色谱的定性和定量
气相色谱分析法-定性定量分析
利用保留值定性(3)
色谱操作条件不稳定时的定性 相对保留值定性:相对保留值只受柱温和固定相性质的影响, 而柱长、固定相的填充情况和载气的流速均不影响相对保留 值的大小。 用已知标准物增加峰高法定性:在得到未知样品的色谱图后, 在未知样品中加入一定量的已知标准物质,然后在同样的色 谱条件下,作已知标准物质的未知样品的色谱图。对比这两 张色谱图,哪个峰增高了,则说明该峰就是加入的已知纯物 质的色谱峰。
f 'i f ' S 分别为组分i和内标物S的质量校正因子
Ai、AS分别为组分i和内标物S的峰面积
问题:内标法中,如以内标物为基准,则其相应 计算公式如何? 提示:此时 f ' S =1.0。
内标物的选择
内标物应是试样中不存在的纯物质; 内标物的性质应与待测组分性质相近,以使内标物的色谱峰 与待测组分色谱峰靠近并与之完全分离; 内标物与样品应完全互溶,但不能发生化学反应; 内标物加入量应接近待测组分含量。
一般来说,对浓度型检测器,常用峰高定量;对质量型检测器, 常用峰面积定量。
校正因子
校正因子分为相对校正因子和绝对校正因子。 绝对校正因子:表示单位峰面积或单位峰高所代表的物质质量。
mi fi = Ai
或
f i(h)
mi = hi
绝对校正因子的测定一方面要准确知道进入检测器的组分的 量mi,另一方面要准确测量出峰面积或峰高,并要求严格控制色 谱操作条件,这在实际工作中是有一定的困难的。
答:没有。由测定过程和计算公式我们可以发现,进样量的大小不影 响最终的测定结果。
内标法应用实例:甲苯试剂纯度的测定
标准溶液和试样溶液的配制 标准溶液的配制 甲苯试样溶液的配制 相对校正因子的测定 仪器开机、点火、调试; 标准溶液的分析 相对校正因子的计算: 甲苯试样中甲苯含量的测定 甲苯试样溶液的分析
色谱定性定量方法
既充分利用红外光谱、质谱等适于分析分子结构、官能 团或物质的摩尔质量等特点,克服了它们不易检定复杂 物质的困难,又充分利用了色谱的高效分离能力
2.与其它方法结合定性
①与化学方法结合进行定性 将试样经过一些特殊试剂处理,发生物理 变化或化学反应后,其色谱峰将会提前、 移后或完全消失 比较处理前后色谱图的差异,以及在柱后 用化学试剂鉴定流出物,就可初步定性鉴 别试样中含有哪些官能团
2.与其它方法结合定性
②与红外光谱、质谱及核磁共振谱联合定性
用相对校正因子
把混合物中的不同组份的峰面积校正成相当
于某一标准物质的峰面积,用于计算各组份的 含量
1.定量依据和校正因子
相对校正因子fis是指某组份i的绝对校正因子与标准物质s的绝对 校正因子之比值,通常简称为校正因子,即
标准物质:
f is
fi fs
苯(用于热导检测器)
正庚烷(用于氢火焰离子化检测器) 质量校正因子、摩尔校正因子和体积校正因子
常用标准物:苯、正丁烷、对二甲苯、环己烷、2,3,4-三甲基戊烷
对于组份比较简单的已知范围的混合物试样,可采用此法进行定 性。也可利用文献上的r2,1值或色谱手册中的r2,1值对照定性。
1.利用色谱保留参数定性
②加入已知物增加峰高法
首先用被测试样作色谱图,然后将已知纯物质加到试 样中去,在相同的条件下作色谱图,对比这两个色谱 图
100 %
Ai为任一组份的峰面积,fi为任一组份的质量校正因子 归一法的优点是无需标样,结果准确,操作简便,操作条件(如 进样量、流速等)变化对测定结果影响较小,宜于分析多组份试 样中各组份的含量。
色谱定量和定性方法
(2)求出未知物的Ii,并与文献值对照定性 2.2.2.3注意 在文献上所述色谱条件下计算未知物的Ii 2.2.2.3特点 重现性好,不需要纯物质相对照
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2.2.3双柱定性法 双柱定性法
2.2.3.1依据 依据
3.3.2.1 方法 将一种纯物质作为标准物(S)加入到待测样品中进行色谱定量的一种方 法,组分含量的计算为: ms f i Ai
Xi % = mf E AE × 100%
