气相色谱仪题库.doc

气相色谱仪第一节 色谱仪的主要结构和流程一、气相色谱仪的主要结构一台先进的气相色谱仪，主要由分析系统、流量控制系统和电路控制系统组成。其中分析系统为色谱仪的主机，流量控制和电路控制系统为色谱仪的辅助设备。1、主机主机包括进样器、色谱术、检测器、恒温箱和气路连接装置等。通常把上述的装置均安装在主机上，构成色谱仪的分析系统。2、辅助设备气相色谱仪除了主机以外，还有流量控制系统和电路控制系统。其中流量控制系统由装有载气、可燃气和助燃气的气瓶大中型专用装置组成。电路控制系统由温度控制、放大器、记录仪大中型数据处理机和稳压器等组成。这些设备与主机构成气相色谱仪的完整、统一的整体。在白酒气相色谱分析中常用的色谱仪有：惠普上海分析仪器厂生产的1102G、1890；上海计算技术研究所生产的Gc-920；四川分析仪器玫生产的Sc-6；山东藤州分析仪器玫生产的Sp-502；北京分析仪器玫生产的3400系列等。进口仪器有：日本岛津Gc-8A、Gc-14B；美国产的HP5890等。它们的共同特点是温控好，流量控制精密。值得指出的是国产仪器价格便宜，适用于白酒常规色谱分析。如1102G是白酒专用色谱仪，装有单一的氢焰检测器，并用氢气作载气，简化了操作，还在一定程度上提高了分离效率。二、气相色谱的一般流程（一）气相色谱流程示意图及分析系统1、气相色谱流程示意图气相色谱仪是和种一种多组分混合物的分离分析仪器。它是以气体为流动相彩冲洗法的柱相色谱技术。从结构上看，它又是一个载气连续运行，自动分离、检测（鉴定）和记录的体系。一般简化流程如图3-6-1所示。从图3-6-1可见，载气由高压瓶供给，经减压阀，流速计控制流量后，以稳定的压力，精确的流速连续流过汽化室、色谱柱、检测器，最后放空。其中汽化室的作用是翁液体或固体样品（先用溶剂溶解）瞬间汽化，被载气带簇色谱柱内进行分离。色谱柱为一根金属或玻璃管子，内装固定相，起分离作用。检测器是一种检测的装置，它能把经色谱柱分离后载气中的给分浓度（或质量）转换为电信号。放大器是把检测器适来的微弱电信号放大，以带动二次仪表。记录器是把放大器的电信号自动记录下来。恒温箱又称色谱柱箱，是为色谱柱提供一个恒定的或程序改变的温度环境。试样通常是用微量注射器以打针的方式注入汽化室，瞬间汽化后被载气带入色谱柱中进行分离。分离后各组分按顺序进入检测器，产生的电信号经放大后，由记录器自动记录下来，或直接连接色谱数据处理机或色谱数据工作站，自动打印分析结果。2、分析系统（1）进样控制 进样就是把气体或液体样品，快速定量地加到色谱柱头上进行色谱分离。进样量的大小、进样时间的长短、试样汽化速度和试样量等对色谱分离效率有较大影响。并对分析结果的准确度和重复性也有影响。A、对汽化室的要求：为了使液体样品注入后能瞬间汽化，对汽化室总的要求是热容量大，死体积小，无催化效应（即不使样品分解）。操作时汽化室的温度应大于柱温。B、彩柱上进样方式：为了避免试样的热分解和洋鬼子化室死体积对试样的稀释作用，用注射器将试样直接打到色谱柱头的固定相上。柱上进样：要求柱子插入汽化室的加热区，柱内抠掉一此固定相，装入玻璃棉或石棉绒，以使注射器正好打到固定相上为宜。柱上进样对于填充柱、微型填充柱和毛细管柱效果良好。对于程序升温，其效果更好。此外，还彩自动进样器进样，有利于提高进样的准确性和重复性，并提高工作效率。C、进样量：进样量太多，使色谱柱超负荷，色谱峰变宽（扁平）甚至变形（不对称），使保留时间与面积的测量带来困难。