【气相色谱定量分析方法】
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【气相色谱定量分析方法】
一、归一化法
当试样中所有组分都能流出色谱柱,且在色谱图上都显示色谱峰时,建议你用归一化法计算组分含量。所谓归一化法是以样品中被测组分经校正过的峰面积(或峰高)占样品中各组分经校正过的峰面积(或峰高)之和的比例来表示样品中各组分的含量的定量方法。
设试样中有几个组分,各组分的质量分别为m1、m2……m n在一定条件下测得各组分峰面积分别为A1、A2、……A n,则组分i的质量分数W i可按下式计算:
式中各组分的校正因子均采用相对质量校正因子。
若试样中组分是同分异构体或同系物,各组分f<’值很接近,可以不用校正因子,将面积直接归一化,这样式5-28可简化为:
(5-29)
当色谱峰狭窄,峰形对称,操作条件稳定,各组分色谱半峰宽不变时,建议你用峰高归一化法计算组分含量,即:
(5-30)
式中f i'(h)为峰高校正因子,必须自行测定,测定方法与峰面积校正因子相同。
归一化法简便、准确,进样量的多少与测定结果无关,操作条件的变化对结果影响也较小,但如果试样中的组分不能全部出峰,则不能采用这种方法。
二、内标法
若试样中所有组分不能全部出峰;或只要求测定试样中某个或某几个组分的情况时,你可以考虑采用内标法定量。
所谓内标法就是将一定量选定的标准物(称内标物S)加入到一定量试样中,混合均匀后,在一定操作条件下注入色谱仪,出峰后分别测量组分i和内标物S的峰面积(或峰高),按下式计算组分i的含量。
(5-31)
式中、分别为组分i和内标物S的质量校正因子;A i、A s分别为组分i 和内标物S的峰面积。也可以用峰高代替面积,则:
(5-32)
式中、分别为组分i和内标物S的峰高校正因子。
内标法中,常以内标物为基准,即=1.0则式5-31可以写为:
(5-33)
式(5-32)可改为:
(5-34)
内标法的关键是选择合适的内标物,对于内标物的要求是:
1.应是试样中不存在的纯物质;
2.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;
3.内标物与样品应完全互溶,但不能发生化学反应;
4.内标物加入量应接近待测组分含量。
内标法的优点是准确度高,对进样量及操作条件要求不严格,使用没有限制。内标法缺点是每次测定都要用分析天平准确称取内标物和样品,所以较费时。在式5-31中,若每次都称取同样量样品,加入固定量的内标物,则:
为一常数项,于是:
(5-35)
即样品中组分i的含量正比于组分i与内标物S的峰面积比。因此可以通过绘制A i/A s~w i标准曲线求出试样中待测组分的含量,这就是内标曲线法,它适于工厂控制分析。
三、外标法
外标法也称已知样校正法或标准曲线法。其方法是:取待测组分的纯物质配成一系列不同浓度的待测组分的标准样,与试样在同一色谱条件下定量进样,出峰后依次测量各标准样及试样中待测组分的峰面积(或峰高),绘制峰面积(或峰高)对含量(w i)的标准曲线,并从标准曲线中查出待测组分含量。
如果试样中待测组分的含量变化不大,例如生产过程控制分析,建议你采用单点校正法,而不必作标准曲线。具体做法是:利用待测组分纯物质配制一个与待测组分含量相近的标准样(设含量为w s)在同一色谱条件下,分别将相同量的待测组分标样及试样注入色谱仪,出峰后,测量其峰面积(或峰高),得相应的峰面积A s 和Ai。由待测组分和标准样的峰面积比(或峰高比)求出待测组分含量。即:
(5-36)
外标法操作和计算都较简便,不必用校正因子。但要求操作条件稳定,进样量准确,重复性好,否则将影响测定结果。
四、标准加入法
标准加入法又称为叠加法或内加法。如果没有合适的内标物或各组分峰之间没有适当位置插入内标峰时,你可用标准加入法定量。此法是以样品中已有的组分为标准,比较加入该组分后标准信号的变化,计算被测组分的含量。其方法如下:在一定的色谱条件下,先注入原样品得色谱图,然后在质量为m g的原样品中加入质量为m s g的被测组分纯物质(样品及标样均应准确称量),混匀后再进样(进样量以及色谱条件不变)得色谱图。
测量原样品组分的峰面积A i(或峰高h i)和加入标准样后,被测组分的峰面积A(i+s)〔或峰高h(i+s)〕,按下式计算出组分i的含量。
(5-37)
(5-38)
式中A i为样品中被测组分峰峰面积;A(i+s)为加入纯物质后组分峰的峰面积;h i 为被测样品中被测组分峰峰高;h(i+s)为加入纯物质后组分峰的峰高;m s为加入的纯物质的质量,m为被测试样的质量。
标准加入法是一种相对测量法,它不需要另外的标准物,要求两次进样的色谱操作条件相同。