式中:ms 、m 分别为加入内标物的量和试样的质量。i 代表被测峰,E代表内标峰。
3.3.2.2适用范围 适用于少量组分的含量测定,样品中各组分不能完全出峰,或只需对样品 中几个出峰的组分进行分析 3.3.2.3特点 不必准确进样,因此较准确,但操作复杂,每次进样都要准确称量内标物 和样品的质量,事先测得相对校正因子;色谱分离要求高; 3.3.2.4内标物选择 能和被测样品互溶,内标物和待测组分完全分开,最好是被分析物质的一 个同系物,内标物的浓度应与被测组分浓度相近,且内标物的色谱峰 位置最好邻近待测组分。
色谱定性不能直接给出物质的直接信息 未知物的保留值与已知物的保留值相同,未知 物可能是已知物,但不能肯定是已知物 未知物的保留值与已知物的保留值不同,则未 知物肯定不是已知物
10
3.色谱定量分析 色谱定量分析
3.1依据 依据 被测物质(i)的量与它在色谱图上的峰面积 (或峰高)成正比:mi=fi×Ai,fi—定量校正 因子。
峰面积
800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 1 2 3 4 浓度 5 6 7 8
色谱定性和定量分析
一.保留值定性1.利用纯物质对照定性优点: 简单缺点: 要有纯样 , 适用于已知物,操作条件要稳定
优点: 比绝对法重现性好缺点: 也需要纯样 , 比绝对法麻烦3.加入已知物增加峰高法在未知样品加入纯样看哪个峰高增加的 组分即可能为这种已知物。
二.定量校正因子f 为什么要用f? ∵不同 组分有不同的响应值例如用TCD , N2作载气测O2 , H2 的百分含量若H2 、O2峰面积相同, 百分含量相同就不对 。 不能用下式计算:
∵H2 的热导系数大,TCD响应大,但 实际含量小∴必须用校正因子.
C50%50%
f0.1 1
A50050
3. 内标法(外加标准法)不能全出峰或只需测某几个组分时采用方法 :准确称取样品,加入一定量内标物,根据重量及 峰面积求出某组分的含量Ws 内标物重量As 内标物峰面积A i 被测物峰面积fs 内标物重量校正因子fi 被测物重量校正因子W 样品重 一般选内标物为基准 , fs= 1
准确定量分析时,应该用自己测定的校正因子,而不用 值∵ 校正因子随检测器类别,使用载气的不同而不
1.重量校正因子 w -- 重量A -- 峰面积
2.摩尔校正因子
文献 同
3. 相对校正因子的测定方法f ’值可引用文献值 , 也可以自己测定。标准物质 , TCD是苯,FID是正庚烷。准确称量被测组分wi和标准组分ws 的重量在线线范围内进样测 Ai,As求f ’ w或f ’ M多次测定 , 求平均值。
烦
总结 :归一法与 内标法: 是相对法,与操作条件无关 , 误差小外标法 : 简单 , 是绝对法,与操作条件有关作业: P147 17 18
定性定量方法
(4)自动积分和微机处理法
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2. 定量校正因子
试样中各组分质量与其色谱峰面积成正比,即: m i = f i’ · Ai 绝对校正因子:比例系数f i ,单位面积对应的物质量: fi ’ =m i / Ai 定量校正因子与检测器响应值成倒数关系: fi’ = 1 / Si 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。
(c) 若将内标法中的试样取样量和内标物加入量固定,则:
Ai ci % 常数 AS2018/10/4(3)外标法
外标法也称为标准曲线法。 特点及要求: 外标法不使用校正因子, 准确性较高,
操作条件变化对结果准确
对进样量的准确性控制要
性影响较大。 求较高,适用于大批量试样的 快速分析。
f i mi / Ai mi As fi f s m s / As m s Ai
'
• 当mi、mS以摩尔为单位时,所得相对校正因子称为相对 摩尔校正因子(f M),用表示;当mi、mS用质量单位时, 以 (f W),表示。
