气相色谱定性定量分析方法
气相色谱分析法-定性定量分析
利用保留值定性（3）
色谱操作条件不稳定时的定性 相对保留值定性：相对保留值只受柱温和固定相性质的影响， 而柱长、固定相的填充情况和载气的流速均不影响相对保留 值的大小。 用已知标准物增加峰高法定性：在得到未知样品的色谱图后， 在未知样品中加入一定量的已知标准物质，然后在同样的色 谱条件下，作已知标准物质的未知样品的色谱图。对比这两 张色谱图，哪个峰增高了，则说明该峰就是加入的已知纯物 质的色谱峰。
f 'i f ' S 分别为组分i和内标物S的质量校正因子
Ai、AS分别为组分i和内标物S的峰面积
问题：内标法中，如以内标物为基准，则其相应 计算公式如何？ 提示：此时 f ' S ＝1.0。
内标物的选择
内标物应是试样中不存在的纯物质； 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； 内标物与样品应完全互溶，但不能发生化学反应； 内标物加入量应接近待测组分含量。
一般来说，对浓度型检测器，常用峰高定量；对质量型检测器， 常用峰面积定量。
校正因子
校正因子分为相对校正因子和绝对校正因子。 绝对校正因子：表示单位峰面积或单位峰高所代表的物质质量。
mi fi = Ai
或
f i(h)
mi = hi
绝对校正因子的测定一方面要准确知道进入检测器的组分的 量mi，另一方面要准确测量出峰面积或峰高，并要求严格控制色 谱操作条件，这在实际工作中是有一定的困难的。
答：没有。由测定过程和计算公式我们可以发现，进样量的大小不影 响最终的测定结果。
内标法应用实例：甲苯试剂纯度的测定
标准溶液和试样溶液的配制 标准溶液的配制 甲苯试样溶液的配制 相对校正因子的测定 仪器开机、点火、调试； 标准溶液的分析 相对校正因子的计算： 甲苯试样中甲苯含量的测定 甲苯试样溶液的分析
气相色谱分析有哪些定性和定量分析的方法
气相色谱分离技术原理当汽化后的试样(Sample)被载气带入色谱柱中运行时，色谱柱中的流动相(Mobile Phase)与固定相(Stationary Phase)之间因各种物质的化学物理特性不同，产生的相互作用大小、强弱术1司，这种作用可以是溶解度，挥发，极性等化学键或者范德华力；组份在两相间经过一定时间的动力学和热力学平衡后，组分在两相间的浓度有所不同，也即该组分对应固定相的分配系数不同，使得各组分被固定相保留的时间不同，彼此分离，随着载气的移动，从而按一定次序由固定相中先后流出，然后进入检测器，产生的讯号经放大后，在记录器上描绘出各组份的色谱峰。
根据出峰位置，确定组分的名称，根据峰面积确定浓度大小。
如下图简示:在这里分配系数K值如下定义：叱组分在固定相中的浓度6组分在流动相中的浓度%•-定温度下，组分的分配系数爪越大，出峰越慢;• 试样一定时，K主要取决「固定相性质；•每个组份在各种固定相上的分配系数X不同；•试样中的各组分;Mi不同的K值是分离的基础；•某组分的技=0时，即不被固定相保留.最先流出;・选择适宜的固定相可改善分离效果。
在色谱分离理论里有两个经典理论：塔板理论和速率理论。
这里面涉及到组分保留时间和色谱峰变宽的问题。
气相色谱分析有哪些定性和定量分析的方法定性主要的：标样对照定性，利用相对保留值定性。
定量：峰面积测量归一法内标法，外标法。
「、气相色谱定性分析■通常利用组分□知的标准物质在相同色谱分析条件卜的色谱峰的保用时间来确定■ •定色i孽件卜*每•种物质都行•-个确定的保留值二、气相色谱定量分析■』（相色谱定廿分析】:要是确定样品中各种组分的相对或绝对含牡，方法有：口归化法口外标法口内标法4.定量方法■常用的定处方法口归一化法口外标法（标准曲线法）口内标准法口标准龙:入法。
3气相色谱分离条件的选择以及定性定量方法【仪器分析】
(4).固定液的相对极性 规定：角鲨烷（异三十烷）的相对极性为零，
β，β’—氧二丙腈的相对极性为100。
(5). 固定相选择的基本原则 “相似相溶” 选择与试样性质相近
的固定相; 按组分性质的主要差别选择。
a.按相似相溶原则选择固定液
固定液与被测组分极性“相似相溶”，K大， 选择性好
挥发性小，对被分离试样中的各组分具有 不同的溶解能力，较好的热稳定性，并且不与 被分离组分发生不可逆的化学反应。
(2). 固定液分类方法
化学分类法：脂肪烃、芳烃、醇、酯、硅氧烷 类等。
极性分类法：按相对极性的大小分为非极性、 中等极性、强极性等。
(3). 固定液的最高、最低使用温度 高于最高使用温度易分解，低于最低使用
5.进样条件及气化温度
在检测器灵敏度允许的范围内使进样量尽 量少，进样量过大容易造成拖尾峰。
最大允许进样量应控制在峰面积与进样量呈 线性的范围内。
气化室温度要高于样品沸点。
第五节 气相色谱定性定量方法 一、 色谱定性方法
