仪器分析总结

绪论

1. 什么是仪器分析：利用测量表征物质的物理或物理化学性质的参数来确定其化学组成、

含量和结构的分析方法

2. 仪器分析的特点：灵敏度高，检出限低，但相对误差一般较大。选择性好。

操作简便,分析速度快,易于实现自动化。价格一般来说比较昂贵

3. 常用的仪器分析方法有哪些：光学、电化学、色谱分析法、其他方法 色谱法分析概论

1. 色谱法原理：基于分配原理

当流动相中所携带的混合物流过固定相时，就会和固定相发生作用(力的作用)。由于混合物中各组分在性质和结构上有差异，与固定相发生作用的大小也有差异。因此在同一推动力作用下，不同组分在固定相中的滞留时间有长有短，从而按先后不同的次序从固定相中流出。 ' 分类：按流动相状态：气相、液相、超临界流体色谱法

按固定相状态：气-固、气-液、液-固、液-液色谱法 按固定相形式：柱色谱、纸色谱、薄层色谱法

按分离过程机制：吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、排阻色谱法 特点：高分离效能、高检测性能、分析快速

2. 分配系数：K=组分在固定相中的浓度/组分在流动相中的浓度=c s /c m

分配比/容量因子：一定温度、压力下，在两相间达到分配平衡时，组分在两相中的质量

比0

'

t t V V K k R M S ==

相比β：色谱柱中流动相体积与固定相体积之比 k

K V V S M ==β

！

柱效：塔板数：222/122/1)(16)(54.5)(2

ln 8Y

t

Y t Y t n R R R === 高度H=/n

有效塔板数：2

2/1'

2

2

/1有效54.554.5⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛

-=Y

t Y

t t R

M

R N

（反映分离效能）

保留值：试样中各组分在色谱柱中的滞留时间的数值（用时间或将组分带出色谱柱所需

载气体积来表示）

相对保留值或选择性系数α：某组分2的调整保留值与另一组分1的调整保留值之比

/两相邻峰的调整保留值之比

'

''',Rs Ri Rs Ri s

i V V t t r == 影响因素：柱温、固定相性质（与其他因素无关）

峰宽：反映分离度（越窄越好）P8

※分离度：分离度定义式：)(2

1

21)1()2(Y Y t t R R R +-=

—

分离基本方程：）1-（n 41)1)(1(41有效理论α

ααα⋅=+-=

k k n R

影响因素及提高分离度 P19 其余色谱相关术语、定义公式 P7 3. 速率理论：H=A+B/u+Cu P15

涡流扩散项A ：由不等路径造成的色谱峰扩展。空心毛细管A 项为0 影响因素：填充物平均直径、填充的不均与性

分子扩散项B/u ：由于分子的纵向扩散造成的色谱峰扩展。B =2γD g 高效液相B=0

影响因素：

组分在柱内的保留时间、组分在气相中的扩散系数Dg （与组分及载气的性质有关），弯曲因子γ(填充物的性质及均匀性)

传质项Cu ：C 包括气相传质阻力系数C g ：试样组分从气相移动到固定相表面的过程中，

由于质量交换过程需要一定时间（即传质阻力）而使分子有滞留倾向。

/

液相传质阻力系数C l ：试样组分从固定相表面移动到固定相内部的过程中，

由于质量交换过程需要一定时间（即传质阻力）而使分子有滞留倾向。

影响因素：填充物粒度、气相中扩散系数；固定相液膜厚度、液相中扩散系数 4. 色谱定性定量方法：

利用纯物质对照/文献值

根据保留值 优点：应用简便，不需要其他仪器

定性方法 相对保留值 应用范围：简单混合物，对该样品已有了解并具有纯物质

缺点：可信度不高 与其他仪器或化学方法联合定性

#

定量基础：被测物质的量与峰面积成正比

%100%⨯∑=i i i i i A f A f C A ：峰面积

校正归一化法 归一化法：各组分fi 相近 %100%⨯=

∑i

i

i A A C 应用范围：各组分都能流出色谱柱，且在检测器上均有响应，

各组分峰没有重叠

优点：简便、准确，适用于常量物质测量 缺点：该法的苛刻性限制了它的使用

将一定量的纯物质作为内标物，加入到准确称量的试样中。 1001001100%,⨯⋅⋅=⨯⋅⋅=⨯=

s i s s i s s s i i i i f m

m A A m A f m A f m m C ）

定量方法 内标法 适用范围:只需测定试样中某组分，且试样中所有组分不能全部出峰

优点：受操作条件影响小，定量结果准确，适合微量物质分析 缺点：每次分析必须准确称量被测物和内标物，不适合于快速分析 f i,s m s / m 为常数K ，以C i %对A i /A s 作标准曲线。 内标标准曲线法 优点：消除了某些操作条件的影响，方法简便，

适合液体试样的常规分析

以C i %对A i 作标准曲线

外标法优点：操作简单，计算方便

(标准曲线法) 缺点：结果的准确度取决于进样量的重现性和操作条件的稳

[

定性。该法必须定量进样。

单点校正：当被测试样中各组分的浓度变化范围不大时配制一

个与被测组分含量十分接近的标准溶液，定量进样气相色谱

1.应用范围：易气化，热稳定、不易分解、不易反应，特别适用于同系物、同分异构体分

离

载气系统：提供洁净、流量稳定的载气 P5

进样系统：使样品瞬间气化

仪器流程柱系统：完成样品的分离

"

检测器系统：将组分浓度信号转化为电信号

色谱工作站：记录色谱图，处理数据，控制仪器操作

氢火焰选择性：对大多数有机物有响应，对无机物无响应，对含硫、卤素、氧、氮、磷的有机物响应很小。

3.固定相选择：相似相溶原理

（1）气固色谱

（2）气液色谱担体 P27

固定液