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3.常用的几种定量方法
(1)归一化法:
mi ci % 100 m1 m2 mn f i' Ai
f i ' Ai mS ' mi f s AS mS f i ' Ai ci % 100 100 ' 100 W W W f s AS
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内标法特点
(a) 内标法的准确性较高,操作条件和进样量的稍许变动对 定量结果的影响不大。 (b) 每个试样的分析,都要进行两次称量,不适合大批量试 样的快速分析。
色谱定性定量分析方法
(1)绝对校正因子 某组分i通过检测器的量与检测器对该组分的响应信号之比
测定方法:将已知量的被测标准物质注入色谱仪,根据进样 量及色谱图上的峰面积或峰高计算出绝对校正因子
(2)相对校正因子 组分i与基准物(标准物)s的绝对校正因子之比
检测器不同,所选用的基准物不同 热导检测器——苯 氢火焰离子化检测器——正庚烷
(3)内标法
若试样中所有组分不能全部出峰,或仅需测定试样中某个或 某几个组分的含量时,可以采用内标法 将一定的标准物(内标物s)加入到一定量的试样中,混合均 匀后进样,从色谱图上分别测出组分i和内标物s的峰面积 (或峰高)
或:
内标法中常以内标物为基准,即fs=1.0,则:
■ 内标法最关键是选择合适的内标物,对内标物的 要求:
1.定量校正因子
■ 色谱定量分析是基于被测物质的量与其峰面积的 正比关系。但由于同一检测器对不同的物质具有 不同的响应值,所以两个相等量的物质出的峰面 积往往不相等,或者说,相同的峰面积并不意味 着相等物质的量。这样就不能用峰面积来直接计 算物质的量。
■ 因此,在计算组分的量时需将面积乘上一个换算 系数,使组分的面积转换成相应物质的量。即必 须将峰面积A乘上一个换算系数进行“校正”。
例:苯、甲苯、乙苯的相对校正因子的测定:分别称取一定 量的三种物质,在25 mL容量瓶中定容。取一定量注入色谱 仪,获得色谱图,测量其峰面积,以苯为基准物,计算各组 分相对校正因子。
组分 质量/g 1
峰面积/mm2
2
3
平均
相对校 正因子
苯(标 准物)
2.22
442
Hale Waihona Puke 440438440
甲苯 2.22 429
例:试样混合物中仅含有甲醇、乙醇和正丁醇,测得峰高分
6--第二章色谱的定性与定量
二、定量校正因子
为何引入定量校正因子? 色谱定量分析是基于被测物质的量与其峰面积 的正比关系。但由于同一检测器对不同的物质具有 不同的响应值,所以两个相等量的物质出的峰面积 往往不相等,这样就不能用峰面积来直接计算物质
的量。这就需要引入“定量校正因子”来进行校正。
绝对校正因子 一定操作条件下,进样量(mi)与响应信号(峰面积Ai)成 正比:
若各组分的f值相近或相同,例如同系物中沸点接近的 各组分,则上式可简化为:
ω i= Ai A1+A2+…+An
×100%
对于狭窄的色谱峰,也有用峰高代替峰面积来进行定量 测定。当各种条件保持不变时,在一定的进样量范围内,峰 的半宽度是不变的,因为峰高就直接代表某一组分的量。 ω i= hi fi´´ f1 ´´ h1+ f2 ´´ h2+…+ fn ´´ hn
第六节 色谱定性方法
一、根据色谱保留值进行定性分析 1.为什么色谱保留值可以作为定性分析的依据?
因为在确定的色谱分析条件下,各物质都有确定不变的保留值。 保留值是最常用的色谱定性方法。
2.根据保留值定性的优劣
方法简便,但应用局限性大。
3.定性方法 (1)简单情况:对于较简单的多组分混合物,其所有待测
式中Mi,Ms分别为被测物和标准物质相对分子量。
3、体积校正因子fV 如果以体积计量(气体试样)则体积校正因子就是 摩尔校正因子,因为1mol任何气体在标准状态下其 体积都是22.4L。 mi /Mi *22.4 Ai fi ’(V) = fM fV = = fS ’ ms/Ms *22.4 (V) As
.