1．利用保留值定性 1）已知对照物定性：通过对比试样中具有与纯 物质相同保留值的色谱峰，来确定试样中是否含 有该物质及在色谱图中的位置。
不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。 定性专属性差
2 .利用文献相对保留值定性 相对保留值r21仅与柱温和固定液性 质有关。
在色谱手册中都列有各种物质在不 同固定液上的保留数据，可以用来 进行定性鉴定。
3.利用保留指数定性：
又称Kovats指数(Ⅰ)，是一种重现性较
好的定性参数。
测定方法： 将正构烷烃作为标准，规定其保留指数
a.炭
炭分子筛孔径具有典型的非极性表 面，适于分析低碳烃和气体及短链极 性化合物。
气相色谱仪的定性、定量分析
常用峰面积定量被测组分经
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）的总和的比例
来表示样品中各组分含量的定量方法。 当试样中所有组分均能流出色谱柱，且
完全分离，并在检测器上都能产生信号时， 可用归一化法计算组分含量。
4、标准曲线法 标准曲线法也称外标法或直接比较法， 是一种简便、快速的定量方法，具体方法与 分光光度分析中的标准曲线法相似。 优点：绘制好标准工作曲线后测定工作 就变得相当简单，可直接从标准曲线上读出
含量，因此特别适合于大批样品分析。缺点： 每次样品色谱分析的色谱操作条件（检测器 的响应性能、柱温、流动相流量及组成、进 样量、柱效等）很难完全相同，因此容易出 现圈套误差。
这个结论并不准确可靠。
（2）双柱法定性。若要得到更为准确可靠 的结论，可再用另一根极性完全不同的色谱 柱，做同样的对照比较。如果结论同上，那 么最终的定性结果相对更为可靠。
（3）色谱操作条件不稳定时的定性。这时 可以采用相对保留值定性或用已知标准物增
加峰高法定性。 ① 相对保留值定性； ② 用已知标准物增加峰高法定性。 2、利用保留指数定性 在利用已知标准物直接对照定性时，已
缺点是必须在所有样品中加入内标物， 选择合适的内标物比较困难，内标物的称量 要准确，操作较复杂。
3、标准加入法 标准加入法是一种将欲测组分的纯物质 加入到待测样品中，然后在相同的色谱条件 下，分别测定加入欲测组分纯物质前后欲测 组分的峰面积（或峰高），从而计算欲测组 分在样品中的含量的方法。
优点：不需要别处的标准物质作内标物， 只需要欲则组分的纯物质，进样量不必十分 准确，操作简单，是色谱分析中较常用的定 量分析方法。缺点：要求加入欲测组分前后 两次色谱测定的色谱操作条件完全相同，否 则将引起分析测定的误差。
色谱课讲义(7)-气相色谱定性与定量
气相色谱定量
（2）不对称峰面积的测量一峰高乘平均峰 宽法 对于不对称峰的测量如仍用峰高乘 半峰宽，误差就较大，因此采用峰高乘 平均峰宽法。 A=1/2h（W0.15＋W0.85） 式中W0.15和 W0.85分别为峰高0．15倍和 0．85倍处的峰宽。
气相色谱定性
lg tr' A1n C1
式中A1和C1是常数，n为分子中的碳原子数 （n≥3）。该式说明，如果知道某一同系 物中两个或更多组分的调整保留值，则 可根据上式推知同系物中其它组分的调 整保留值。
气相色谱定性
沸点规律 同族具有相同碳数碳链的异构体 化合物，其调整保留时间的对数和它们
气相色谱定量
相对定量校正因子 由于物质量wi不易准确测量，要准确
测定定量校正因子fi′不易达到。在实际工 作中，以相对定量校正因子fi代替定量校 正因子fi′。
相对定量校正因子fi定义为：样品中各 组分的定量校正因子与标准物的定量校 正因子之比。用下式表示
气相色谱定量
fi (m)
fi' (m)
气相色谱定量
气相色谱定量
气相色谱定量分析的基础是根据检测器 对溶质产生的响应信号与溶质的量成正 比的原理，通过色谱图上的面积或峰高， 计算样品中溶质的含量。
气相色谱定量
峰面积测量方法 峰面积是色谱图提供的基本定量数据， 峰面积测量的准确与否直接影响定量结 果。对于不同峰形的
100[n
lg tr' (x) lg tr' (Cn ) ]
lg
t
' r
(Cn1
)
气相色谱的定性分析方法
fm'
Ms Mi
(3)、相对响应值
相对响应值是物质 i 与标准物质 S 的响应值(灵敏度)
之比，单位相同时，与校正因子互为倒数，即
Si
1 fi
和只与试样、标准物质以及检测器类型有关，而与操
作条件和柱温、载气流速、固定液性质等无关，不受
操作条件的影响，因而具有一定的通用性，是一个能
二、气相色谱的定量分析方法
定量分析就是要确定样品中组分的准确含量。气相 色谱的定量分析与大多数的仪器分析方法一样，是一 种相对定量方法，而不是绝对定量方法。
气相色谱定量分析的依据是：在一定的条件下，被
