色谱校正因子

色谱的检测器对不同物质有不同的响应，换句话说，1mg化合物A在检测器上能产生1000mAu的响应，但同样是1mg的化合物B在该检测器上也许就只能产生847mAu的响应，所以我们不能在检测器输出1000mAu的响应时就认定样品中一定含有1mg化合物，这时就必须引入定量校正因子。校正因子的作用就是反映某物质的量与检测器响应之间的关系。

定量校正因子分为两种：

1.绝对定量校正因子f；f=M/A，（其中M代表被测物质的量，A代表检测器信号响应，可以是峰面积或峰高），其意义为单位响应所反映的物质量。

2.相对定量校正因子f'；f'=fi/fs=（Mi/Ai）/(Ms/As)=（Mi*As）/（Ms*Ai）,（其中i代表被测定物质，s代表选定的基准物质）。

绝对定量校正因子一般用于外标法，相对定量校正因子一般用于内标法。

色谱法的含量测定中之所以要先用待测成分的对照品来建立校准曲线，然后才用这个曲线来计算待测样品中该化合物的含量，实际上就是在测定样品前先确定校正因子。日常操作中我们都是以：M标/A标=M样/A样直接计算样品含量了，所以没太注意有什么校正因子，事实上只要将公式作一个简单的变形：M样=A样*（M标/A标），不难看出式中的（M标/A 标）其实正是定量校正因子f，那么M样=A样*f了。（简单来说可以理解为标准曲线的斜率) 最后提醒一点，用面积百分比法做含量测定时，不可简单地认为各成分的峰面积百分比就是它们的含量百分比哦，理由如上所述，各成分含量与响应的比例关系可不一定都相同啊！

色谱定量分析的依据是被测组分量与检测器的响应信号(峰面积或峰高)成正比。但是同一种物质在不同类型检测器上往往有不同的响应灵敏度；同样，不同物质在同一检测器上的响应灵敏度也往往不同，即相同量的不同物质产生不同值的峰面积或峰高。这样，各组分峰面积或峰高的相对百分数并不等于样品中各组分的百分含量。因此引入定量校正因子，校正后的峰面积或峰高可以定量地代表物质的量。

（1）定量校正因子的定义

定量校正因子分为绝对定量校正因子。由上述峰面积与物质量之间的关系W＝fA可知：f＝W/A (7.30)

f′称为绝对定量校正因子，即单位峰面积所代表的物质量。这是以峰面积表示的定量校正因子，也可以用峰高来表示定量校正因子。此外，也有用它们的倒数来表示的，简称为响应值。绝对定量校正因子的值随色谱实验条件而改变，因而很少使用。

在实际工作中一般采用相对校正因子。其定义为某物质i与所选定的基准物质s的绝对

定量校正因子之比，即：

(7.31)

上式中w以重量表示，因此f又称为相对重量校正因子，通常称为校正因子(f)。本书均使用重量校正因子。如果物质量用摩尔表示，则称为相对摩尔校正因子，即

(7.32)

f和f二者间的关系如下：

(7.33)

（2）定量校正因子的测定

气相色谱的定量校正因子常可以从手册和文献查到。但是有些物质的校正因子查不到，或者所用检测器类型或载气与文献的不同，这时就需要自己测定。测定时，准确称取待测校正因子的物质i(纯晶)和所选定的基准物质s，混合均匀后进样，测得两色谱峰面积A和A，用式(7.32)求得物质i的相对重量校正因子。显然，选择不同的基准物质测得的校正因子数值不同。气相色谱手册中数据常以苯或正庚烷为基准物质。也可以根据需要选择其他基准物质，如采用归一化法定量时，选择样品中某一组分为基准物质。测定校正因子的条件(检测器类型)应与定量分析的条件相同。还应该注意的是，使用热导检测器时，以氢气或氦气作载气测得的校正因子相差不超过3％，可以通用，但以氮气作载气测得的校正因子与前二者相差很大，不能通用。而氢焰检测器的校正因子与载气性质无关。

在一定操作条件下，分析组分i的质量(m

i

)或其在载气中的浓度是与检测器的

响应信号(色谱图上表现为峰面积A

i 或峰高h

i

)成正比的，可写作：

m

i

=fˊ

i ·A

i

一、峰面积测量法

1．峰高乘半峰宽法

A=h·Y

1/2 A=1.065h·Y1/2

2．峰高乘峰底宽度法 3．峰高乘平均峰宽法

A=h× 4．峰高乘保留值法

A= h·Y 1/2=h·b·t R b 可以约去，于是：

A= h·Y 1/2=h·t R 5．积分仪 二、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。但是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 来直接计算物质的含量。为了使检测器产生的响应信号能真实地反映物质的含量，就要对响应值进行校正，因此引入“定量校正因子”(quantitative calibration factor)。 m i =f’i A i 或 f’I =m i /A i

1．质量校正因子f m f m = = 2．摩尔校正因子f M f M = = =f M · 3．体积校正因子f V f V = = =f M 4．相对响应值

s’ s ’=1/f’

三、几种常用的定量计算方法 1．归一化法

假设试样中有n 个组分，每个组分的质量分别为m 1,m 2,…,m n , 各组分含量的总和m 为100%，其中组分I 的质量分数 可按下式计算： w i = m i /m×100%= ×100%

= ×100%

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，则上式可简式为：

w

= ×100%

i

该法优点是：简便、准确，当操作条件、如进样量、流速等变化时，对结果影响小。

2．内标法

内标法是将一定量的纯物质作为内标物，加入到准确称取的试样中，根据被测物和内标物的质量及其在色谱图上相应的峰面积比，求出某组分的含量。例如要测

定试样中组分i (质量为m

i )的质量分数w

i

,可于试样中加入质量为m

s

的内标物，

试样质量为m，则：

n

i =f

i

A

i

m

s

=f

s

A

s

m

i /m

s

=A

i

f

i

/A

s

f

s

m

i =A

i

f

i

/A

s

f

s

·m

s

w

i

=m

i

/m×100%=

A i f

i

/A

s

f

s

·m

s

/m×100%

一般常以内标物为基准，则f

s

=1，此时计算可简化为：

w

i =A

i

/A

s

·m

s

/m·f

i

×100%

我配置了从甲烷、乙烷，乙烯，丙烷，丙烯，异丁烷，正丁烷，1-丁烯，顺-2-丁烯，反-2-丁烯，异丁烯，1,3-丁二烯的标准气。他们的体积分数（也就是mol 分数）分别为：

甲烷（0.144%）

乙烷（0.147%）

乙烯（0.146%）

丙烷（0.134%）

丙烯（0.205%）

异丁烷（0.201%）

正丁烷（0.200%）

1-丁烯（0.248%）

顺-2-丁烯（0.244%）

反-2-丁烯（0.253%）

异丁烯（0.240%）

1,3-丁二烯（0.487%），其余采用N2平衡（97.349%）