定性定量分析PPT课件

1、2021-8-16 定性定量分析 第第三三章章 色谱分析法色谱分析法 一、色谱定性分析一、色谱定性分析 二、色谱定量分析二、色谱定量分析 第四节第四节 定性定量分析定性定量分析 2021-8-16定性定量分析 一、一、色谱定性分析色谱定性分析 1.1.利用纯物质定性的方法利用纯物质定性的方法 利用保留值定性利用保留值定性：通过对比试样中是否具有与纯物质相通过对比试样中是否具有与纯物质相 同保留值的色谱峰，来确定试样中是否含有该物质。用于同保留值的色谱峰，来确定试样中是否含有该物质。用于 组成不太复杂的样品，不适用于不同仪器上获得的数据之组成不太复杂的样品，不适用于不同仪器上获得的数据之 间的对

2、比。间的对比。 利用加入法定性利用加入法定性：将纯物质加入到试样中，观察各组分将纯物质加入到试样中，观察各组分 色谱峰的相对变化。色谱峰的相对变化。 2021-8-16定性定量分析 2.2.利用文献保留值定性利用文献保留值定性 利用相对保留值利用相对保留值i/s定性定性 相对保留值相对保留值i/s仅与柱温和固定液性质有关。在仅与柱温和固定液性质有关。在 色谱手册中都列有各种物质在不同固定液上的保留色谱手册中都列有各种物质在不同固定液上的保留 数据，可以用来进行定性鉴定。数据，可以用来进行定性鉴定。 2021-8-16定性定量分析 3.3.利用保留指数定性利用保留指数定性 又称又称KovatsK

3、ovats指数指数( () )，是一种重现性较好的定性参数。，是一种重现性较好的定性参数。 测定方法：测定方法： 将正构烷烃作为标准，规定其保留指数为分子中碳原子将正构烷烃作为标准，规定其保留指数为分子中碳原子 个数乘以个数乘以100100（如正己烷的保留指数为（如正己烷的保留指数为600600）。）。 其它物质的保留指数（其它物质的保留指数（I IX X）是通过选定两个相邻的正构是通过选定两个相邻的正构 烷烃（其分别具有烷烃（其分别具有Z Z和和Z Z1 1个碳原子）来确定的。被测物质个碳原子）来确定的。被测物质X X 的调整保留时间应在某一相邻两个正构烷烃的调整保留值之的调整保留时间应在某

4、一相邻两个正构烷烃的调整保留值之 间，如图所示间，如图所示： 2021-8-16定性定量分析 保留指数计算方法保留指数计算方法 ) lglg lglg ( )( )( )( )( )( )( )( Z tt tt I ttt ZRZR ZRXR X ZRXRZR 1 1 100 例如（P53） 2021-8-16定性定量分析 2021-8-16定性定量分析 4.4.与其他分析仪器联用的定性方法与其他分析仪器联用的定性方法 小型化的台式色质谱联用仪（小型化的台式色质谱联用仪（GC-MSGC-MS；LC-MSLC-MS） 色谱色谱- -红外光谱仪联用仪；红外光谱仪联用仪； 样品 样品 5890 1

5、.0 DEG/MI N HEWLETT PACKARD HEWLET TPACKAR D 5972A Mass Selectiv e Detecto r DC B A A B C D 气相色谱仪 (GC)质谱仪 (MS) 分离鉴定 B A C D 2021-8-16定性定量分析 二、二、 色谱定量分析色谱定量分析 1. 1. 峰面积的测量峰面积的测量 （1）峰高）峰高（h）乘半峰宽乘半峰宽（W1/2）法：法：近似将色谱 峰当作等腰三角形。此法算出的面积是实际峰面积的 0.94倍： A = 1.065 hW1/2 （2）峰高乘平均峰宽法：）峰高乘平均峰宽法：当峰形不对称时，可在 峰高0.15和0

6、.85处分别测定峰宽，由下式计算峰面积 A = h（W 0.15 + W 0.85 ）/ 2 （3）自动积分和微机处理法）自动积分和微机处理法 思考：色谱工作中用峰面积定量，是不是某组分 的峰面积越大含量越高？ 不是 2021-8-16定性定量分析 2. 定量校正因子定量校正因子 试样中各组分的量与其色谱峰面积成正比，即：试样中各组分的量与其色谱峰面积成正比，即： m i = fi Ai 绝对校正因子绝对校正因子：比例系数f i f i =m i / Ai （1）两种表示方法）两种表示方法 因为：相同量的不同物质对于同一检测器响应不同因为：相同量的不同物质对于同一检测器响应不同 相同量的同种物

7、质对于不同检测器响应不同相同量的同种物质对于不同检测器响应不同 不可以直接用不可以直接用A A（峰面积）定量（峰面积）定量 物理意义是每单位峰面积所代表物质的多少物理意义是每单位峰面积所代表物质的多少 2021-8-16定性定量分析 例： 某试样含有5g乙醇，测得相应的色谱峰面积 为150mm2，求乙醇的fi。 解： 222 10331505 mmgmmgf i ./ 即每平方毫米色谱峰面积代表3.310-2g乙醇。 绝对校正因子绝对校正因子fi i的大小主要由操作条件和仪器的灵的大小主要由操作条件和仪器的灵 敏度所决定，既不容易准确测量，也无统一标准；敏度所决定，既不容易准确测量，也无统一标