.fi ×100%
此法是通过测量内标物和待测组分的峰面积的相对值来进行计算的,因此,由于 操作条件变化所引起的误差可以得到抵消,结果比较准确。
气相色谱常用定量和定性方法
fM
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3.2.2相对校正因子的查阅
3.2.3.1相对响应值(S ) 一种物质与相同量的参比物质的响应值之比 3.2.3.2 f =1/S
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3.2.3定量校正因子的测定
相对校正因子:采用的标准物因检测器不同而 不同: 热导池检测器TCD:苯 火焰离子化检测器FID:正庚烷
保留指数I只与柱温和固定相的性质和被测物质的性质有关,与色谱柱 的尺寸、固定相的液膜厚度、载气流量、流速无关。
2.3.2.2方法
(1)将碳数为Z和Z+1的正构烷烃做标准物,加入到待测样品i中,测得这
三种物质的调整保留值,且tR(Z) < tR(i)< tR(Z+1)
I
100[Z
lg X i lg X Z lg X(Z 1) lg X Z
Xi%=fi×Ai Xs%=fs×As= fi×As Xi%/ Xs%= Ai/As Xi%= Xs% Ai/As
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3.3.4内标法
2.常用的色谱定性分析方法
2.1 根据保留值定性(用纯物质对照) 2.2 用双柱定性 2.3 利用文献值对照定性 2.4 GC-MS联用定性
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2.1 根据保留值定性--最常用的定性方法
2.1.1 依据 相同物质在相同的色谱条件下具有相同的保留值。
(1()即若:试若样tR中=ti某,组则分R的=i)保留值(tR) 与已知物相同,则试样中含有该物质。 (2)峰增高法:在待测物中加入已知物的纯物质,再与待测物色谱图比较,
]
(2)求出未知物的Ii,并与文献值对照定性 2.3.2.3注意
色谱定性定量方法
%
• 上述两种方法分析速度快,线性范围广,对小峰或不 规则的峰也能得出较准确的测定结果
2.峰面积的测量
• ②近似测量法 ➢对称峰可用峰高乘半高峰宽法:
A1.06h5W h/2
• 在相对计算时可省略系数,狭窄峰还可将半高峰宽视 为常数以峰高计算
1.定量依据和校正因子
相对校正因子fis是指某组份i的绝对校正因子与标准物质s的绝对 校正因子之比值,通常简称为校正因子,即
fi f is
f ➢标准物质s :
苯(用于热导检测器) TCD——苯; 正庚烷(用于氢火焰离子化检测器) FID——正庚烷
➢质量校正因子、摩尔校正因子和体积校正因子 由于被测组份i所使用的计量单位不同,校正因子又可分为质量 校正因子fm、摩尔校正因子fn和体积校正因子fV
二、色谱定量方法
• 1.定量依据和校正因子
➢在一定的操作条件下,被测组份的质量mi与检测器产生的响应 信号(色谱图上表现为峰面积)Ai成正比,比例系数称为峰面积 绝对校正因子fi,即
• mi=fiAi
• 这就是色谱定量分析的依据
➢绝对校正因子主要由仪器的灵敏度所决定,并与分析的操作条
件有密切关系
➢不对称峰可用峰高乘平均峰宽法:
A12h(W0.15W0.85)
• 平均峰宽是指在峰高0.15和0.85处分别测量的峰宽的 平均值
3.常用定量方法
ห้องสมุดไป่ตู้• ①归一法
若试样中各组份都能流出色谱柱并在所用的检测器上都能产生信 号显示出色谱峰,则可测量所有组份色谱峰的峰面积,由下列公 式计算各组份的含量
i A 1f1A 2A f2 i fi A nfn10 % 0
第三章 定性和定量分析
式中W0.15和 W0.85分别为峰高0.15倍和0.85倍处的峰宽。
35
(3)对于同系物-峰高乘保留时间法 在一定操作条件下,同系物之间存在半峰宽规律: W1/2=btR+a
对于难于测量半峰宽的窄峰、重叠峰(未完全重叠),
组分X
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[例]图19-15为某组分在阿皮松L柱上的流出曲线 (柱温100℃)。测得调整保留时间以记录纸距离表 示为310.0mm。又测得正庚烷和正辛烷的调整保留时 间分别为174.0mm,373.4mm,求组分X的保留指数 并判断是什么组分。 解: 已知Z=7
lg 310.0 lg174.0 I x 100 [7 ] 775.6 lg 373.4 lg174.0
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保留指数的测定
将被测组分与相邻两正构烷烃混合在 一起(或分别进行),在相同色谱条件下 进行分析,测出保留值,按上式计算出被 测组分保留指数Ix。将测定出的Ix值与文 献值对照定性。
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[例]图19-15为某组分在阿皮松L柱上的流出曲线 (柱温100℃)。测得调整保留时间以记录纸距离 表示为310.0mm。又测得正庚烷和正辛烷的调整保 留时间分别为174.0mm,373.4mm,求组分X的保 留指数并判断是什么组分。
