气相色谱归一化法定量分析(1)

气相色谱归一化法定量分析

一、实验目的

1.掌握气相色谱中利用保留值和相对保留值进行色谱对照的定性方法

2.掌握测定质量校正因子的方法。

3.掌握面积校正归一化法定量的基本原理和测定方法。

4.学习色谱操作技术。 二、实验原理

2.1纯物质对照法定性分析

各种物质在一定的色谱条件（固定相与操作条件等）下有各自确定的保留值，因此保留值可作为一种定性指标。对于简单的多组分混合物，若其中所有待测组分均为已知且它们的色谱峰均能分开，则可将各个色谱峰的保留值与各相应的标准试样在同一条件下所得的保留值进行对照比较，就能确定各色谱峰所代表的物质，这就是纯物质对照法定性的原理。该法是气相色谱分析中最常用的一种定性方法。以保留时间作为定性指标，虽然简便，但由于保留时间的测定受载气流速等色谱操作条件的影响较大，可靠性较差；若采用仅与柱温和固定相种类有关而不受其他操作条件影响的相对保留值r is 作为指标，则更适合用于色谱定性分析。相对保留值r is 定义为：

M

R M R R R

is t t t t t t r S i S

i

--=

=

''

式中'

'

,,S i R R M t t t 分别为死时间，被测组分 i 及标准物质s 的调整保留时间；s i R R t t ,为被测组分i 及标准物质s 的保留时间。

校正因子的测量：色谱分析中。几乎都要用到校正因子。校正因子有绝对校正因子和相对校正因子。

绝对校正因子i f 是指i 物质进校量i m 与它的峰面积i A 或峰高i h 之比：

i i i A m f =

或 i

i i h m f = 只有在仪器条件和操作条件严格恒定的情况下，一种物质的绝对校正因子才是稳定值，才有意义。同时，要准确测定绝对校正因子，还要求有纯物质，并能准确知道进样量i m ，所以它的应用受到限制。

相对校正因子是指i 物质的绝对校正因子与作为基准的s 物质的绝对校正因子之比。可以表示为：

s

s

i i s i i m A A m f f f ⨯==

测定相对校正因子，只需配制i 和s 的质量比s i m m 为已知的标样，进样后测出它们的峰面积之比i s A A ，即可计算出s i f 。进样多少，不必准确计量，所以相对校正因子更容易测定。而且，只要是同类检测器。色谱条件不同时，相对校正因子基本上保持恒定。使用中

不必要操作条件严格相同，适应性和通用性更强。纯物质可以自行测定，没有纯物质时，可

以引用文献中的相对校正因子。

2、归一化法定量：归一化法定量的依据是，当样品的所有组分均出峰时，那么

∑fA 就

代表了样品的进样量，其某一部分的进样量则为i i A f ，i 组分的成分的百分率为：

%100%100%1001

2211⨯⨯+++⨯=

∑=n

i A

s

i i i

i n

n i

i i i f

A A f A f A f A f A f m m W ＝＝样

所以归一化法测定时，就是在测知组分的相对校正因子后，将样品中所有组分的峰面积测出，按此式计算各组分的百分含量。归一化法的优点是：简便、准确、定量结果与进样量重复性无关(在色谱柱不超载的范围内)、操作条件略有变化时对结果影响较小。

缺点是：必须所有组分在一个分析周期内都流出色谱柱，而且检测器对它们都产生信号。不适于微量杂质的含量测定。

本实验以苯作为标准试剂，利用保留时间和相对保留值对混合物中丙酮、苯、乙酸乙酯、甲苯进行定性分析。本实验通过测量混合物试样中丙酮、苯、乙酸乙酯、甲苯各组分峰面积，用面积校正归一化法计算各组分的质量分数。

三、实验仪器及试剂

1.仪器：气相色谱仪；氮气钢瓶；毛细管柱； 10μL 微量进样器

2.试剂：乙酸乙酯，苯，甲苯 ,丙酮（均为分析纯）高纯N 2；

3.实验条件：毛细管柱规格为 Agilent 19091j-413,30m*320μm*0.25μm ，最高使用温度325℃，载气为氮气柱前压力0.1MP a ，柱温70℃，汽化温度150℃。检测器为FID 检测器。

四、实验步骤

配制混合试样，在三只10mL 的容量瓶内按照约1：1的比例丙酮：苯、乙酸乙酯：苯、甲苯：苯，用天平准确称量每个混合试样中各组分的质量，摇匀备用。 根据实验条件，按照色谱仪操作步骤调节至可进样状态。

分别吸取上述各种分析混合组分0.5μL ，依次进样，记录色谱数据（保留时间和峰面积）。 吸取已加入0.5μL 苯的未知混合试样进样，记录色谱数据（保留时间和峰面积）。 五、数据处理

(1)进样量记录各色谱图中组分的保留时间t Ri 苯的保留时间t Rs (以苯作为校准物质)并把数据列于下表中。

记录各组分的峰面积A 、称量的质量m 列入下表中。以苯为标准物质计算m i /m s ,A i /As 和f i 等值列入下表中

测量未知试样中各组分的t R，然后与上表所列的值进行对照比较，确定未知试样的各个组

六、思考题

1、为什么可以利用色谱峰的保留值进行色谱定性分析？

2、在利用相对保留值进行色谱定性时，对实验条件是否可以不必严格控制，为什么？