测谱本组峰公分的式峰为i 通面：过积检A测i 成器正的比数。量因(或此浓气度相)色w谱i定与量该分组析分的色基 W i = fi Ai 析再必用式须适中测当的量的f 其 定i称峰量为面计组积算分方A的法i校和，正确将因定色子组谱。分峰由的面式校积可正换知因算，子为定f试量i ，样分
的组分的量 mi ，另一方面要准确测量出峰面积或峰高，
并要求严格控制色谱操作条件，这在实际工作中有一 定困难。因此，实际测量中通常不采用绝对校正因子， 而采用相对校正因子。
(2)、相对校正因子
相对校正因子是指组分 i 与另一标准物 S 的绝
对校正因子之比，用表示：
fi'
fi fs
mi / Ai ms / As
中组分的含量。
1、峰面积的测量
在使用积分仪和色谱工作站测量蜂高和峰面积时，仪器可根据 人为设定积分参数(半峰宽、峰高和最小峰面积等)和基线来计算 每个色谱峰的峰高和峰面积。然后直接打印出峰高和峰面积的结 果，以供定量计算使用。
当使用一般的记录仪记录色谱峰时，则需要用手工测量的方法 对色谱峰和峰面积进行测量。虽然目前已很少采用手工测量法去 测量色谱峰的峰高和峰面积。但是了解手工测量色谱峰峰高和峰 面积的方法对理解积分仪和色谱工作站的工作原理及各种积分参 数的设定是大有裨益的。所以，以下简单介绍两种常用的手工测 量法。
气相色谱定性定量分析
气相色谱定性定量分析一.定性分析气相色谱的优点是能对多种组分的混合物进行分离分析，（这是光谱、质谱法所不能的）。
但由于能用于色谱分析的物质很多，不同组分在同一固定相上色谱峰出现时间可能相同，进凭色谱峰对未知物定性有一定困难。
对于一个未知样品，首先要了解它的来源、性质、分析目的；在此基础上，对样品可有初步估计；再结合已知纯物质或有关的色谱定性参考数据，用一定的方法进行定性鉴定。
（一）利用保留值定性1.已知物对照法各种组分在给定的色谱柱上都有确定的保留值，可以作为定性指标。
即通过比较已知纯物质和未知组分的保留值定性。
如待测组分的保留值与在相同色谱条件下测得的已知纯物质的保留值相同，则可以初步认为它们是属同一种物质。
由于两种组分在同一色谱柱上可能有相同的保留值，只用一根色谱往定性，结果不可靠。
可采用另一根极性不同的色谱柱进行定性，比较未知组分和已知纯物质在两根色谱柱上的保留值，如果都具有相同的保留值，即可认为未知组分与已知纯物质为同一种物质。
利用纯物质对照定性，首先要对试样的组分有初步了解，预先准备用于对照的已知纯物质（标准对照品）。
该方法简便，是气相色谱定性中最常用的定性方法。
2.相对保留值法对于一些组成比较简单的已知范围的混合物或无已知物时，可选定一基准物按文献报道的色谱条件进行实验，计算两组分的相对保留值：（5）式中：i-未知组分；s-基准物。
并与文献值比较，若二者相同，则可认为是同一物质。
（ris仅随固定液及柱温变化而变化。
）可选用易于得到的纯品，而且与被分析组分的保留值相近的物质作基准物。
2. 保留指数法又称为Kovats指数，与其它保留数据相比，是一种重现性较好的定性参数。
保留指数是将正构烷烃作为标准物，把一个组分的保留行为换算成相当于含有几个碳的正构烷烃的保留行为来描述，这个相对指数称为保留指数，定义式如下：（6）IX为待测组分的保留指数，z与z+n为正构烷烃对的碳数。
规定正己烷、正庚烷及正辛烷等的保留指数为600、700、800,其它类推。
气相色谱常用的定量方法
气相色谱常用的定量方法技术进步和分析化学领域的发展为气相色谱（Gas Chromatography，简称GC）提供了更多的选择和应用方法。
在气相色谱分析中，定量是一个重要的环节。
本文将介绍气相色谱常用的定量方法，包括峰面积法、峰高法、内标法和标准曲线法等。
我们将一步一步地讨论这些方法的基本原理、应用范围以及具体操作步骤。
峰面积法是气相色谱定量分析中最常用的方法之一。
其基本原理是利用峰面积与溶质浓度之间的线性关系来进行定量。
一般情况下，溶质的浓度越高，峰的面积也相应增大。
该方法适用于具有良好峰形的色谱图，如对称且峰形尖峭的峰。
操作步骤如下：1. 获取色谱图：将待测样品进样到气相色谱仪中，进行分离和检测，获得色谱图。
2. 选择峰的计算区域：根据需要分析的组分，选择色谱图中感兴趣的峰进行计算。
一般选择峰的起始和终止点来定义一个计算区域。
3. 计算峰面积：使用色谱软件或积分计来计算所选峰的面积。
峰面积可以用于定量分析。
4. 建立标准曲线：准备一系列已知浓度的标准样品，进行相同的处理和分析步骤。
通过绘制峰面积与浓度的关系曲线，建立标准曲线。
5. 定量分析：根据待测样品的峰面积，使用标准曲线插值或外推来计算其浓度。
峰高法是另一种常用的气相色谱定量方法。
该方法利用峰高与溶质浓度之间的线性关系进行定量。
与峰面积法相比，峰高法更适用于峰形非常尖峭的样品。
