色谱分析方法

上一篇 / 下一篇  2010-06-04 15:07:49

第一节   定性分析
一、一般 定性
1、已知物直接对照法定性
在具有已知物的情况下,常使用这种 定性方法,定性
的依据是:一定的条件下,组分有固 定的保留值。
(1)利用保留时间和保留体积定性
tR定性,最简便,使用最多,缺点是受操作条件影响
大,u、T的微小变化使tR改 变,影响结果。VR不受u 的影
响,使用没有tR方 便。
(2)利用相对保留值定性
r仅受柱温、固定相性质影响。与填充情况、u等无关。
(3)用比保留体积定性
Vg =   每克固定液的净保留体积。
           VN = j V’R ,Vg仅 与柱温有关,与柱长、固定液含量、
u等无关,文献上的保留值多以Vg形式给出。
(4)已知物峰高增加法定性
如果样品组成复杂,峰间距小,定性 困难,用此法方
便、可靠。
        (5)双柱定性
有时,不同组分在同一柱上有相同
的保留值,如:1—丁烯与异丁烯在
阿皮松柱上保留值相同。
          在柱一上保留值相同的组分,
在柱二上保留值不同,特别是当柱一
和柱二极性差大时,保留值差别更 大。
2、保留 值随分子结构或性质变化规律定性
        (1)碳数规律
同系物间       lgVg = An + B
        (2)沸点规律
       同族异构体间   lgVg = CTb + D
        (3)LC中的保留值规则
          Lgk’ = A2 + B2m    m:重复官能团的数目
    二、保留指数定性(Kovats)
       1、保留指数的计算
          定义 正 构烷烃 I = 100n,其他 I = 100X   
X:组分相当于正构烷烃含碳原子数
          如苯在某柱上:I = 733 ,X = 7.33说明在该柱上,苯
的保留值在庚与辛之间,相当于含有 7.33个碳原子的正构
烷烃。
以正构烷烃为参比标准,把某组分的 保留行为,用两个
紧靠近它的正构烷烃来标定。  
                 I = 100[ Z +  n]            
          注意:n最好选为1
                  2、X在Z、Z+1之间
3、测量方法  
测量保留值一定与文献上的固定相、 载体等完全相同,
否则不可比较。在HPLC中,由于 组分的保留行为不仅与固
定相有关,亦与流动相有关,不能直 接用。
    三、联用方法定性
          一般指联机定性,要有条件,有仪器,如:色—质、色
红等。
 
四、化学 方法定性
          利用化学反应,使样品中某些化合物与特征试剂反应,
生成相应的衍生物
 

柱前:如酮,加入2,4-二硝基苯肼,生成沉淀,在图上消 失。
柱上:如装有5A分子筛的前置柱,可吸附C3—C11的 正构烷烃,KOH处理的石英粉,将羧酸和酚除去等。
柱后:柱后流出物收集后,加入特征试剂与其反应,可对未知物 定性。分析化学中所学的所有方法。
 
 
 
 
 
 
 

第二节    色谱定量分析
色谱定量的依据是: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 Wi = fiAi
一、峰面 积的测量
       1、对称峰面积    Ai = 1.065hiWh/2 i
       2、不对 称峰面积  Ai = 1/2 (W0.15h + W0.85h)h
3、峰高乘保留时间
同系物间 Wh/2 = btR + a ,
填充柱 a = 0
当峰尖、窄时,用tR代 替Wh/2;A = 1.065hbtR
4、自动 积分仪法
5、峰高在定量分析中的作用
          一定的样品,操作条件不变,一定进样量范围内,半高
峰宽是不变的,峰高可直接代表组分 的浓度。
   
二、定量校正因子
          意义 单位峰面积所代表组分的浓度。
          为什么提出 同一含量的不同组分,由于物理、化学性
质的差别而在同一检测器上产生信号大小不同,因此需校正。
物质的响应还与检测器的灵敏度有关,单位量的同一物
质在不同灵敏度的检测器上校正因子不同,但物质间的相对
响应值相同。
所以常用相对值,常用的标准物,热导池是苯,氢火焰
是正庚烷。人们通常将相对二字省略,称校正因子。
       1、校正 因子的表达式
      (1)质量校正因子 fm
           单位峰面 积所代表组分的质量,最常用
 =  =   
(2)摩尔校正因子
           单位峰面 积所代表组分的摩尔数
 =  =  =
(3)体积校正因子
           如果是气体样品,在标准状况下
 =  =  = 
  2、相对响应值
           相对应答 值,相对灵敏度,指组分与等量基准组分的响
应值之比,当计算单位一致时 Si,s = 1/fi,s
 3、峰高 定量校正因子
用峰高进行定量的峰,要使用峰高定量校正因子。
 
 三、百分含量的计算
1、归一化法  
一种简便、准确的定量方法
Xi% = 
使用条件   样品中所有组分都出峰,如果测量参数为峰高,
使用峰高定量校正因子。
          若样品中的 组分为同系物或同分异构体,校正因子近
似相等,可不用校正因子,将峰面积或峰高直接归一化。
      特点 方法准确,与进样量无关,使用受限制。
       2、内标 法
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。加入一定的内标物,根据欲测
组分与内标物的质量与面积定量。        
Xi% =  100
      特点 没有使用上的限制,称重、麻烦。
3、外标 法(校正曲线法)
用已知样品配成不同浓度的标样试验,测量各种浓度对
应的峰面积或峰高,绘制曲线。适合于工厂的控制分析。
特点 方便、快速、仪器和操作条件对结果影响大,曲线使
用一段后需校正。
      4、叠加 法(内加法)
          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。
AiAj 是原样品中组分i、j的峰面积
           A’iA’j 加入i后,组分i、j的峰面积
           A’i = a + a 
a 是原样品组分i的实际峰,
a ’是原样品加入i后增加的峰 面积
用一样品,进样量不同,仪器灵敏度不变,峰面积比不变。
Ai/Aj = a/A’j a = Ai A’j/Aj   a’ = A’i – a = A’i – AiA’j/A
          xi% = 100 =      
 5、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,一般转化为CO2或CH4,使
定量工作简化。
设:组分进样量mi,分子量Mi,含碳原子数Ni,转化
为CO2后所得峰面积Ai,每毫升CO2的峰面积为A’CO
mi =  / 22.4
          如果,样品 中所有组分都出峰,可用归一化法定量
xi % =  100
四、定量分析误差的来源

除峰面积与校正因子外,定量结果的准确性受如下影响
    1、样品的稳定性及代表性
       GC注意泄漏、挥发;LC注意代表性、均匀性
    2、进样系统
       气体、阀;液体、微量注射器、分析人员技术
    3、柱系统
       分离完全是前提
    4、操作系统

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