化学检验工(高级)补充知识

1、 第一章气相色谱法第二章原子吸收分光光度法第三章样品交接第四章检验准备第五章检测与测定第六章测后工作第七章修检仪器设备第八章技术管理与创新第九章培训与指导试题库n分光光度法是根据物质对不同波长分光光度法是根据物质对不同波长的单色光的吸收程度不同而对物质的单色光的吸收程度不同而对物质进行定性和定量的分析方法。进行定性和定量的分析方法。分 光 光 度 法n2. 吸收曲线吸收曲线1.2 物质对光的选择性吸收max= 525nm34605005405800.51.0波长波长/nm吸光度吸光度 AKMnO4溶液溶液(不同浓度不同浓度)的吸收曲线的吸收曲线121. 同一物质对不同波长同一物质对不同波长的光

2、吸光度不同。的光吸光度不同。2. 不同浓度同一物质，不同浓度同一物质，吸收曲线相似。吸收曲线相似。3. 不同物质，吸收曲线不同物质，吸收曲线不同。不同。It1.4 光吸收基本定律朗伯比尔定律I0透光率透光率( (T%) = ) = It / /I0吸光度吸光度( (A) ) = lgT = Kbcbcn（A为吸光度为吸光度,T为透射比为透射比,是透射光强度比上入射是透射光强度比上入射光强度。光强度。c为吸光物质的浓度，为吸光物质的浓度，b为吸收层厚度为吸收层厚度 ）2. 2. 分配系数分配系数（ partion factor） K 组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附，或溶解、组分在固定相和

3、流动相间发生的吸附、脱附，或溶解、挥发的过程叫做分配过程。在一定温度下，组分在两相间挥发的过程叫做分配过程。在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的浓度（单位：分配达到平衡时的浓度（单位：g / mL）比，称为分配系数，）比，称为分配系数，用用K 表示，即：表示，即：Ms ccK 组分在流动相中的浓度组分在流动相中的浓度组分在固定相中的浓度组分在固定相中的浓度分配系数是色谱分离的依据。分配系数是色谱分离的依据。12.1 色谱法概述实物1GC-MS整机外观图重现1903年俄罗斯植物学家Tsweet茨维特植物提取液CaCO3玻璃柱石油醚淋洗色谱色：颜色谱：图谱1906年茨维特论文发表12.1 色

4、谱法概述创建190312.1 色谱法概述流程1载气系统载气系统气相色谱分析流程示意图1 载气钢瓶； 2 减压阀；3 干燥管； 4 针形阀；5 流量计； 6 压力表；7 进样器； 8 色谱室； 9 检测器； 11 记录仪进样系统进样系统色谱柱色谱柱检测器检测器纪录系统纪录系统12.2 色谱柱填充柱的固定相1担体(如硅藻土)固定液325%高沸点有机化合物具有化学惰性多孔性固体承载固定液热稳定化学稳定+12.1色谱法概述响应信号时 间进样峰空气峰 htR0 .6 0 7 h2Y YhtRtM基线进样峰、空气峰、组分峰死时间tM保留时间tR 、相对保留时间tR峰高h 标准差半峰宽Y1/2峰底宽Yb流出

5、曲线112.1色谱法概述4 区域宽度基本术语1标准差(高斯分布) 0.607h处峰宽的一半半峰宽Y1/2 峰高1/2处的峰宽峰底宽Yb 2测拐点切线与基线截取距离354. 22ln222/1Y4bY12.1 色谱法概述液相 石油醚固相 CaCO3流动相石油醚固定相 CaCO3stationary phasemobile phase原理112.1 色谱法概述实物1GC-MS整机外观图12.1色谱法概述2 保留值：以时间表示基本术语1死时间tM dead time惰性物质流经柱的时间保留时间tR retention time试样通过色谱柱所需时间从进样到检测到信号极大调整保留时间tRMRRtttt

6、R等与流速有关,载气流速越大, tR越小12.1色谱法概述2 保留值：以体积表示基本术语1调整保留体积 VRMRRVVV保留体积 VR 0RRFtV死体积VM dead volume0MMFtVF0:流动相的流速VR等与流速无关, 与tR等的区别12.1色谱法概述3 相对保留值：r21基本术语1r21 定性依据，仅与组分性质有关R1R2R1R221VVttr2种不同组分调整保留值之比4 峰高hh 基线到峰顶12.3 色谱分离理论3. 塔板理论塔板数n/有效塔板数neff用tR /用调整保留时间tR塔高H柱长L的关系有效板高HeffnLH effeffnLH分馏塔中许多塔板21/2effR54.