操作步骤如下：1. 获取色谱图：将待测样品进样到气相色谱仪中，进行分离和检测，获得色谱图。
2. 选择峰的计算区域：根据需要分析的组分，选择色谱图中感兴趣的峰进行计算。
一般选择峰的起始和终止点来定义一个计算区域。
3. 计算峰高：利用色谱软件或峰高计来测量所选峰的峰高。
4. 建立标准曲线：与峰面积法相同，准备一系列已知浓度的标准样品，进行相同的处理和分析步骤。
通过绘制峰高与浓度的关系曲线，建立标准曲线。
5. 定量分析：根据待测样品的峰高，使用标准曲线插值或外推来计算其浓度。
气相色谱常用定量和定性方法
fM
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3.2.2相对校正因子的查阅
3.2.3.1相对响应值（S ） 一种物质与相同量的参比物质的响应值之比 3.2.3.2 f ＝1/S
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3.2.3定量校正因子的测定
相对校正因子：采用的标准物因检测器不同而 不同： 热导池检测器TCD：苯 火焰离子化检测器FID：正庚烷
保留指数I只与柱温和固定相的性质和被测物质的性质有关，与色谱柱 的尺寸、固定相的液膜厚度、载气流量、流速无关。
2.3.2.2方法
(1)将碳数为Z和Z+1的正构烷烃做标准物，加入到待测样品i中，测得这
三种物质的调整保留值，且tR（Z） < tR（i）< tR（Z+1）
I
100[Z
lg X i lg X Z lg X(Z 1) lg X Z
Xi%=fi×Ai Xs%=fs×As= fi×As Xi%/ Xs%= Ai/As Xi%= Xs% Ai/As
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3.3.4内标法
2.常用的色谱定性分析方法
2.1 根据保留值定性（用纯物质对照） 2.2 用双柱定性 2.3 利用文献值对照定性 2.4 GC-MS联用定性
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2.1 根据保留值定性--最常用的定性方法
2.1.1 依据 相同物质在相同的色谱条件下具有相同的保留值。
（1(）即若：试若样tR中=ti某，组则分R的=i）保留值（tR） 与已知物相同，则试样中含有该物质。 （2）峰增高法：在待测物中加入已知物的纯物质，再与待测物色谱图比较，
]
(2)求出未知物的Ii，并与文献值对照定性 2.3.2.3注意
第十一章 色谱分析法——定性定量分析
气相色谱法的定性分析
1、知道气相色谱流出曲线及常用的基本术语。 2、知道气相色谱的定性和定量方法
一、色谱流出曲线
色谱流出曲线：以组分电信号为纵坐标，流出时间为横坐标所得的曲线称为色谱流 出曲线或色谱图。该曲线反映了试样在色谱柱分离的效果，是组分定性和定量的依 据，同时也是研究色谱动力学和热力学的依据。
空气峰有时有，有时没有。
tM
②保留时间（tR）：组分从进样到柱后出现浓度极大值时所需的时间。
③调整保留时间（t R ’）： （1） t′R = tR－tM （2）反映组分在固定相中停 留的时间
（3）在实验条件一定时， t′R 决定于组分的性质，是定性 的基本参数。
（2） 相对保留值r21 组分2与组分1调整保留值之比：
内标法 当组分不能全部流出色谱柱，或检测器对样品中某些组分不产生信号，或只测
定样品中某一组分，采用内标法可获得准确结果。
1、测定步骤 （1）称取样品m样（其中：样品中待测组分i的质量用mi表示） （2）选定内标物。称取内标物ms。 （3）将内标物加入到已准确称量的样品中去。 （4）进样，测定待测组分的峰面积Ai和内标物的峰面积As。
气相色谱的定量分析 一、定量依据
样品中组分的质量与组分色谱峰的面积或峰高成正比。
m i = f i ·A i 或 m i = f i ·h i
组
绝色
分
对谱
的
校峰
质
正面
量
因积
子
文献查出
①准确测定Ai和hi ②准确求出f i ③计算mi
峰 高
峰面积A 1、定义：色谱峰与峰底基线所围成区域的面积叫峰面积。
c.将所测组分的相对保留值ris与手册数据对比作出定性判断。
气相色谱常用定量和定性方法ppt课件
定量注意事项
• 一般定量以峰面积为基准 • 所有参加计算的峰形正常（谱峰不前伸、不拖尾、不过载）的情
况下，也可以以峰高为基准进行计算 • 分子量相差不大或分子量较大的同系物校正因子相差不大，可直
接用峰面积（或峰高）定量
谢 谢！
准物S的调整保留时间ti’和ts ’ ： ai,s = ti’/ ts ’
（2）计算ai,s并与文献相应值比较定性。 2.3.1.3特点 可消除实验条件不一致带来的误差。
