色谱分析方法

2、色谱图相关名词


（色谱）峰（Chromatographic）Peak
色谱柱流出组分通过检测器系统时所产生的响应信号的微分曲线。
峰底Peak base 峰高（h）Peak Height
峰宽（W）Peak Width
峰的起点与终点之间连接的直线（见图3中的CD）。


半高峰宽（Wh/2）Peak Width at half height 峰面积（A）Peak area
2、 色谱方法的装置系统流程
色谱方法装置流程图见下图
4-检测器 3-色谱柱 1-流动相及控制装置； 2-流动相净化器
5-记录仪
三、色谱分析法的一般特点
高选择性 高效能 高灵敏性 分析速度快 不足之处：被分离组分的定性较为困难，需 要与其他分析方法利用。

四、色谱基本理论
1、 色谱图
应 用 领 域
生物学、微生物化学、生命科学 食品工业、农林牧渔业 医学及医药学 商品检验
• • •
应用一：空气有机氟污染 物的测定 ---环境保护
应用二：水中苯系污染物的测定： 应用三：血液或尿中兴奋剂的检测： ---生物医药
前景展望
新型固定相和检测器 联用仪器：GC-MS,HPLC-MC 智能化发展
•减去死时间后表示柱效能的物理量，可由下式计算： •neff＝5.54()2=16()2
一般定性 1、用已知物直接对照法定性 利用已知物直接对照法定性，是一种简单可靠的定性方 法，在具有已知标准物情况下常使用这种定性方法。该 方法定性的依据是：在一定的柱条件（柱长、固定相）， 操作条件下，组分有固定的保留值。因此，控制条件一 定，比较已知物和未知物的保留值，就可方便地确定某 一色谱峰是什么物质。 A、利用保留时间和保留体积定性 利用保留时间tR定性是最简单地一种定性方法。只要准 确测量未知物和标准物地保留时间进行比较，相同者为 同一物质。利用保留时间定性，缺点是tR受操作条件影 响大，载气流速微小的波动、稳定微小的变化都会使tR 改变，从而给定性带来困难。用保留体积 VR 定性，不 受载气流速的影响，操作也很方便。
色谱分析方法
主要内容



色谱分析法概述 色谱法的本质及流程 色谱分析法的一般特点 色谱基本理论 色谱法应用 前景展望
一、色谱分析法概述
色谱法（chromatography）又称色谱分析、色谱分析法
、层析法，是一种分离和分析方法，在分析化学、有机化 学、生物化学等领域有着非常广泛的应用。色谱法利用不 同物质在不同相态的选择性分配，以流动相对固定相中的 混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会以不同的速度沿 固定相移动，最终达到分离的效果。
Ei――标准样中组分i的含量；
AE――标准样中组分i的峰面积。 该方法的优点是操作简单和计算方便。缺点是仪器和操作条件对分析结果影响很大， 不像归一化和内标法定量操作中可以互相抵消。因此，标准曲线使用一段时间后应 当校正。
3、 内标法
当分析样品不能全部出峰，不能用归一法定量时，可考虑用内标法定量。 方法：准确称取样品，选择适宜的组分作为预测组分的参比物，也称内标物。加入 一定量的内标物，根据被测物和内标物的质量及在色谱图上相应的峰面积比按下式 求组分的含量; xi(%)=×100 式中 xi---试样中组分I的百分含量； ms---加入内标物的质量； As---内标物的峰面积； m---试样的质量 Ai---组分I的峰面积；fsi=fi/fs。
峰与峰底之间的面积（见图3中的CHEJDC）。




