色譜的定性和定量分析課件

第四章色譜的定性和定量分析4.1色譜定性分析4.1.1利用已知物對照定性依據(jù)：各種物質(zhì)在一定的實驗條件下均有確定的保留值前提條件：對樣品的組成比較清楚(1)利用保留時間或保留體積定性將已知純物質(zhì)和未知物在相同的色譜條件進樣分析被測組分tR＝5min某純物質(zhì)tR＝5min可能是同一物質(zhì)優(yōu)點：操作簡單快速缺點：柱溫、流動相流速、進樣量等操作條件對保留值的影響較大用已知純物質(zhì)對照定性醇溶液定性色譜圖A：甲醇B：乙醇C：正丙醇D：正丁醇E：正戊醇也可以通過在樣品中加入標準物，看試樣中哪個峰增加來確定4.1.2利用文獻保留數(shù)據(jù)定性(1)相對保留值定性在樣品和標準中分別加入同一種基準物s,將樣品的ri,s和標準物的ri,s相比較來確定樣品中是否含有i組分，可消除兩次進樣引起的誤差。（2）保留指數(shù)定性保留指數(shù)I以正構(gòu)烷烴作為參比標準，人為的定義正構(gòu)烷烴的保留指數(shù)為它的碳原子數(shù)乘以100，如：正已烷I=600，正庚烷I=700組分的保留指數(shù)用適當?shù)恼龢?gòu)烷烴的保留值表示。測定組分的保留指數(shù)IX時，選定兩個正構(gòu)烷烴作為標準，其中一個碳原子數(shù)為z，另一個碳原子數(shù)為z+n，被測組分的調(diào)整保留值應在兩者之間。4.1.3利用檢測器選擇性響應定性如：火焰光度檢測器對S、P物質(zhì)組成有響應;電子捕獲檢測器對電負性大的組分靈敏度高;氫火焰檢測器只對有機物有響應;在實際工作中，可采用雙檢測器定性.（2）柱上扣除反應在分析柱前加一預柱（前置柱），預柱中裝有特殊的試劑，使得某些組分在其上發(fā)生不可逆反應而除去。例如：酸性前置柱能把胺不可逆地吸附于其中。用作扣除反應的儀器，一般在柱前裝有切換閥，樣品既能通過前置柱后進入分析柱，也能直接進入分析柱，以利比較。4.1.5色譜與其它儀器聯(lián)用方法定性將色譜與質(zhì)譜或紅外光譜聯(lián)用定性。實質(zhì)色譜儀－質(zhì)譜儀（或紅外光譜儀）的進樣裝置質(zhì)譜儀（紅外光譜儀）－色譜儀的檢測器（1）色譜－質(zhì)譜聯(lián)用色譜－質(zhì)譜聯(lián)用流程圖試樣色譜柱分子分離器樣品分子離子源室質(zhì)量分析器載氣真空系統(tǒng)離子檢測室總離子流圖質(zhì)譜圖大氣懸浮物中有機物的總離子流圖GC-MS（2）色譜－紅外光譜聯(lián)用①化學圖（chemigram)

化學圖又稱為官能團色譜圖。這是一種從所收集的全部光譜信息中選取感興趣信息加以顯示的方法?；瘜W圖的橫坐標為隨時變化的光譜信號或時間，縱坐標為強度。②Gram-Schmidt重建色譜圖利用Gram－Schmidt矢量正交化方法直接從干涉圖取樣而建立的色譜圖。下面是一個烷基酚粗產(chǎn)品的分析：主要試驗條件：Varian3400氣相色譜儀，交聯(lián)甲基聚硅氧烷柱300×0.53min（id），膜厚7μm，載氣（N2）：1.58mL·min-1，不分流，無尾吹。進樣2μm，柱溫：126℃，保持10min，然后以4℃·min-1升到200℃。Nicolet5S×S紅外光譜儀。光管：長：15cm，內(nèi)徑：1mm，光管和傳輸線溫度：200℃。③紅外總吸收色譜圖（TIA）與化學圖相似，其峰的響應是相應的干涉圖變換成光譜圖后全波數(shù)或部分波數(shù)區(qū)的紅外吸收強度的積分值。該圖類似于GC－MS中的總離子流圖（TIC），但其橫坐標為數(shù)據(jù)點而不是時間。色譜－紅外光譜－質(zhì)譜聯(lián)用可以在線獲得更多的結(jié)構(gòu)信息。例：使用串聯(lián)式的GC/FTIR/MS對一個鎮(zhèn)靜藥混合物進行分析的實驗。使用HP-5（SE-54）色譜柱，柱長25m，內(nèi)徑0.32mm，膜厚0.52μm。光管和質(zhì)譜接口傳輸線為HP-5柱，柱長1.1m，內(nèi)徑0.1mm，膜厚0.17μm。載氣：He，柱溫：由70℃以15℃·min-1升到275℃。