2.3.2保留指数（I）定性法
2.3.2.1依据
保留指数I只与柱温和固定相的性质和被测物质的性质有关，与色谱柱 的尺寸、固定相的液膜厚度、载气流量、流速无关。
校正因子与待测物/标准物的性质和检测器的类型有关，可查文献， 也可测定
3.2.1定量校正因子的分类
• 质量校正因子
• 摩尔校正因子
• 体积校正因子
• fM ′ ＝fV ′
fm
f' m(i)
f' m(s)
m(i) A(s) m(s) A(i)
fM
f' M (i)
f' M (s)
m(i) A(s)M (s) m(s) A(i)M (i)
• 绝对校正因子：用已知准确浓度的标准 样品
3.3常用的定量计算方法
3.3.1 归一化法 3.3.2 外标法 3.3.3 单点校正法 3.3.4 内标法 3.3.5 标准加入法 3.3.6 加内标的标准加入法
3.3.1 归一化法
3.3.1.1 方法
当样品中各组分都能出峰时，将各组分的含量之和
按100％计算的定量方法。
2024/1/26
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主要内容
1.什么是色谱定性和定量分析 2.常用的色谱定性分析方法 3.常用的色谱定量分析方法
气相色谱的定性和定量分析
实验七 气相色谱的定性和定量分析一、实验原理对一个混合试样成功地分离，是气相色谱法完成定性及定量分析的前提和基础。
衡量一对色谱峰分离的程度可用分离度R 表示：()211221Y Y t t R R R -⨯-=,,式中，T R,2，Y 2和T R,1，Y 1分别是两个组分的保留时间和峰底宽，当R=1.5时，两峰完全分离；当R=1.0时，98%的分离。
在实际应用中，R=1.0一般可以满足需要。
用色谱法进行定性分析的任务是确定色谱图上每一个峰所代表的物质。
在色谱条件一定时，任何一种物质都有确定的保留值、保留时间、保留体积、保留指数及相对保留值等保留参数。
因此，在相同的色谱操作条件下，通过比较已知纯样和未知物的保留参数或在固定相上的位置，即可确定未知物为何种物质。
当手头上有待测组分的纯样时，作与已知物的对照进行定性分桥极为简单。
实验时，可采用单柱比较法、峰高加入法或双柱比较法。
单柱比较法是在相同的色谱条件下．分别对已知纯样及待测试样进行色谱分析．得到两张色谱图，然后比较其保留参数。
当两者的数值相同时，即可认为待测试样中有纯样组分存在。
双柱比较法是在两个极性完全不同的色谱住上，在各自确定的操作条件下，测定纯样和待测组分在其上的保留参数，如果都相同，则可准确地判断试样中有与此纯样相同的物质存在。
由于有些不同的化合物会在某一固定相上表现出相同的热力学性质，故双柱法定性比单柱法更为可靠。
在一定的色谱条件下，组分i 的质景m ：或其在流动相中的浓度，与检测器的响应信号峰面积Ai 或峰高h ，成正比：2-10 或 2-11式中，f i A 和f i h 称为绝对校正因子。
式(2-10)和式(2-11)是色谱定量的依据。
不难看出，响应信号A 、h 及校正因了的淮确测量直接影响定定分析的准确度。
由于峰面积的大小不易受操作条件如校温、流动相的流速、进样速度等因素的影响，故峰面积更适于作为定量分析的参数。
测量峰面积的方法分为于上测量和自动测量。
气相色谱的原理及定性定量分析
气相色谱的原理及定性定量分析基本原理气相色谱是将有机物分离的一种方法，它也可以对混合物的组成进行定性定量分析。
混合物是通过在流动相和固定相中的相作用而分离的。
流动相和固定相构成色谱法的基础。
流动相可以有气体和液体两种状态，固定相则有液体和固体两种状态。
流动相是气体的称作气相色谱。
流动相是液体的称做液相色谱。
气相色谱是一种分配色谱，其固定相是由特定的液体黏附在一些固体基质上组成的。
各种气相色谱仪虽然在功能、价格和操作上有所不同，但其都是由气流系统、分离系统、检测系统和数据处理系统所组成的。
如下图：气相色谱的气流系统主要包括气源和气体纯化及调节装置。
气源一部分是作为流动相的载气，我们所使用的载气是氮气。
气源的另一部分是作为后期检测所用的燃烧气体，主要是氢气和空气。
由于进入分离系统的气体纯度需要保证，所以不论气源纯度如何，都应通过气体净化装置才能进入色谱分离系统。
虽然根据检测器或色谱柱不同，气相色谱的气体纯度有所差异，但所有气体的纯度至少要达到99 %以上，许多情况下应达99?99 %。
气相色谱分离系统包括样品汽化室和色谱柱两部分。
气相色谱分离技术需要所测有机物样品必须在气态才能进行，因此，首先需要将液态或固态的样品加热(100 —300 C )汽化才能进入色谱柱进行分离。
这样气相色谱进样是用人工或自动注射的方式将有机样品首先注入汽化室。
气相色谱的定性定量分析气相色谱主要功能不仅是将混合有机物中的各种成分分离开来，而且还要对结果进行定性定量分析。