7、5YtnRRR2221/2b5.5416ttnYtY气液2相达平衡假想色谱柱中许多塔板实为平衡次数neff和Heff是柱效能指标（2）保留值：色谱定性参数）保留值：色谱定性参数mRRtttORRFtVoMMFtVoRRmRRFtVVVV121221RRRRVVttr12.7 色谱定量分析方法定量校正因子绝对校正因子相对校正因子原因:不同检测器对不同组分的灵敏度不同iiimfAsiifff测量f 常用标准物:苯(TCD), 正庚烷（FID)iiiAf m自身测得,受条件影响相对某种标准物/便于比较3.2.1塔板理论塔板理论 柱效能指标柱效能指标理理HLn 22212)(16)(54. 5)(bR

8、RRWtYttn理有效有效nLH12.3 色谱条件2. 分离条件柱长:下3式(设Y1=Y2)导出:neff,2的关系式2beffR16YtnR1R221ttrR2R112() / 2ttRYYeffeffeffnLHrrRn/1162212122,1.5R 2,22121136effHrrL最短适当的柱长R范围？一百 http:/ 气相色谱法本章关键词分离原理：分配系数差异K越大，tR越大，越慢出峰塔板理论与速率理论：柱效标志分离度:1.5MSccK effeffnLH21/2effR54.5YtnRRR2221/2b5.5416ttnYtYR2R112()/ 2ttRYY重要公式条件：柱长/

9、柱温/流速/固定液极性一、一、 色谱柱及使用条件的选择色谱柱及使用条件的选择 chromatographic columns and choice of operating condition 1. 1. 固定相的选择固定相的选择 气液色谱，应根据“相似相溶”的原则 分离非极性组分时分离非极性组分时，通常选用非极性固定相。各组分按沸点顺序出峰，低沸点组分先出峰。 分离极性组分时分离极性组分时，一般选用极性固定液。各组分按极性大小顺序流出色谱柱，极性小的先出峰。 分离非极性和极性的（或易被极化的）混合物分离非极性和极性的（或易被极化的）混合物，一般选用极性固定液。此时，非极性组分先出峰，极性的（

10、或易被极化的）组分后出峰。 醇、胺、水等强极性和能形成氢键的化合物的分离醇、胺、水等强极性和能形成氢键的化合物的分离，通常选择极性或氢键性的固定液。 组成复杂、较难分离的试样组成复杂、较难分离的试样，通常使用特殊固定液，或混合固定相。”mRRtttORRFtVoMMFtVoRRmRRFtVVVV121221RRRRVVttr354. 221Y4W理理HLn 22212)(16)(54. 5)(bRRRWtYttn理有效有效nLH分离度分离度R相邻两组分的分离度相邻两组分的分离度R，等于这，等于这两个组分保留时间之差与它们的两个组分保留时间之差与它们的峰宽之和一半的比值。峰宽之和一半的比值。)1

11、()2()1()2()(2bbRRWWttRR=0.8：两峰的分离程度可达：两峰的分离程度可达89%；R=1：分离程度：分离程度98%；R=1.5：达：达99.7%（相邻两峰完全分离的标准）。（相邻两峰完全分离的标准）。理论塔板数：理论塔板数：222/1)(16)(54. 5bRRWtYtn有效理论塔板数：有效理论塔板数：2bR21/2R)Wt16()Yt5.54(n有效 内标法 internal standard method 是色谱分析中一种比较准确的定量方法，尤其在没有标准物对照时，此方法更显其优越性。内标法是将一定重量的纯物质作为内标物加到一定量的被分析样品混合物中，然后对含有内标物的

12、样品进行色谱分析，分别测定内标物和待测组分的峰面积（或峰高）及相对校正因子，按下列公式和方法即可求出被测组分在样品中的百分含量 。 仪器分析常用的方法之一，是比较法的一种。与内标法相比，外标法不是把标准物外标法不是把标准物质加入到被测样品中，而是在与被测样品质加入到被测样品中，而是在与被测样品相同的色谱条件下单独测定，相同的色谱条件下单独测定，把得到的色谱峰面积与被测组分的色谱峰面积进行比较求得被测组分的含量。外标物与被测组分同为一种物质但要求它有一定的纯度，分析时外标物的浓度应与被测物浓度相接近，以利于定量分析的准确性。 三、 氢火焰离子化检测器氢火焰离子化检测器 flame ionizat