按出峰順序各組分依次為：仲丁巴比妥，異戊巴比妥，戊巴比妥，度冷丁，速巴比妥，導眠能和苯巴比妥。（4）多維色譜聯(lián)用技術(shù)目前已出現(xiàn)的多維色譜聯(lián)用有GC/GC/MS，GC/GC/MS/MS，LC/GC/MS，LC/GC/FTIR等例：GC/GC/MS分析苯乙烯中含量在百萬分之幾的雜質(zhì)。主要試驗條件：某一級色譜柱為3m，內(nèi)徑2mm的3％silar10cpyrex填充柱，第2級色譜為柱長為30mm的DB-170熔融石英毛的管徑。

左圖為第一維色譜獲得的色譜圖，其中進入冷阱并被導入第二維色譜柱的流出物用A表示，B為苯乙烯的峰。右圖為第二維色譜獲得的色譜圖，經(jīng)質(zhì)譜分析表明，圖中1-3號峰為二甲苯的異構(gòu)體，4-6號峰為含3個碳的烷基苯的異構(gòu)體。4.2色譜定量分析定量依據(jù)：定量計算①準確測定峰的面積或峰高②求出定量校正因子③選擇定量的方法4.2.1峰面積的測量（1）峰高乘半峰寬峰形對稱，且不太窄時適應這樣計算的峰面積是實際峰面積的0.94倍，實際的峰面積應為：作相對計算時，1.065可以省略。（2）峰高乘平均峰寬不對稱峰采用此法計算較為準確（3）峰高代替峰面積定量對于一定的樣品，操作條件嚴格不變時，在一定的進樣范圍內(nèi)，半峰寬不變。當峰形較窄時，用此法定量更準確。（4）峰高乘保留時間在一定操作條件下，同系物的半峰寬與保留時間成正比，對于狹窄峰或半峰寬以上重疊的峰可用此法計算。作相對計算時，1.065和b可以略去。這種方法對含量相對較大的組分有一定的誤差。（5）數(shù)字積分儀和色譜數(shù)據(jù)工作站4.2.2定量校正因子同一檢測器對不同類型物質(zhì)的響應值不同m1m2時，A1A2所以，不能用A直接計算含量，必須乘上一個校正因子，使組分的面積值轉(zhuǎn)化為相應的物質(zhì)量.例：乙酸乙酯：乙酸丁酯：乙酸戊酯＝5mL:5mL:5mL＝0.901：0.882：0.8714.2.3定量分析方法（1）歸一化法樣品中所有組分都能流出色譜柱，且檢測器都能檢出響應信號時，可用此法進行定量計算.

設(shè)樣品中有n個組分，則組分i的百分含量為：采用峰高定量時應注意：①操作條件嚴重影響峰高；②柱吸附，柱超載會使色譜峰變形；③進樣速度直接影響峰高和峰寬。（2）內(nèi)標法當試樣中的組分不能全部出峰，或不需定量的色譜峰未能定性或重疊時，可用此法。例：醇類混合物中乙醇含量的測定（丙酮作內(nèi)標物）設(shè)試樣質(zhì)量為m(g)，內(nèi)標物為ms(g)，待測物：mi＝fi’Ai

內(nèi)標物：ms＝fs’As%Ci＝×100＝×100mimmsfi’Aifs’Asm＝fi’Aifs’Asmsm·×100內(nèi)標法一般以內(nèi)標物為基準，即fs’＝1.00若m、ms固定，則式子可化簡為：%Ci＝×常數(shù)AiAs以Ci%對Ai/As作圖，可得內(nèi)標標準曲線。（3）外標法（標準曲線法）若試樣中被測組分濃度變化不大時，可采用單點校正法。Ci%＝×Cs%AiAs用一系列不同濃度C標準溶液進樣測量峰面積A,以A對C作圖繪出標準曲線幾種定量方法的比較方法項目歸一化法內(nèi)標法外標法計算公式由工作曲線直接查得稱重配樣不需要需要不需要進樣量不需準確不需準確需準確操作條件穩(wěn)定性一次分析過程中條件需穩(wěn)定一次分析過程中條件需穩(wěn)定全部過程中條件需嚴格不變對組分出峰的要求全部組分內(nèi)標物及所測組分所測組分校正因子需全部組分的校正因子需內(nèi)標及所測組分的校正因子不需要