所谓定性分析就是确定分离出的各组分是什么有机物质，而定量分析就是确定分离组分的量有多少。
色谱在定性分析方面远不如其它的有机物结构鉴定技术，但在定量分析方面则远远优于其它的仪器方法。
有机物进入气相色谱后得到两个重要的测试数据：色谱峰保留值和面积，这样气相色谱可根据这两个数据进行定性定量分析。
色谱峰保留值是定性分析的依据，而色谱峰面积则是定量分析的依据。
㈠定性分析气相色谱的定性分析主要有保留值定性法、化学试剂定性法和检测器定性法。
气相色谱的定性和定量分析实验
气相色谱的定性和定量分析实验一、实验药品乙酸丁酯（AR）、正己烷（AR）、未知试样二、实验仪器SC3000气相色谱仪；注射器：1μL；容量瓶若干三、实验目的1、深入了解气相色谱仪的基本结构2、进一步熟悉气相色谱分离分析的基本原理3、学习计算色谱峰的分离度4、掌握根据保留值，作已知物对照定性的分析方法5、熟悉用归一化法定量测定混合物各组分的含量四、实验原理利用气相色谱仪，根据物质的沸点、极性、分子量等差别进行分离分析。
对—个混合试样成功地分离，是气相色谱法完成定性及定量分析的前提和基础。
衡量一对色谱峰分离的程度可用分离度R表示：式中，T R,2，w2和T R,1，w1分别是两个组分的保留时间和峰底宽(时间)，当R=1.5时，两峰完全分离；当R=1.0时，98%的分离。
在实际应用中，R=1.0一般可以满足需要。
用色谱法进行定性分析的任务是确定色谱图上每一个峰所代表的物质。
在色谱条件一定时，任何一种物质都有确定的保留值、保留时间、保留体积、保留指数及相对保留值等保留参数。
因此，在相同的色谱操作条件下，通过比较已知纯样和未知物的保留参数或在固定相上的位置，即可确定未知物为何种物质。
在一定的色谱条件下，组分i的质量m：或其在流动相中的浓度，与检测器的响应信号峰面积Ai或峰高h，成正比：m i = f i A• A i（1）或m i = f i h• A i（2）式中，f i A和f i h称为绝对校正因子。
式(1)和式(2)是色谱定量的依据。
不难看出，响应信号A、h及校正因了的淮确测量直接影响定定分析的准确度。
由于峰面积的大小不易受操作条件如校温、流动相的流速、进样速度等因素的影响，故峰面积更适于作为定量分析的参数。
现代色谱仪中一般都配有准确测量色谱峰面积的电学积分仪。
由式(1)，绝对校正因子可用下式表示：（3）式中，m i可用质量、物质的量及体积等物理量表示，相应的校正因子分别称为质量校正因子、摩尔校正因子和体积校正因子。
气相色谱仪定量方法
气相色谱仪定量方法
气相色谱仪是一种常用的分析仪器，主要用于分离和定量有机化合物。
其原理是将样品挥发成气态，经过柱子进行分离，最终通过检测器进行定量。
气相色谱仪的定量方法主要有内标法和外标法两种。
内标法是将含量已知的标准物质（内标物）加入到待测样品中，经过处理后与样品一起进行气相色谱分析，通过内标物与待测物的峰面积比值来计算待测物的含量。
外标法是将已知浓度的标准溶液制备成一系列不同浓度的标准曲线，将待测样品与标准曲线一起进行气相色谱分析，通过待测物的峰面积在标准曲线上的对应关系来计算待测物的含量。
在使用气相色谱仪进行定量分析时，需要注意仪器的校准和保养，选取合适的操作条件和分析方法，并进行数据的统计和分析。
- 1 -。
色谱数据处理定性与定量及色谱分析方法的建立色谱定性定量及方法建立4
气相色谱定性
沸点规律 同族具有相同碳数碳链的异构体 化合物，其调整保留时间的对数和它们
的沸点呈线性关系，即
lg
t
' r
A2Tb
C2
式中A2和C2均为常数，Tb为组分的沸点（K）。 由此可见，根据同族同数碳链异构体中几个已 知组分的调整保留时间的对数值，可求得同族 中具有相同碳数的其他异构体的调整保留时间 。
色谱方法的建立
在实际工作中，液膜厚度的选择，应与柱内径 相联系，柱内径与液膜厚度的比值在4000~1000之 间 ， 如 柱 直 径 为 0.32mm 的 毛 细 管 柱 ， 以 0.08~0.25m的液膜厚度为宜。
色谱柱温（初温、终温、升温速率）的选择
提高柱温，有利于降低组分在汽液相的传质阻力 ，有利于提高柱效，同时纵向分子扩散项系数增大 ，柱温高时，可适当提高载气流速。柱温高时，可 提高分析速度，但柱选择性变差，即值变小，从 而使分离度降低。
色谱方法的建立
三、载气的种类及流速的选择
常用的载气有氢气、氮气、氩气和氦 气。从色谱理论知：载气的种类主要是 通过被测组分在气体中的扩散系数Dg影 响分子的纵向扩散项和气相传质阻力项 ；载气的流速既影响分子的纵向扩散项 ，又影响气相传质阻力项。
色谱方法的建立
色谱柱液膜厚度
