例外,比如FPD,通常与浓度的平方成正比。一般来说,样品中组分的响应值应该落在检测器的线性区间内。如果样品进样量过大,某组分的响应值超过了线性范围,那么用外标法测定时会导致测定值偏低。

检测器的动态范围是指检测器对组分发生响应的区间,它通常大于线性空间。 一个检测器的线性空间的下限,就是该检测器的检测限。 第二节:色谱定量计算的依据 色谱法进行定量计算时,可以选择峰高或峰面积来进行。无论选用哪个参数,样品中组分的含量C与此参数X都必须符合线性关系,即C=KX的关系。根据检测器响应机理和塔板理论,峰高与峰面积都应该满足此关系。但由于峰形展宽等原因,对绝大多数检测器来说,都是峰面积A与含量成正比。只有在峰形比较细高而且对称较好的时候,选用峰高计算比较简易。 第二章:色谱定量方法 根据标准样品在色谱定量过程中的使用情况,色谱定量分析方法可以分为外标法、内标法、归一化法三大类。对于一些特殊样品的分析,可能综合使用其中的二种或三种,形成更复杂的定量方法,如内加法等。 第一节:外标法 当能够精确进样量的时候,通常采用外标法进行定量。这种方法标准物质单独进样分析,从而确定待测组分的校正因子;实际样品进样分析后依据此校正因子对待测组分色谱峰进行计算得出含量。其特点是标准物质和未知样品分开进样,虽然看上去是二次进样,但实际上未知样品只需要一次进样分析就能得到结果。外标法的优点是操作简单,不需要前处理。缺点是要求精确进样,进样量的差异直接导致分析误差的产生。外标法是最常用的定量方法,其计算过程如下: 1.绝对校正因子gi的计算 gi=ms/Ai

色谱法定量分析方法及原理

色谱法定量分析方法及原理 定量分析就是要确定样品中某一组分的准确含量。色谱定量分析与绝大部分的仪器定量分析一样,是一种相对定量方法,而不是绝对定量方法。它是根据仪器检测器的响应值与被测组分的量,在某些条件限定下成正比的关系来进行定量分析的。也就是说,在色谱分析中,在某些条件限定下,色谱峰的峰高或峰面积(检测器的响应值)与所测组分的数量(或浓度)成正比。 一、原理 色谱法定量分析的根据是组分i 通过检测器时产生的信号大小,即组分i 的峰面积A i (或组分i 的峰高h i )与进入检测器的组分i 的质量m i 成正比A i ∝m i 或h i ∝m i ,由此得到: A i =S i m i ;h i =S i(h)m i 或者m i =A i /S i =A i f i ;m i =h i /S i(h)=h i f i(h) 式中 A i ------组分i 的峰面积,mm 2; m i ------组分i 进入检测器的量,g 或mol 数; h i ------组分i 的峰高,mm ; S i ------组分i 的绝对响应值; f i ------组分i 的绝对校正因子; S i(h)------组分i 的峰高绝对响应值; f i(h)-----组分i 的峰高绝对校正因子。 二、色谱定量分析的方法 1、归一化法定量分析。归一化法定量是色谱分析法中常用而且简单准确的方法。归一化法只适用于样品中所有组分都能从色谱柱流出并被检测器检出,且都在线性范围内,同时又能测定或查出所有组分相对校正因子的样品。各组分含量的计算公式为: 100%i i i i i f A X f A =?∑ 式中,X i ,f i ,A i 分别为试样中被测组分的百分含量、相对质量校对因子和色谱峰面积,这个式子也称为面积校正归一化法。归一化法定量的特点是比较简单、方便,其结果与进样量无关,仪器的操作条件稍有变动对结果影响不大。

气相色谱定性与定量分析报告实验

气相色谱的定性与定量分析 一、 实验目的: 1、 学习计算色谱峰的分享度 2、 掌握根据纯物质的保留值进行定性分析 3、 掌握用归一化法定量测定混合物各组分的含量 4、 学习气相色谱信的使用方法 二、 方法原理 1、 柱效能的测定:色谱柱的分享效能,主要由柱效和分离度来衡量。柱效率是以样品中验 证分离组分的保留值用峰宽来计算的理论塔板数或塔板高度表示的。 2 2 2 1 1654.5??? ? ??=???? ? ??=b R R W t W t n 理论塔板数: n L H = 理论塔板高度: 式中R t 为保留值(S 或mm ):2 1 W 为半峰宽(S 或mm ):b W 为峰底宽(S 或mm ):L 为 柱长(cm )。 理论塔板数越大或塔板高度越小,说明柱效率越好。但柱效率只反应了色谱对某一组分的柱效能,不能反映相邻组分的分离度,因此,还需计算最难分离物质对的分离度。 分离度是指色谱柱对样品中相邻两组分的分离程度,对一个混合试样成功的分离,是气相色谱法完成定性及定量分析的前提和基础。分离度R 的计算方法是: ) ()(2211211 2W W t t R R R +-= 或 2112)(2B b R R W W t t R +-= 分离度数值越大,两组分分开程度越大,当R 值达到1.5时,可以认为两组分完全分开。 2、 样品的定性: 用纯物质的保留值对照定性。在一个确定的色谱条件下,每一个物质都有一个确定的保留值,所以在相同条件下,未知物的保留值和已知物的保留值相同时,就可以认为未知物即是用于对照的已知纯物质。但是,有不少物质在同一条件下可能有非常相近的而不容易察觉差异的保留值,所以,当样品组分未知时,仅用纯物质的保留值与样品的组分的保留值对照定性是困难的。这种情况,需用两根不同的极性的柱子或两种以上不同极性固定液配成的柱子,对于一些组成基本上可以估计的样品,那么准备这样一些纯物质,在同样的色谱条件下,以纯物质的保留时间对照,用来判断其色谱峰属于什么组分是一种简单而行方便的定性方法。 用标准加入法来定性。首先用未知的混合样品在一定的色谱条件下采集混合物样品的色谱峰,然后取一定量的混合物样品中加入怀疑有的物质的纯物质,在相同的色谱条件下采集加入某纯物质的色谱峰,用两个色谱图进行比较,就会发现两个色谱图上某一个峰的保留值相同,但加了某纯物质的色谱图上的色谱峰的峰高增加、峰面积增大,那么此峰即为某纯物质。 3、 样品的定量

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