13、ion detector, FID1. 1. 特点特点 简称氢焰检测器简称氢焰检测器 （FID：hydrogen flameionization detector） (1) 典型的典型的质量型检测器质量型检测器; (2) 对有机化合物具有很高的灵敏度对有机化合物具有很高的灵敏度; (3) 无机气体、水、四氯化碳等无机气体、水、四氯化碳等含氢少或不含氢的物质含氢少或不含氢的物质灵敏度低或不响应灵敏度低或不响应; (4) 氢焰检测器具有结构简单、稳定性好、灵敏度高、氢焰检测器具有结构简单、稳定性好、灵敏度高、响应迅速等特点响应迅速等特点; (5) 比热导检测器的灵敏度高出近比热导检测器的灵敏度高出

14、近3个数量级，检测下限个数量级，检测下限可达可达10-12gg-1。（动画）（动画）光谱比较法光谱比较法1.8 定性及定量分析方法1. 定性分析定性分析 2. 定量分析定量分析 n1) )标准曲线法标准曲线法n2) )直接比较法直接比较法A标标 = Kbc标标A样样 = Kbc样样标标样样cAAc 载气种类载气种类：载气与试样的热导系数相差越大，在检测器两臂中产生的温差和电阻差也就越大，检测灵敏度越高。载气的热导系数大，传热好，通过的桥路电流也可适当加大，则检测灵敏度进一步提高。氦气也具有较大的热导系数，但价格较高。表表 某些气体与蒸气的热导系数（某些气体与蒸气的热导系数（），单位：），单位：

15、J / cms练习例：例： 在柱长为2m的5%的阿皮松柱、柱温为1000C，记录纸速度为2.0cm/min的色谱条件下，测定苯的保留时间为1.5min，半峰宽为0.20cm，求理论塔板数。（见书上P338例）解：32102 . 1)0 . 220. 05 . 1(54. 5nmmH7 . 1102 . 120003 例例1 1 、在某色谱仪操作条件下，分析、在某色谱仪操作条件下，分析某样品中的二氯乙烷、二溴乙烷及某样品中的二氯乙烷、二溴乙烷及四乙基铅三组分，并选用甲苯为内四乙基铅三组分，并选用甲苯为内标物，甲苯与样品的配比为标物，甲苯与样品的配比为1 1：1010，测定结果如下，试求各组分的百

16、分测定结果如下，试求各组分的百分含量。含量。 ： 下面我们举例来看色谱定量计算 二 氯二 氯乙烷乙烷二 溴二 溴乙烷乙烷甲苯甲苯四 乙四 乙基铅基铅校 正校 正因子因子1.001.001.651.650.870.871.751.75面积面积cmcm2 21.501.501.011.010.950.952.822.82解：加入的甲苯如果为1g，样品的重量为10g。即：ms=1g m样品=10g1.00 1.5011.8150.87 0.95sssfAmmfAg 二氯乙烷二氯乙烷二氯乙烷1.65 1.0112.0160.87 0.95mg 二溴乙烷1.752.8215.9710.870.95mg

17、四乙基铅%1001.81510018.1510mm二氯乙烷样品二氯乙烷同理：二溴乙烷同理：二溴乙烷%=20.16%=20.16 四乙基铅四乙基铅%=59.71%=59.71例2、用气相色谱法（TCD）分析卤代烃混合物。在同样条件下，测得标准样和未知样数据如下：求未知试样中各组分的质量百分含量。求未知试样中各组分的质量百分含量。组分组分标准样标准样未知样未知样进样量进样量（ g g）峰面积峰面积（标尺单（标尺单位）位）m m2 2峰面积峰面积（标尺单（标尺单位）位）m m2 2氯乙烷氯乙烷氯丙烷氯丙烷氯戊烷氯戊烷氯庚烷氯庚烷0.400.400.400.400.400.400.400.40110.0110.0112.2112.287.387.378.478.482.382.3无峰无峰125.2125.2180.0180.0解：氯乙烷：0.400.003636110.00.00363