液膜厚度既影响色谱柱性能，又影响分析时 间。膜厚为0.25~0.5微米的薄液膜色谱柱，相比 变大，分配比k变小，洗脱组分快，有利于实现 组分的快速分离，适于高沸点化合物、组分密集 化合物或热敏化合物的分析；同时液相传质阻力 下降，柱效变大，但柱容量减小。采用1~8m的 厚液膜柱，柱容量大，可以不经分流直接进1L 的汽油样品而不引起超载，有利于痕量组分的分 析；厚液膜色谱柱有利于低沸点化合物的分析。
2-气相色谱
正构烷烃的保留指数为碳数100，测定时，将碳 数为Z和Z +n的正构烷烃加入到样品 x 中进行色谱
分析，此时测得这三个物质的调整保留值。
例：乙酸正丁酯在阿皮松L柱上的流出曲线如下 图所示。由图中测得调整保留距离为：乙酸正 丁酯310.0 mm，正庚烷174.0 mm，正辛烷373.4 mm。求乙酸正定酯的保留指数。
lg 310.0 lg174.0 I x 100 [7 ] 775.6 lg 373.4 lg174.0
在与文献值对照时，一定 要重视文献值的实验条件， 如固定液、柱温等。而且 要用几个已知组分进行验 证。
与其它分析仪器联用定性
气相色谱-质谱(GC-MS) 、NMR联用； 气相色谱-富里叶变换红外光谱(GC-FTIR)联用； 与化学方法配合进行定性鉴定；
A 1.065h t R b
适用范围：狭窄峰。 (5)数字积分仪求峰面积 应用范围广，精度一般可达0.2~2%。
定量校正因子
绝对校正因 子 单位峰面积(或单位峰高)的组分的量
f i mi / Ai
相对校正因子
f i mi / Ai mi As fi f s ms / As ms Ai
f f
' V
2 常用的几种定量分析方法 (1)归一化法
依据：组分含量与峰面积成正比
f i ' Ai Wi ' 100% ' ' f1 A1 f 2 A2 f 中所有组分 均须出峰
操作条件如进样量、载气流速等 变化时对结果的影响较小。
f i' hi i 100% f i' hi
已知水与内标物甲醇的相对质量校正因子分别为0.70和0.75，计算样品中水分
气相色谱的原理及定性定量分析
气相色谱的原理及定性定量分析基本原理气相色谱是将有机物分离的一种方法，它也可以对混合物的组成进行定性定量分析。
混合物是通过在流动相和固定相中的相作用而分离的。
流动相和固定相构成色谱法的基础。
流动相可以有气体和液体两种状态，固定相则有液体和固体两种状态。
流动相是气体的称作气相色谱。
流动相是液体的称做液相色谱。
气相色谱是一种分配色谱，其固定相是由特定的液体黏附在一些固体基质上组成的。
各种气相色谱仪虽然在功能、价格和操作上有所不同，但其都是由气流系统、分离系统、检测系统和数据处理系统所组成的。
如下图：气相色谱的气流系统主要包括气源和气体纯化及调节装置。
气源一部分是作为流动相的载气，我们所使用的载气是氮气。
气源的另一部分是作为后期检测所用的燃烧气体，主要是氢气和空气。
由于进入分离系统的气体纯度需要保证，所以不论气源纯度如何，都应通过气体净化装置才能进入色谱分离系统。
虽然根据检测器或色谱柱不同，气相色谱的气体纯度有所差异，但所有气体的纯度至少要达到99％以上，许多情况下应达99?99％。
气相色谱分离系统包括样品汽化室和色谱柱两部分。
气相色谱分离技术需要所测有机物样品必须在气态才能进行，因此，首先需要将液态或固态的样品加热 (100一300℃)汽化才能进入色谱柱进行分离。
这样气相色谱进样是用人工或自动注射的方式将有机样品首先注入汽化室。
气相色谱的定性定量分析气相色谱主要功能不仅是将混合有机物中的各种成分分离开来，而且还要对结果进行定性定量分析。
所谓定性分析就是确定分离出的各组分是什么有机物质，而定量分析就是确定分离组分的量有多少。
色谱在定性分析方面远不如其它的有机物结构鉴定技术，但在定量分析方面则远远优于其它的仪器方法。
有机物进入气相色谱后得到两个重要的测试数据:色谱峰保留值和面积，这样气相色谱可根据这两个数据进行定性定量分析。
色谱峰保留值是定性分析的依据，而色谱峰面积则是定量分析的依据。
㈠定性分析气相色谱的定性分析主要有保留值定性法、化学试剂定性法和检测器定性法。
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一、气相色谱定性分析
? 通常利用组分已知的标准物质在相同色谱 分析条件下的色谱峰的保留时间来确定
? 一定色谱条件下，每一种物质都 有一个确 定的保留值
二、气相色谱定量分析
? 气相色谱定量分析主要是确定样品中各种 组分的相对或绝对含量，方法有：
? 归一化法 ? 外标法 ? 内标法
准物质的相关色谱信息 ? 根据公? 归一化法 ? 外标法（标准曲线法） ? 内标准法 ? 标准加入法
（1）归一化法
以试样中被测组分经校正的峰面积（或峰高）占试样各组分 经校正的峰面积（或峰高）的总和的比例
?
i
?
mi m
?
m1 ?
mi m2 ? ?
