色谱的定性定量分析

1、色谱的定性定量分析点击次数：155 发布时间：2010-9-27 11:33:321.3色谱的定性定量分析色谱法是非常有效的分离和分析方法，同时还能将分离后的各种成分直接进行定性和定量分析。1.3.1定性分析色谱定性分析的任务是确定色谱图上每一个峰所代表的物质。由于能用于色谱分析的物质很多，不同组分在同一固定相上色谱峰出现时间可能相同，仅凭色谱峰对未知物定性有一定困难。对于一个未知样品，首先要了解它的来源、性质、分析目的，在此基础上，对样品可有初步估计，再结合已知纯物质或有关的色谱定性参考数据，用一定的方法进行定性鉴定。1.利用保留时间定性在一定的色谱系统和操作条件下，各种组分都有确定的保留时

2、间，可以通过比较已知纯物质和未知组分的保留时间定性。如待测组分的保留值与在相同色谱条件下测得的已知纯物质的保留时间相同，则可以初步认为它们是属同一种物质。为了提高定性分析的可靠性，还可以进一步改变色谱条件（分离柱、流动相、柱温等）或在样品中添加标准物质，如果被测物的保留时间仍然与已知物质相同，则可以认为它们为同一物质。利用纯物质对照定性，首先要对试样的组分有初步了解，预先准备用于对照的已知纯物质（标准对照品）。该方法简便，是气相色谱定性中最常用的定性方法。2.柱前或柱后化学反应定性在色谱柱后装T形分流器，将分离后的组分导入官能团试剂反应管，利用官能团的特征反应定性。也可在进样前将被分离化合物与

3、某些特殊反应试剂反应生成新的衍生物，于是，该化合物在色谱图上的出峰位置的大小就会发生变化甚至不被检测。由此得到被测化合物的结构信息。3.保留指数法对于气相色谱，可采用这种方法。保留指数法，又称为Kovats指数，与其他保留数据相比，是一种重现性较好的定性参数。保留指数是将正构烷烃作为标准物，把一个组分的保留行为换算成相当于含有几个碳的正构烷烃的保留行为来描述，这个相对指数称为保留指数，定义式如下。IX为待测组分的保留指数，z与z+n为正构烷烃对的碳数。规定正己烷、正庚烷及正辛烷等的保留指数为600、700、800，其他类推。在有关文献给定的操作条件下，将选定的标准和待测组分混合后进行色谱实验（

4、要求被测组分的保留值在两个相邻的正构烷烃的保留值之间）。由式（1-4）计算则待测组分X的保留指数IX，再与文献值对照，即可定性。保留指数随温度的变化率还可用来判断化合物的类型，因为不同类型化合物的保留指数随温度的变化率不同。4.联用技术将色谱与质谱、红外光谱、核磁共振谱等具有定性能力的分析方法联用，复杂的混合物先经气相色谱分离成单一组分后，再利用质谱仪、红外光谱仪或核磁共振谱仪进行定性。未知物经色谱分离后，质谱可以很快地给出未知组分的相对分子质量和电离碎片，提供是否含有某些元素或基团的信息。红外光谱也可很快得到未知组分所含各类基团的信息。对结构鉴定提供可靠的论据。1.3.2 定量分析在一定的色

5、谱操作条件下，流入检测器的待测组分i 的含量mi（质量或浓度）与检测器的响应信号（峰面积Ai 或峰高hi）成正比。                              mi=fiAAi          

6、             （1-5）或                           mi=fihhi         &#

7、160;             （1-6）式中，fiA，fih是绝对校正因子。要准确进行定量分析，必须准确地测量响应信号，确定出定量校正因子。式（1-5）和式（1-6）是色谱定量分析的理论依据。1峰面积的测量（1）峰高乘半峰宽法：对于对称色谱峰，可用式（1-7）近似地计算出峰面积A=1.065×h×Wh/2           

8、0;                （1-7）在相对计算时，系数1.065 可约去。色谱峰的峰高h 是其峰顶与基线之间的距离。（2）峰高乘平均峰宽法：对于不对称峰的测量，在峰高0.15和0.85处分别测出峰宽W0.15和W0.85，由式（1-8）近似计算峰面积 此法测量时比较麻烦，但计算结果较准确。峰面积的大小不易受操作条件如柱温、流动相的流速、进样速度等的影响，因此更适合做定量分析的参数。（3）自动积分法：具有微处理机（工作站、数据站