标准偏差（ɑ）Standard error
0.607倍峰高处所对应峰宽之一半。

•基线Baseline
在正常操作条件下，仅有载气通过检测器系统时所产生的响应信号的曲线。
•基线漂移Baseline drift
基线随时间定向的缓慢变化。
•基线噪声（N）Baseline noise
吸附色谱法 分配色谱法 离子交换色谱法 凝胶渗透色谱法 离子色谱法 超临界流体色谱法
• • •
等十余种方法。
二、色谱法的本质及流程
1、 色谱法的本质
色谱法的本质在于色谱柱高选择性和高效能的分
离作用与高检测技术的结合。
混合组分的样品在色谱柱中分离的依据是：同一 时刻进入色谱柱中的各组分，由于在流动相和固 定相之间溶解、吸附、渗透或离子交换等作用的 不同，随流动相在色谱柱中运行时，在两相间进 行反复多次（ 10 3 ～ 10 6 ）地分配过程，使得原来 分配系数具有微小差别的各组分，产生了保留能 力明显差异的效果，进而各组分在色谱柱中的移 动速度就不同，经过一定长度的色谱柱后，彼此 分离开来，最后按顺序流出色谱柱而进入信号检 测器，在色谱数据机上显示出各组分的色谱行为 和谱峰数值。
1、色谱方法的分类
色谱常见分类如下：
A、按两相状态分类：以流动相状态为准划分方法类型 气相色谱法Gas chromatography(GC)
用气体作为流动相
液相色谱法Liquid chromatography(LC)
用液体作为流动相
B、按样品组分在两相间分离机理分类: 利用组分在流动相和固定相之间的分离原理不 同而命名的分类方法。
色谱的定性分析
B、用相对保留值定性
•利用保留时间或保留体积定性受条件影响大。保留体积 虽不受流速影响，仍受其它操作条件影响。而相对保留 值仅受柱温、固定相性质影响，柱长、填充情况、流速 等均不影响ris值。因此在柱温、固定相一定时，ris为定值， 可作为定性的较为可靠的参数。
C、用已知物增加峰高法定性 •如果样品组成复杂，峰间距小，这时要准确定出保留值 有一定困难，峰高增加法是在此条件下最可靠的定性方 法。具体方法是：先进一样品，得一谱图，然后在样品 中加入一定量的标准物质，同样条件下进一针标样品， 从新得到的谱图上看，哪个峰高了，那么，该峰就是加 入的标准物组分。
4、 保留体积（VR）Retention Volume
•组分从进样到出现峰最大值所需的载气体积。 VR= tR.FC （ml/min）。 FC－载气流速
5、 柱效能Colume efficiency
色谱柱在色谱分离过程中主要由动力学因素（操作参数）所决定的分离效能。 通常用理论板高或有效板数表示。 ①、理论板数（n）Number of theoretical plate •表示柱效能的物理量，可由下式计算 •n=5.54(tR/W)2=16()2 ②、理论板高（H）Height equivalent to a theoretical plate •单位理论板的长度。H=L/n ③ 有效板数（neff）Number of effective plate
对内标物的要求是：不能与样品或固定相发生反应；能与样品完全互溶；与样品组 分很好的分离，又比较接近；加入内标的量要接近被测组分的含量；要准确称量。
内标法定量非常wk.baidu.com确，主要缺点是：内标物不容易找到；每次需要用分析天平准确 称量内标和样品，日常分析使用很不方便，样品中多了一个内标物，显然对分离的 要求更高些。
4、 叠加法 叠加法又叫内加法，是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。其步骤如下： 先做样品色谱图，然后在原样品中定量加入含量较小组分的 纯样品，同样条件下，再进一色谱样得一色谱图。
五、色谱法的应用

由于色谱法独具特点，使它在各领域中获得广泛的 应用。
石油化学 环境科学和环境保护
1、 归一化法
百分含量的计算
归一化法是常用的一种简便、准确的定量方法。使用这种方法的条件 是样品中所有组分都出峰，将所有出峰组分的含量之和按100％计，当测 量参数为面积时，计算如下： xi%=×100 式中 xi---试样中组分i的百分含量； fi---组分i的校正因子； Ai---组分 i的峰面积。 如果样品中组分是同分异构体或同系物，已知校正因子近似相等，就可以不 用校正因子，将面积直接归一化，即可按下式计算： xi(%)=×100 xi(%)=×100
由各种因素所引起的基线波动。
等
三、色谱基本参数
1、 死时间（tM）Dead time 不被固定相滞留的组分，从进样到出峰最大值所需的时 间（见图3中的tM）。 2、 保留时间（tR）Retention time 组分从进样到出现峰最大值所需的时间（见图3中的tR） 调整保留时间（t’R）Adjusted retention time 减去死时间的保留时间（见图3中的t‘R） t’R＝tR—.tM 3、 死体积（VM）Dead Volume 不被固定相滞留的组分，从进样到出现峰最大值所需的 载气体积。
归一化定量的优点是方法准确，进样量的多少与结果无关，仪器与操 作条件对结果影响小。缺点是某些组分在所用检测器上可能不出峰，样 品中含有沸点高，出峰很慢的组分，不需定量的个别组分可能分离不好， 重叠在一起，影响面积的测量，使其应用受到一定程度的限制。
2、 外标法
外标法又称校正曲线法。用已知纯样品配成不同浓度的标准样进行试验，测量各种 浓度下对应的峰高或峰面积，绘制响应信号――百分含量标准曲线。分析时，进入 同样体积的分析样品，从色谱图上测出面积或峰高，从校正曲线上查出其百分含量。 在一些工厂的常规分析中，样品中各组分中的浓度一般变化不大，在检量线通过原 点时可不必做校正曲线，而用单点校正法来分析。即配制一个和被测组分含量十分 接近的标准样，定量进样，由被测组分与外标组分峰面积或峰高比求被测组分百分 含量。 xi= Ei 式中 xi---试样中组分i的含量；