ms fi hi m样品 f shs
内标法中常以内标物为基准，即fs＝1.0，则：
?i
?
mi m
?
ms fi Ai m试 As
? 内标法最关键是选择合适的内标物，对内标物的 要求：
? 内标物应是试样中不存在的纯物质 ? 内植物的性质应与待测组分性质接近，内标物的色谱
峰应在待测组分色谱峰附近并完全分离 ? 加入内标物的量应接近待测组分的量 ? 内标物应与试样完全互溶，不可发生化学反应
1.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 两个相等量的物质出的峰面 积往往不相等 ，或者说，相同的峰面积并不意味 着相等物质的量 。这样就不能用峰面积来直接计 算物质的量。
? 因此，在计算组分的量时需将面积乘上一个换算 系数，使组分的面积转换成相应物质的量。即必 须将峰面积 A乘上一个换算系数进行“校正”。
? ? mn
f '1 A1 ?
f 'i Ai f '2 A2 ? ?
?
? f 'i Ai f 'n An ? f 'i Ai
或：
?
i
?
mi m
?
m1 ?
mi m2 ? ?
? ? mn
f ' '1 A1 ?
f ' 'i Ai f ' '2 A2 ? ?
?
? f ''i Ai f ''n An ? f ' 'i Ai
校正因子 fi 0.50
6.30
1.00
7.50
1.64
∑hifi＝12.30
? 甲醇
?
4.25 ? 100%＝18.60% 22.85
? 乙醇
?
6.30 ? 100%＝27.57% 22.85
?
正丁醇
?
12.30 22.85
? 100%＝53.83%
hifi 4.25 6.30 12.30
检测器不同，所选用的基准物不同 热导检测器——苯 氢火焰离子化检测器——正庚烷
例：苯、甲苯、乙苯的相对校正因子的测定：分别称取一定 量的三种物质，在25 mL容量瓶中定容。取一定量注入色谱 仪，获得色谱图，测量其峰面积，以苯为基准物，计算各组 分相对校正因子。
组分 质量/g 1
峰面积/mm 2
2
3
如果试样中各组分的相对校正因子很接近（如同分异构体 或同系物），则可直接用峰面积归一化进行定量：
?i
?
mi m
?
m1 ?
mi m2 ? ?
? ? mn
Ai A1 ? A2 ? ?
? Ai ? An ? Ai
优点：简单、准确，进样量不影响定量结果
操作条件的变化对定量结果影响较小
注意：试样中各组分都必须全部出峰
（1）绝对校正因子 fi 某组分i通过检测器的量与检测器对该组分的响应信号之比
fi ? mi / Ai或fi ? ci / hi fi－组分i的绝对校正因子 Ai，hi－分别为组分 i的峰面积和峰高 mi－组分通过检测器的量 ，以百分含量计 ci－组分通过检测器的量 ，以mol计
测定方法：将已知量的被测标准物质注入色谱仪，根据进样 量及色谱图上的峰面积或峰高计算出绝对校正因子
（3）内标法
若试样中所有组分不能全部出峰，或仅需测定试样中某个或 某几个组分的含量时，可以采用内标法
将一定的标准物（内标物s）加入到一定量的试样中，混合均
匀后进样，从色谱图上分别测出组分i和内标物s的峰面积
（或峰高）
?i
?
mi m样品
?
ms fi Ai m样品 fs As
或： ? i
?
mi ? m样品
（2）相对校正因子 f 'i/ s
组分i与基准物（标准物）s的绝对校正因子之比
相以质量校正因子： f 'i/ s ?
fi fs
? mi ? As ms Ai
或：f 'i/ s ?
fi ? mi ? As fs ms Ai
f 'i / s －相对校正因子 fi，fs－分别为组分i和基准物s的绝对校正因子 mi，ms－分别为组分i和基准物s的质量 ci，cs－分别为组分i和基准物s的浓度 Ai，As－分别组分i和基准物s的峰面积 hi，hs－分别组分i和基准物s的峰高
（2）外标法
? 将被测组分的纯物质配制成不同浓度的标准溶液，在 一定色谱条件下获得色谱图，作峰面积或峰高与浓度 的关系曲线，即为标准曲线
? 没定试样时，应在与绘制标准曲线相同的色谱条件下 进行
? 测得该组分的峰面积或峰高，在标准曲线上查出浓度， 计算被测组分的含量
? 应用简便，不必使用校正因子，特别适合大量试 样的分析
平均
相对校 正因子
苯（标 准物）
2.22
442
440
438
440
甲苯 2.22 429 431 430 430 ??
乙苯 2.221 418 422 420 420
??
2.校正因子的测定方法
? 准确称取被测组分的纯物质 ? 按一定比例配制成已知准确浓度的标准样品 ? 在某一色谱条件下准确进样，得到组分和基
? 内标法定量准确，进样量和操作条件的微小变化 对测定结果影响不大，但每次分析要准确称取试 样的内标物，比较费时，操作复杂
例：试样混合物中仅含有甲醇、乙醇和正丁醇，测得峰高分
别为8.50cm、6.30cm和7.50cm，已知fi分别为0.50、1.00、 1.64，求各组分的质量分数。
峰高 hi ／cm 8.50