9、等），能自动测量色谱峰面积，对不同形状的色谱峰可以采用相应的计算程序自动计算，得出准确的结果，并由打印机打出保留时间和A 或h 等数据。2.定量校正因子（1）绝对校正因子：单位峰面积或峰高对应的组分i 的质量或浓度，即fiA=mi/Ai                              &#

10、160;      （1-9）和                                fih=mi/hi           &#

11、160;          （1-10）fiA，fih与检测器性能、组分和流动相性质及操作条件有关，不易准确测量。在定量分析中常用相对校正因子。（2）相对校正因子：组分i 与标准物质的绝对校正因子之比，即FisA=fiA/fsA= Asmi/Aims                  （1-11）Fish=fih/fsh = h

12、smi/hims                  （1-12）式中，FisA、Fish分别为组分i以峰面积和峰高为定量参数时的相对校正因子，fsA、fsh分别为基准组分s以峰面积和峰高为定量参数时的绝对校正因子，其余符号的含义同前。相对校正因子只与检测器类型有关，与色谱条件无关。由于绝对因子很少使用，因此，一般文献上提到的校正因子就是相对校正因子。需要注意的是，相对校正因子是一个无因次量，但它的数值与采用的计量单位有关。3.

13、定量方法色谱法常采用归一化法、内标法、外标法进行定量分析。由于峰面积定量比峰高准确，所以常采用峰面积来进行定量分析。为表述方便，以下将相对校正因子简写为f。1）归一化法它是将试样中所有组分的含量之和按100%计算，以它们相应的色谱峰面积为定量参数。如果试样中所有组分均能流出色谱柱，并在检测器上都有响应信号，都能出现色谱峰，可用此法计算各待测组分X的含量。其计算公式如下。  归一化法简便，准确，进样量多少不影响定量的准确性，操作条件的变动对结果的影响也较小，尤其适用多组分的同时测定。但若试样中有的组分不能出峰，则不能采用此法。2） 外标法直接比较法：将未知样品中某一物质的峰面

14、积与该物质的标准品的峰面积直接比较进行定量。通常要求标准品的浓度与被测组分浓度接近，以减小定量误差。标准曲线法：取待测试样的纯物质配成一系列不同浓度的标准溶液，分别取一定体积，进样分析。从色谱图上测出峰面积，以峰面积对含量作图即为标准曲线。然后在相同的色谱操作条件，分析待测试样，从色谱图上测出试样的峰面积（或峰高），由上述标准曲线查出待测组分的含量。外标法是最常用的定量方法。其优点是操作简便，不需要测定校正因子，计算简单。结果的准确性主要取决于进样的重现性和色谱操作条件的稳定性。3） 内标法内标法是在未知样品中加入已知浓度的标准物质（内标物），然后比较内标物和被测组分的峰面积，从而确定被测组分

15、的浓度。由于内标物和被测组分处在同一基体中，因此可以消除基体带来的干扰。而且当仪器参数和洗脱条件发生非人为的变化时，内标物和样品组分都会受到同样的影响，这样消除了系统误差。当对样品的情况不了解，样品的基体很复杂或不需要测定样品中所有组分时，采用这种方法比较合适。内标物必须满足如下的条件：内标物与被测组分的物理化学性质要相似（如沸点、极性、化学结构等）；内标物应能完全溶解于被测样品（或溶剂）中，且不与被测样品起化学反应；内标物的出峰位置应该与被分析物质的出峰位置相近，且又能完全分离，目的是为了避免GC的不稳定性所造成的灵敏度的差异；选择合适的内标物加入量，使得内标物和被分析物质二者峰面积的匹配性大于75%，以免由于它们处在不同响应值区域而导致的灵敏度偏差。具体作法是准确称取m（g）试样i，加入ms（g）内标物s，根据试样和内标物的质量比及相应的峰面积之比，由式（1-14）计算待测组分的含量  由于内标法中以内标物为基准，所以fs=1。内标法的优点是定量准确。因为该法是用待测组分和内标物的峰面