适当减少进样量，可改变分离效率，一般进样量为ug量到mg量，液体样一般0.510ul。注射样品的最佳体积，取决于色谱柱内经和固定液的涂敷量，一般根据实验确定。进样量是否准确，对定量的重复性和准确性有较大影响。尤其是以外标法定量，对进样的准确性要求更高。D、进样速度：要求以“塞子”形式注入，一般要求在1s以内完成，否则峰形变宽、变形。同时，在进样过程中，手稿主射和拔出针头的时间要一致。E、要经常保持进样器的密封性能：经常检查硅橡胶垫是否漏气并注意更换。在更换硅像胶垫前，先用酒精洗净，干燥后方可进行。否则因硅橡胶的杂质带入色谱中，会干扰色谱的分离效果。（2）色谱柱 参见第七章色谱柱。（3）检测器 参见本章第二节色谱检测器。（4）恒温箱 参见本章温度控制系统。（二）流量控制系统气相色谱仪的流量控制系统是一个载气连续运行、管路密闭的系统。它的气密性、载气流速的稳定性以及流量测量的准确性都对色谱分析结果有影响，需要严格控制。1、载气气相色谱中常用的载气 有氢、氮、氦、氩气等。这些气体一般都由高压钢瓶供给，通常都要经过净化、稳压和测量流量。目前高纯氢发生器应用较为普遍。高纯氮发生器也逐步在应用中。在恒温色谱中，色谱柱的渗透性并不改变。因此用一个稳压阀，就可使柱的进口压恒定、流速稳定。这样在一定的温度下，恒定的流速将在特定 时间内把组分冲洗出来。至于选用何种载气，主要取决于选用的检测器和其他因素。最广泛应用的是氢和氮，氦气有比氢气更好的特点，但成本高，使用受到限制。氢气，由于分子量小，导热系数大，粘度系数小，常用作热导池检测器的载气，也用作氢焰检测器的载气和可燃气。氢气的缺点主要是易燃、易爆，操作时要注意安全。氢气瓶要远离火种，不能与空气瓶或空压机混放。氮气，扩散系数小，常用作氢焰检测器的载气。对热导池检测器来说，由于氮气导热系数小，灵敏度低，在白酒气相色谱分析中，常用作氢焰检测器的载气。用作载气时，必须用高纯氮（纯度为99.99% )对载气和氢焰用的H2和空气都要进行净化。一般可用变色硅胶、分子筛和活性炭干燥管（先经水洗干燥，以除去细粉）即可满足分析要求。用氢焰时要注意除去敢源中的烃类等有机杂质，可用活性炭除去。用电子捕获检测器时，要把电负性较强的组分如水、氧气通过装有6080目紫铜末的净化器和5A分子筛净化除去。火焰光度检测器用的载气，要用5A型分子筛除去硫磷等化合物。痕量分析或毛细管色谱用的载气纯化程度，要高于常规分析。（2）气体的流量控制和测量 这是气相色谱的重要操作条件之一。载气流量对提高柱的分离效能，保证分析的准确度，缩短分析时间等，都有重要意义。要求载气流量变化要小于1%，否则将影响给分的定性和定量。流量的稳定，一般采用减压阀（氧气表），使压力减到0.20.4MPa，然后串联一个针形阀或波纹管式稳压阀，以稳定载气流量。气体流量的测量一般用转子流量计、皂膜流量计及毛细管流速计等方法，常用的为前两种。转子流量计结构简单，操作方便。它是利用气体由下而上流动时所产生的浮力，使转达子重力的平衡位置和气流流量成正比例的关系。在使用中可作转子高度和流量的校正曲线。皂膜流量计是利用气流顶着皂膜沿刻度管移动，用秒表测定单位时间内移动的距离即气体流量，测量精度可达1%。（3）气体流量比例的选择 假如以氮气为载气，氢气为燃气，空气为助燃气时，这三种5气体的流量比例取决于不同的气相色谱仪并通过实验确定。一般可参照以下参数进行选择：N2：H2=1：11.5H2:空气=1：102、气路气相色谱的气路有单柱气路和双柱气路两种。前者简单，适用于恒温分析。