从文献上查得,在该色谱条件下,乙酸乙酯保留指数为 775.6,再用纯乙酸乙酯对照实验,可以确认该组分是乙酸乙酯。 在与文献值对照时,一定要重视文献值的实验条件,如 固定液、柱温等。而且要用几个已知组分进行验证。
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保留指数的应用特点
保留指数仅与柱温和固定相性质有关,与色
谱操作条件无关。不同的实验室测定的保留指数 的重现性较好,精度可达±0.03个指数单位。所
色谱定性定量分析方法
⑥稳定性(stability):
意义: 考察分析样品与试剂在一定时间内稳定性。 内容:
根据样品与试剂测定时实际可能所处的环 境进行考察。
⑦耐用性( robustness ):
意义: 考察测定条件发生小变动时测定结果的变化。
内容:
流动相的组成和pH、商品柱的品牌尺寸、 柱温等
广泛用于药物中的杂质、体内外代谢产物的结构鉴定
重现性: 不同实验室,不同人测定的精密度 1、色谱信号的测量:
意义: 待测物浓度与响应值成线性关系的浓度范围;
相对保留值 α, (t-t0)/(tr -t0)
2、选择合适的离子源,利用LC-MS获得杂质的准分量不同浓度的对照品,比较测定值和加入值确定。
ELSD响应的自然对数与样品的浓度或质量呈线 性关系;
质谱(MS-ESI)检测器高浓度时的响应与样品 的质量可能呈二次或更复杂的方式。
四、色谱分析方法验证
目的:
证明所采用的色谱分析方法适合于相应的检验 要求,判断能否用于药品分析。
效能指标:评价分析方法的尺度
效能指标包括: 精密度、准确度、专属性、检测限、定量限、
tr
内容: LC-ESI-MS的
要求,判断能否用于药品分析。 内容: 药物制剂含量测定时的专属性考察内容:
重复性 广药泛品用 质于量药标物准中分的析杂方质法:、验体证内外代同谢产一物的实结构验鉴定室,同一人多次测定的精密度
中间精密度 2药、品选质择量合标适准的分离析子方源法,验利证用LC:-MS同获得一杂质实的准验分子室离子,峰。不同人,不同仪器测定的精密度
线性与范围、耐用性、稳定性、系统适用性等
不同分析测定方法的要求
药品质量标准分析方法验证 药物制剂人体生物利用度和生物等效性试验
第十一章 色谱分析法——定性定量分析
气相色谱法的定性分析
1、知道气相色谱流出曲线及常用的基本术语。 2、知道气相色谱的定性和定量方法
一、色谱流出曲线
色谱流出曲线:以组分电信号为纵坐标,流出时间为横坐标所得的曲线称为色谱流 出曲线或色谱图。该曲线反映了试样在色谱柱分离的效果,是组分定性和定量的依 据,同时也是研究色谱动力学和热力学的依据。
空气峰有时有,有时没有。
tM
②保留时间(tR):组分从进样到柱后出现浓度极大值时所需的时间。
③调整保留时间(t R ’): (1) t′R = tR-tM (2)反映组分在固定相中停 留的时间
(3)在实验条件一定时, t′R 决定于组分的性质,是定性 的基本参数。
(2) 相对保留值r21 组分2与组分1调整保留值之比:
内标法 当组分不能全部流出色谱柱,或检测器对样品中某些组分不产生信号,或只测
定样品中某一组分,采用内标法可获得准确结果。
1、测定步骤 (1)称取样品m样(其中:样品中待测组分i的质量用mi表示) (2)选定内标物。称取内标物ms。 (3)将内标物加入到已准确称量的样品中去。 (4)进样,测定待测组分的峰面积Ai和内标物的峰面积As。
气相色谱的定量分析 一、定量依据
样品中组分的质量与组分色谱峰的面积或峰高成正比。
m i = f i ·A i 或 m i = f i ·h i
组
绝色
分
对谱
的
校峰
质
正面
量
因积
子
文献查出
①准确测定Ai和hi ②准确求出f i ③计算mi
峰 高
峰面积A 1、定义:色谱峰与峰底基线所围成区域的面积叫峰面积。
c.将所测组分的相对保留值ris与手册数据对比作出定性判断。
色谱的定性和定量分析
第四章色谱的定性和定量分析色谱分析分三个阶段:仪器调试;色谱操作条件选择;定性定量分析。
气相色谱法是用载气将试样带入分离柱。
各成分在柱中分离后用检测器测定,通常是未知试样与标准試样的保留时间及峰面积比较,进行定性定量分析。
色谱法分离较容易,往往是定性较困难。
用t R定性时,因t R与分子结构有关,但两者间相关规律远未阐明.因为色谱信息少,响应信号缺乏典型的分子结构特征,因此不能鉴定未知的新的化合物,只能鉴定已知的化合物。
第一节定性分析色谱定性分析就是要确定各色谱峰所代表的化合物。
由于各种物质在一定的色谱条件下均有确定的保留值,因此保留值可作为一种定性指标。
目前各种色谱定性方法都是基于保留值的。
但是不同物质在同一色谱条件下,可能具有相似或相同的保留值,即保留值并非专属的。
因此仅根据保留值对一个完全未知的样品定性是困难的。
因为许多化合物可能在同一时间流出色谱柱,因此仅仅依靠气相色谱本身是不能对一个完全未知的化合物进行定性的。
然而当样品限定时,如果在了解样品的来源、性质、分析目的的基础上,对样品组成作初步的判断,再结合下列的方法则可确定色谱峰所代表的化合物。