8、准； 当操作条件波动时，当操作条件波动时，fi i也发生变化。故也发生变化。故fi i无法直接应无法直接应 用，定量分析时，一般采用相对校正因子。用，定量分析时，一般采用相对校正因子。 2021-8-16定性定量分析 相对校正因子相对校正因子Fi ：即组分的绝对校正因子与标 准物质的绝对校正因子之比。 2021-8-16定性定量分析 例： 准确称取一定质量的色谱纯对二甲苯、甲苯、苯 及仲丁醇，混合后稀释，采用氢焰检测器，定量进样 并测量各物质所对应的峰面积，数据如下： 物质 苯 仲丁醇 甲苯 对二甲苯 m/g 0.4720 0.6325 0.8149 0.4547 A/cm2 2.60 3.4

9、0 4.10 2.20 以仲丁醇为标准，计算各物质的相对质量校正因子。 2 cm. . 403 63250g f m 仲丁醇 2 cm. . 104 81490g f m 甲苯 2 2 0.8149 4.10 F1.06 0.6325 3.40 m m g f cm g f cm 甲苯 甲苯 仲丁醇 F0.98F1.10苯对二甲苯 同理： 2021-8-16定性定量分析 （2）相对校正因子的测定相对校正因子的测定 过程：精称过程：精称i纯品纯品基准物基准物SS混匀进样混匀进样测测Ai和和AS 在气相色谱法中，对于热导检测器一般以苯为标在气相色谱法中，对于热导检测器一般以苯为标 准物；对于氢火焰

10、检测器，一般以正庚烷为标准准物；对于氢火焰检测器，一般以正庚烷为标准 物。物。 2021-8-16定性定量分析 （1）归一化法 3.3.常用的几种定量方法常用的几种定量方法 各组分的质量分数为： 各组分的质量分数之和等于1，即： 1 1 1 123 123 2 2 2 123 123 3 3 3 123 123 FA w FAFAFA FA w FAFAFA FA w FAFAFA %1001 321 n wwww 2021-8-16定性定量分析 优点：优点：归一化法很直观，容易接受，计算归一化法很直观，容易接受，计算 简便、准确，当操作条件如进样量、流速简便、准确，当操作条件如进样量、流速

11、等发生变化时，对计算结果的影响很小，等发生变化时，对计算结果的影响很小， 是一种常用的计算方法。是一种常用的计算方法。 缺点缺点：必需所有组分都出峰。：必需所有组分都出峰。 必须已知所有组分的校正因子。必须已知所有组分的校正因子。 2021-8-16定性定量分析 （2）内标法 当只需测定试样中某几个组分，或试样中所有组 分不可能全部出峰时，可采用内标法。 方法：准确称取一定量的试样方法：准确称取一定量的试样m样 样，加入一定量内 ，加入一定量内 标物标物mS，混合均匀进样分析。混合均匀进样分析。 根据试样、内标物的的量根据试样、内标物的的量m样 样、 、 mS及在色谱图上及在色谱图上 产生的相

12、应峰面积计算。产生的相应峰面积计算。 2021-8-16定性定量分析 SSSiii AfmAfm iiii i SSSS mfAA F mfAA i iiS S A mFm A 设样品的质量为设样品的质量为m，则待测组分，则待测组分i的质量分数为的质量分数为 100%100% iiS ii S mA m wF mAm 2021-8-16定性定量分析 选择内标物应遵循的原则： （a）试样中不含有该物质：否则会使色谱峰重叠而 无法准确测定试样的色谱峰面积； （b）与被测组分性质比较接近：当操作条件发生变 化时，内标物与被测物均受到相应的影响两者相对 校正因子基本不变； （c）不与试样发生化学反应；

13、 （d）出峰位置应位于被测组分附近，且无组分峰影 响。 2021-8-16定性定量分析 例4.2.9 取二甲苯生产母液1500mg，母液中合有乙苯、 对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯及溶剂和少量苯甲酸， 其中苯甲酸不能出峰。以150mg壬烷作内标物，测得 有关数据如下： 物质 壬烷 乙苯 对二甲苯 间二甲苯 邻二甲苯 Ai/cm2 98 70 95 120 80 fm 1.02 0.97 1.00 0.96 0.98 求各组分的含量。 2021-8-16定性定量分析 解：母液中苯甲酸不能出峰，所以只能用内标法计 算。 由各组分的绝对校正因子计算得壬烷、乙苯、对二 甲苯、间二甲苯、邻二甲苯的相对校正因子分别为 1.00，0.95，0.98，0.94，0.96。 根据内标法计算公式，对于乙苯有： %.%.%(796100 150098 15070 950100 m m w i 乙苯） 同样可以计算出对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯的 质量分数分别为9.5%，11.5%，7.84%。 2021-8-16定性定量分析 内标法的优点：不要求各组分全部出峰，无归一化 法的限制，即只要被测组分能出峰，不和其他峰重 叠，不管其他组分是否