后者适用于程序升温，以参比柱补偿固定液流失，使基线稳定。（三）电路控制系统1、温度控制（1）温度 一个重要的操作参数 温度直接影响色谱柱的选择性、分离效率与检测器的灵敏度和稳定性等，因此要严格控制色谱柱与检测器的温度，使柱温不仅要稳定而且不高于固定液的最高使用温度。提高柱温，虽能使气相和液相传质速度加快，各组分出峰也快，但使柱子选择性变坏，分离效能下降。柱温过低，分析时间长，峰形扁平，效果不好。对恒温箱的温度要求，分布均匀，上下或不同位置的温度左不超过1oC。控制点温度要求控制精度为（0.10.5)oC。恒温箱普遍采用空气浴加热方法，即由鼓风马达强制空气对流，减少热辐射造成 温度 均匀现象。这种装置升温快，温度范围广，蜱于变温与自动控制，还易于获得高温，也便于程序升温分析时快速升温。（2）温度选择A、柱箱温度：恒温操作最简单，重现性也好，适宜用于常规产品质量检查和生产控制分析。对于沸点范围很宽（大于80oC）的混合物，可采用程序升温，就是在一个分析周期内，柱温随时间由低向高温线性或非线性的变化，使沸点不同的组分各在其最佳柱温下流出，从面是改善分离效果，缩短分析时间。帮适宜于鑫组分试样的分析和研究。B、汽化室的温度要求在此温度上，试样能瞬间汽化而不分解。检查汽化室温度 否恰当的方法是升高汽化室温度。如果柱效和峰形有所改变，则说明原温度太低。如果积极留时间、峰面积和峰形激烈变化，则说明温度太高，出现了分解。所以，准确地选择与控制汽化室温度，对高沸点与易分解样品尤为重要。汽化室温度 般比柱温高50-100oC即可。C、检测室温度：除氢焰检测器外，所有检测器都对温度 变化敏感，尤其是热导池检测器温度变化直接影响灵敏度和稳定性。大多数仪器都把检测器单放在检测室单独进行温度控制。一般控制在0.1oC使用，并由直读温度表指示温度，检测室温度 恒温操作时，一般选择与柱温相同或略高于柱温的温度。对于程序升温操作，一般选择最高柱温为检测室温度 样，即使柱温程序变更，而检测器温可保持不变。另外，检测器与柱出口连接管路也要加热，防止样品与固定液冷凝。通常峰形扩张或组分丢失，就是冷凝的表现。氢焰检测器温度 高于100oC，以免积水。2、放大器对于电离式检测器，在外加电场作用下形成的离子流，是缓慢变化的微弱直流电信号。这种信号只有经过放大器后，才能带动二次仪表，由记录器记录。通常离子化检测器的信号测量范围为10-610-12A。由于离子流太弱，讯号源内阻又高，故需用高灵敏度和高输入阻抗和响应时间小的直流放大信号。其次，由于待测电流变化较大，又具有连续变化的性质，因此还要求放大器有大的量程、线性响应和足够大的功率输出，以能带动记录器。另外，要求放大器稳定性能好，结构简单等。3、记录仪4、色谱数据处理机色谱数据处理机是一种新型的数据处理仪器。它的工作要点是，首先把数据处理程序输入计算机中，然后启动计算机，进样，待色谱峰出来时，通过数据放大器和模数转换装置，把色谱仪输出的模拟量mV信号，转换成相应的数字时，再经接口输入计算机。计算机便对色谱峰进行自动鉴别、求积和计算，在出峰完毕时，立即算出各组分含量，并由电传打字机自动打印出分析结果。目前色谱分析已普遍应用色谱数据处理机，还出现了色谱数据工作台。它比专用的色谱数据处理机更先进，充分发挥了当今计算机高速度、大容量、多媒体的优势，使色谱分析在仪器装备上走向现代化。第二节 色谱检测器一、氢火焰离子化检测器（FID）氢气火焰离子化检测器灵敏度高，敏感度可达10-12g/s，线性范围宽，死体积几乎等于零，响应快，可在室温至约300oC范围内使用。