气相色谱将变成一个强有力的工具。
也可以通过比较气相色谱图来确定样品是否相同,例如油轮里的原油样品可以和海上浮油比较以确定油轮是否应对原油的泄漏负责,GC对于排除可疑性是很有用的,如果您从先前的实验中知道异辛烷在1.9 分钟出峰,那么一个在1.5分钟出的峰就不会是异辛烷,那么它是什么呢?幸运的是您不必要考虑所有的有机化合物的样品信息,如果限定化合物范围。
例如您不会期望在烷烃中找到苯系物,当一个未知的峰被初步确定后,还必须在别的不同性质的色谱柱上重现以得到确认,如果一个化合物在基于沸点分离的柱甲基硅氧烷和聚乙二醇极性柱上有正确的保留时间,此定性很可能就是正确的。
GC在处理已知样品组分并且要求定量时是特别有用的。
一、保留值定性(一)利用纯物质对照定性1.利用保留时间t R对照定性色谱分析的的基本依据是保留时间。
色谱定性定量方法
1.利用色谱保留参数定性
②加入已知物增加峰高法
➢首先用被测试样作色谱图,然后将已知纯物质加到试 样中去,在相同的条件下作色谱图,对比这两个色谱 图
若后一色谱图中某一色谱峰相对增高时,则该色谱峰 的组份原则上与加入已知纯物质是同一种化合物
➢当试样组份比较复杂,峰间距离太近,或操作条件不
易控制稳定,很难准确地测定其保留值时,可采用此
法进行定性
B
4
1.利用色谱保留参数定性
③双柱法定性
➢将试样和标准物的混合物分别在两根极性相差较 大的色谱柱上进行色谱分离
观察标准物和未知物色谱峰在这两根柱子上是否 始终重合,如两色谱峰始终重合,可判断为同一 组份,否则不是同一组份。
➢可以避免不同组份由于保留值的偶然一致性,可 能发生的定性错误。
B
A1.06h5W h/2
在相对计算时可省略系数,狭窄峰还可将半高峰宽视为 常数以峰高计算
➢不对称峰可用峰高乘平均峰宽法:
A12h(W0.15W0.85)
平均峰宽是指在峰高0.15和0.85处分别测量的峰宽的平
均值
B
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3.常用定量方法
①归一法
若试样中各组份都能流出色谱柱并在所用的检测器上都能产生信 号显示出色谱峰,则可测量所有组份色谱峰的峰面积,由下列公 式计算各组份的含量
色谱定性定量方法
B
1
一、色谱定性方法
定性依据 ★主要依据是每个组份的保留值
★一般需要标准样品,离开已知纯物质的对 照,就无法识别各色谱峰代表何种组份
★对某一未知试样,单独用色谱法定性十分 困难,因此常需与化学分析及其它仪器分 析方法相结合
B
2
1.利用色谱保留参数定性
①保留值定性
色谱定性和定量分析方法
Identification
2019/9/22
二、 色谱定量分析方法 1. 峰面积的测量
(1)峰高(h)乘半峰宽(Y 1/2)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 = 1.064 h·Y1/2 (2)峰高乘平均峰宽法:当峰形不对称时,可在峰高0.15和0.85处分别测定峰 宽,由下式计算峰面积:
fi' Ai
f
' s
AS
ci
%
mi W
100
ms
fi' Ai
f
' s
AS
W
100
ms W
fi' Ai
f
' s
AS
100
2019/9/22
内标法特点
(1) 内标法的准确性较高,操作条件和进样量的稍许变动对定量结果的影响 不大。
(2) 每个试样的分析,都要进行两次称量,不适合大批量试样的快速分析。 (3)若将内标法中的试样取样量和内标物加入量固定,则:
Ai Ai
)
100
i 1
特点及要求: 归一化法简便、准确; 进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果影响不大; 仅适用于试样中所有组分全出峰的情况。
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(2)外标法
外标法也称为标准曲线法。 特点及要求: 外标法不使用校正因子,准确性较高, 操作条件变化对结果准确性影响较大。 对进样量的准确性控制要求较高,适用于大批量试样的快速分析。
1.0 DEG/MI N
HEWLET PTACKAR
5972A
D
Mass Selectiv eDetecto r
色谱的定性与定量
谱峰的峰面积或峰高)---所测组分的数量或 浓度成正比,
即:
wi Ci f i Ai hi
w 式中: i –组分i的质量
ci —组分i的浓度
f i —组分的校正因子(与检测器的性质和被 测组分的性质有关)
Ai —组分i的峰面积,
②利用相对保留值定性
定义:相对保留值是组分i与基准物S的调整保留值之比:
i,s tR ,i / tR ,s VR,i /VR,s
优点:可以消除某些操作条件的影响,只要柱温、 固定相不变,即使柱径、柱长、填充情况及流动 相的流速有所变化,相对保留值γ仍然不变,它是 色谱定性分析的重要参数
③利用保留指数定性 表示物质在固定液上的保留行为,是目前使
绝对校正因子fi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;当操作条件波动时,fi也发生变 化。故fi无法直接应用,定量分析时,一般采 用相对校正因子。