而且结构简单，稳定性好，不受操作条件影响，故多用它做常规分析。在白酒色谱分析中，氢火焰检测器是应用最广泛的比较理想的一种检测器。1、氢火焰检测器的工作原理氢火焰检测器是以氢气和空气的火焰为能源。在氢火焰的上下部装置两个电极（收集极和发射极），两极之间外加100350V的电压（极化电压）形成一直流电场。当样品组分从色谱柱流出后，由革气携带与氢气汇合从喷嘴流出，与注入离子室内的空气相遇，经过引燃（点火）而燃烧。在氢火焰高温的作用下，样品组分电离成正离子一负离子。在直接电场作用下，正离子被收集极吸收，负离子被极化极（发射极）吸收，离子向电极移动产生离子电流。这微小的电流被放大器放大后，输入记录器，得到色谱信号。氢火焰检测器对碳氢化合物有很灵敏的信号，但对氢火焰中不电离的物质如N2、NO、CO、CO2、SO2、NH3、H2O、SiF4、HCN等到以及无机物不能检测。由于水在FID上不产生明显信号，这种检测器对于含有水的酒样直接进样测定特别适用。2、氢火焰检测器的基始电流及其补偿当氢火焰点燃后，尚未有样品进入检测器时，记录纸上观察到的离子电流信号，称为基始电流，又称本底电流。这是由于检测器灵敏度太高，色谱柱内固定液挥发的反映。基流的大小与固定液的蒸汽压有关，而且随柱温升高而增加，一般可达10-910-11A。基始电流必须通过电流或电压补偿，使记录器回到零位附近，才能对样品进行检测。3、氢火焰检测器的操作条件（1）气体流量的影响 氢气流量的选择要以载气相配合。一般氢气与载气流量比在1：（1.11.5），但适宜的流量应从实验中测得。氢火焰检测器的灵敏度随空气流量增大而增大。但若流量过大，则火焰发生涡流，噪声增大。一般空气与氢气流量之比为（1015）：1。（2）温度控制 离子室的温度应保持一定，不要低于100oC，以防止积水。柱温波动会引起固定液蒸气压变化而造成流失量波动。因此必须保持柱温恒定。第三节 数据处理一、有关误差理论1、误差公理在测定测量中，设备、方法、环境和人们的观察力而形成的误差，不可避免地存在于检测的全过程，这称为误差公理。2、误差的定义及分类（1）误差的定义 在测定测量中，测定值与真值之差，称为广义误差。误差愈小，则准确度愈高。E=x-xt式中 E-误差（正值或负值）x-测定值xt-真值所谓真值，是在基本一时刻和某一位置或状态下，某量的效应体现的客观值或实际值，实际上真值是永远测量不到的。通常用平均测定值表示。误差可用绝对误差和相对误差来表示。A、绝对误差：测定值与真值之差，称为绝对误差，即EB、相对误差：表示绝对误差在真值中所占的百分率。如下公式：G（%）= 100式中 G-相对误差（%）（2）误差的分类A、系统误差：是指在一定试验条件下，由于某些因素有一定的规律所形成的误差。包括：仪器和试剂误差，操作误差，方法误差等。B、随机误差：在测定过程中，由于一个系统的有关因素微小的随机波动而形成的具有相互抵偿性而无明显规律的误差。也就是突然受外界环境干扰造成的误差。C、粗大误差：是指一种偶然偏离实际值的误差。没有任何规律可循，纯属偶然。主要是由于操作者的工作粗枝大叶或过度疲劳、操作出错，或偶然一个外界干扰所引起的。1）残差（d）：残差是测定值xi与平均值 之差值,又称偏差。d=xi-2)贝塞尔公式：s=式中s=-标准偏差或极限误差，也称为均方根。 -代数和n-测定次数xi-每次测定值（i=1n）x-多次测定平均值凡d3s的测定数值是有粗大误差的，应予剔除。3、准确度和精密度（1）准确度 准确度是表示分析结果与真值接近的程度。