(2)相对校正因子(校正因子):
f
fi fs
mi ci Ai hi ms cs As hs
式中:f -- 相对校正因子 ,简称为校正因子, 无因次量
hi —组分i的峰高
2.峰面积的准确测定
1)对称峰的峰高和峰面积 的测定
第一法:峰高×半高 峰宽
A h Wh 2
式中: h—从峰顶到峰底线 的垂直距离 W h/2—峰高1/2处的 峰宽
第二法:三角形法
A BM Wi
式中:BM—三角形的高 Wi—三角形KML的
半高宽,近似等于色 谱峰高0.607处的峰宽
0.40
Ethylparaben
0.35
6.色谱分析中的定性与定量方法
色谱定量分析
色谱定量分析
• 绝对校正因子:单位峰面积对应的物质量:fi = mi/Ai • 定量校正因子与检测器响应值成倒数关系: • fi=1/Si • 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。
fi mi / Ai mi As fi f s ms / As ms Ai
• 化学反应定性: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。 • 柱前反应:被分离混合物进入色谱柱前与某些 特征性试剂反应,观察色谱图上某些色谱峰发 生消失、提前或滞后而断定有无此类化合物。 • 柱 上: 如装有5A分子筛的前置柱,可吸附C3C11的正构烷烃,KOH处理的石英粉可将羧酸 和酚除去(吸附)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。
色谱定量分析
• 叠加内标法: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
A1 mS ci % 100 A2 A1 W
• 特点:要求两次进样量完全相同。
色谱定量分析
• 叠加内标法:两次进样量不同时的处理
'
• 当 m i 、 m S 为质量单位时,为质量相对校正因子;当 m i 、 mS用摩尔单位时相应于摩尔校正因子。
色谱定量分析
• 归一化法:
mi ci % 100 m1 m2 mn
f i ' Ai
' ( f i Ai ) i 1 n
100
归一化法的特点: • 对同系物可认为校正因子一样,通过峰面积直接测定; • 进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果影响不 大; • 试样中所有组分必须全出峰并且无分解反应发生。
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HEWLET 5972A 5972A PACKAR T D Mass Selectiv Detecto e r
1.0 DEG/MI N
HEWLETT PACKARD
5890
Sample
Gas Chromatograph (GC) Mass Spectrometer (MS)
2010-122010-12-9
(3)内标法 )
内标物要满足以下要求: 内标物要满足以下要求: (1)试样中不含有该物质; )试样中不含有该物质; (2)与被测组分性质比较接近; )与被测组分性质比较接近; (3)不与试样发生化学反应; )不与试样发生化学反应; (4)出峰位置应位于被测组分附近,且无组分峰影响。 )出峰位置应位于被测组分附近,且无组分峰影响。 试样配制:准确称取一定量的试样W,加入一定量内标物m 试样配制:准确称取一定量的试样 ,加入一定量内标物 S 计算式: 计算式: mi fi' Ai fi' Ai = ' ; mi = ms ' ms fs AS fs AS fi' Ai ms ' mi fs AS ms fi' Ai ci %= ×100 = ×100 = ⋅ ' ×100 W W W fs AS
B A C D A B C D
D A
2010-122010-12-9
C
B
Separation
Sample
Identificati on
二、 色谱定量分析方法 1. 峰面积的测量
乘半峰宽(Y 1/2)法:近似将色谱峰当作等 (1)峰高 )峰高(h)乘半峰宽 乘半峰宽 法 腰三角形。此法算出的面积是实际峰面积的0.94倍: A = 1.064 h·Y1/2 (2)峰高乘平均峰宽法: 当峰形不对称时,可在峰高0.15 ) 峰高乘平均峰宽法: 和0.85处分别测定峰宽,由下式计算峰面积: A = h·(Y 0.15 + Y 0.85 )/ 2 (3)峰高乘保留时间法:在一定操作条件下,同系物的半 )峰高乘保留时间法: 峰宽与保留时间成正比,对于难于测量半峰宽的窄峰、重叠 峰(未完全重叠),可用此法测定峰面积: A = h·b·tR (4)自动积分和微机处理法 )
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2. 定量校正因子