通常用误差的大小表示。误差愈上，分析结果的准确度愈高。误差指绝对误差和相对误差，是衡量准确度的主要根据和指标。（2）精刻度 精刻度是表示各次分析结果互相接近的程度。通常用偏差 大小表示。偏差或标准偏差或相对标准偏差愈小，精密度愈高。（3）准确度和精密度的关系 准确度高，一定需要精密度高；但是精密度高，不一定准确度高。二、数据处理第七章 色谱柱第八章 色谱定性定量分析试样的色谱分析要经过色谱分离、定性鉴定和宣测定三个步骤。其中分离是关键，分离好坏直接影响定性定量。但分离又必须借助于定性，才能知道各给分是否分开，各峰代表什么组分，而定量测定是分析的目的。第一节 色谱定性分析一、原理色谱技术是分离的能手，它能把复杂的混合物分离成单一组分。但分离出来的各组分均以电信号（mA、mV）形式显示，没有特色、无从识别。所以必须通过定性鉴定，以确定每一色谱信号（峰）代表什么化合物。二、采用保留值定性保留值系指保留时间（tr）、保留体积（Vr），相对保留值和保留指数等。1、绝对保留值（tr、tr、Vr、Vr待）定性组分的保留值决定于分配系数和柱温。在柱子和操作条件（包括柱温、进样量、载气流速待）一致的情况下，任一物质都有一定的保留值。因此气相色谱分析常用保留值作为定性指标。为了避免在同一根柱上几种化合物有相同的保留值，应采用双柱或多柱定性。两柱的极性相差越大，组分间保留值相差也越大。若在不同极性的两柱上，已知物和未知物的保留值都能吻合，则定性判断的可靠性更大。同系物在不同的极性柱上保留值的对数有极好的线性关系，服从于下列关系式： lgtr(I)=Algtr(II)+B式中 tr(I)、tr(II)-分别代表某组分在柱（I）和柱（II）上的调整保留时间（s）A-斜率，在同系物间相差不大B-截距，随同系物极性增大而减小不同族的化合物，分别落在不同的直线上，由此可估计未知物属于哪族化合物。2、相对保留值定性采用绝对保留值定性时，对操作条件必须一致的要求十分严格，故使用受到一定限制。相对保留值是某一组分（i）与基准物质（s）调整保留值之比（以ris表示）。可选试样中某一组分为基准物（在白酒分析中常选异戊醇为基准），求出各组分相对于革准物的相对保留值。ris= = = =ris 是柱温，固定液性质的函数，也就是它只决定于组分的热力学性质，而与其他操作条件无关。因此，可消除实验条件变化带来的误差，使用更为方便。Vn(i)是净保留体积，Vg(i)是比保留体积。3、保留指数定性1958年Kovats首先提出保留指数概念，故保留指数又称Kovats指数。它使用一系列相关物质测得的同一标准来描述被测物的保留值。可以根据所用固定相与柱温直接与文献数据相对照，不需用纯物质进行校正。测定时只需选用两（或几个）与给分相邻的正构烷烃（使被测组分的保留时间恰在两者之间），混合均匀，进样，求出各调整保留时间tr(z)tr(x)tr(z+n)。I=100z+n 式中I-保留指数tr(z)、tr(x)、tr(z+n)-分别代表组分和具有z和z+n个碳原子的正构烷烃的调整保留时间n-可以是1、2、3由于Vr,Vn 等保留值参数与tr成正比，所以可代替tr代入公式计算保留指数。但若固定液纯度不够高，不同来源的商品固定液不重复，操作条件不稳定等因素将会影响I 测定值的准确性。4、保留值的碳原子数变化规律在相同温度条件下，同系物的碳原子数与保留值对数呈线性关系。保留值可用绝对保留值，调整保留值、比保留值或相对保留值，以Vr表示。