♣ 试样中各组分质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 ,单位面积对应的物质量: 绝对校正因子 f i =m i / Ai ♣ 定量校正因子与检测器响应值成倒数关系: f i = 1 / Si ♣ 相对校正因子 ’i :即组分的绝对校正因子与标准物质的绝 相对校正因子f 对校正因子之比。
fi'
fi mi / Ai mi As = = = ⋅ f s ms / As ms Ai
• 当mi、mS以摩尔为单位时,所得相对校正因子称为相对 摩尔校正因子(f ’M),用表示;当mi、mS用质量单位时, 以 (f ’W),表示。
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3. 常用的几种定量方法
(1)归一化法: )归一化法:
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内标法特点
(1) 内标法的准确性较高,操作条件和进样量的稍许变 内标法的准确性较高, 动对定量结果的影响不大。 动对定量结果的影响不大。 (2) 每个试样的分析,都要进行两次称量,不适合大批 每个试样的分析,都要进行两次称量, 量试样的快速分析。 量试样的快速分析。 (3)若将内标法中的试样取样量和内标物加入量固定 , 若将内标法中的试样取样量和内标物加入量固定, 若将内标法中的试样取样量和内标物加入量固定 则:
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保留指数计算方法
' ' ' tR(Z +1) > tR( X ) > tR0-122010-12-9
' ' lgtR( X ) − lgtR(Z ) ' lgtR(Z +1) ' − lgtR(Z )
+ Z)
3.与其他分析仪器联用的定性方法 3.与其他分析仪器联用的定性方法
第七章 色谱分析法
第五节 色谱定性、 色谱定性、定量 分析方法
一、色谱定性鉴定方法 二、色谱定量分析方法
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一、色谱定性鉴定方法
1.利用纯物质定性的方法
利用保留值定性:通过对比试样中具有与纯物质相同 利用保留值定性 保留值的色谱峰,来确定试样中是否含有该物质及在色谱 图中位置。不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。 利用加入法定性:将纯物质加入到试样中,观察各组 利用加入法定性 分色谱峰的相对变化。
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(2)外标法 )
外标法也称为标准曲线法。 外标法也称为标准曲线法。
特点及要求: 特点及要求:
♥外标法不使用校正因子,准确性较高; 外标法不使用校正因子,准确性较高 外标法不使用校正因子 ♥操作条件变化对结果准确性影响较大 操作条件变化对结果准确性影响较大; 操作条件变化对结果准确性影响较大 ♥对进样量的准确性控制要求较高,适用于大批量试样的 对进样量的准确性控制要求较高, 对进样量的准确性控制要求较高 快速分析。 快速分析。
2.利用文献保留值定性
相对保留值 r21:相对保留值r21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 留数据,可以用来进行定性鉴定。
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3.保留指数 3.保留指数
又称Kovats指数(Ⅰ),是一种重现性较好的定性参数。 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 其它物质的保留指数( IX)是通过选定两个相邻的正构 个数乘以100(如正己烷的保留指数为600)。 烷烃,其分别具有Z和Z+1个碳原子。被测物质X的调整保留 时间应在相邻两个正构烷烃的调整保留值之间如图所示:
Ai ci %= ×常数 AS
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第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节 色谱法概述 气相色谱仪 色谱理论基础 气相色谱操作条件选择 色谱定性、 色谱定性、定量方法 毛细管色谱 液相色谱法 离子色谱法 高效毛细管电泳 薄层色谱与纸色谱法
mi ci %= ×100 = m + m2 +L+ mn 1 fi' ⋅ Ai ( fi' ⋅ Ai ) ∑
i=1 n
×100
特点及要求: 特点及要求:
♣ 归一化法简便、准确; 归一化法简便、准确; ♣进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果影响不大; 进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果影响不大; 进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果影响不大 ♣仅适用于试样中所有组分全出峰的情况。 仅适用于试样中所有组分全出峰的情况。 仅适用于试样中所有组分全出峰的情况
结束