lgVr=a1N+b1式中N -碳原子数a1、b1-是与固定液和被测物有关的常数此式适用于任何同系物，对未知物鉴定很有用。5、保留值的沸点变化规律在相同的温度条件下，同系物中各组分在非极性或某些极性柱中保留值的对数与组分的沸点呈线性关系。lgVr=a2tb+b2式中tb-组分沸点（oC）a2、b2-为经验常数三、加入纯样叠加定性这是一种最简单的定性方法，把预想的已知物加入被测混合物中，对比加入前后色谱图中组分峰高的变化，即可作出初步判断。为确切起见，应采用另一根极性不同的柱子进行核对、确认。本法适用于试样中只有少数几个未知物定性或排除基本些组分在样品中的存在。四、利用化学反应定性五、选择性检测器组合定性六、与其他仪器联用定性第二节 色谱定量分析一、峰面积的测量样品中组分浓度与相应的色谱峰面积呈线性关系。因此，在定量计算前必须准确测量色谱峰面积。1、峰高乘半峰宽法适用于峰型呈对称的高斯分布。根据等腰三角形面积计算方法，在峰的拐点处作切线与基线相交成三角形，峰面积（A）近仿于峰高（h）与半峰宽（W1/2）的乘积（A=hW1/2）。实际上，真实的峰面积应乘以校正值1.065。但在作相对测量时可省略。此法较简便，在实际工作中经常使用。对非对称峰，如前倾峰，拖尾峰的峰面积（A）计算如下：A=h式中W0.85,W0.15分别为峰高0.85和0.15处的峰宽。2、兼顾高乘保留值法狭峰，特别毛细管色谱峰形尖锐、狭窄，谱峰数目众多，给半峰宽测量带来困难。同系物色谱峰的半峰宽与保留值（时间或距离）呈线性关系：W1/2=a+btr式中b-斜率，与产品类型和柱效有关 a-截距，对于填充柱该直线接近原点，a可忽略不计。毛细管柱因相比（）比填充柱大得多，所以a不能铁略，a0，当半峰宽W1/2=0时，a= -bt0，代入上式，得：W1/2=b(tr-t0)A=hb(tr-t0)式中b值，同系物在一定操作条件下为常数，（tr-t0)为调整保留时间。因此，准确测定t0成为关键。3、部分重叠峰和尾上峰的测量若两峰重叠，则可用如下处理：（1）可在二峰交点向基线作垂直分割，然后用求积仪测定左右两部分的面积，见图3-8-1（a）。数据处理机一般用此法计量。（2）可在峰的转折点作切线与基线相交，构成两个三角形，如图3-8-1（b）所示，测定ABC和DEF两个三角形的面积。（3）主峰太大，小峰出现在尾上，如图3-8-1（c）所示，此时沿拖尾峰的切线画出尾上峰基线，求小峰面积。4、采用数据处理机随着近代色谱技术的发展，用微机处理数据已非常普遍，并已有许多商品专用色谱数据处理机供应。数据处理机功能日趋完善，它包括各种峰形的峰面积积分方法，如未完全分离峰的分割计算、尾上峰的处理等。有各种计算方法，如内标法、外标法、归一法等。还有基线设置、基线扣除、校正因子计算和重计算功能等。二、定量校正因子1、定量校正因子的物理意义色谱宣是基于峰面积与组分量成正比。但各组分峰面积之比不等于含量之比，因为同一种检测器对质量相等的不同组分的响应值不相等。因此，必须将峰面积乘上一个换算系数，才能代表相应的组分理。mi=fiAi式中mi-组分质量（g）Ai-组分峰面积（cm2)fi-组分的定量校正因子（g/cm2)(即单位峰面积所代表的组分量）由于准确进样困难，也就是Wi难以测准，必然影响fi的准确性。因此，一般都采用相对定量校正因子。2、定量校正因子的测量和应用准确称取一定量的各组分的纯物质和基准物，配制成溶液，在一定实验条件下注样，测定各峰面积。根据fi=Asmi/Aims公式，求各组分定量校正因子。应测定多次，取平均值。在毛细管色谱分析时，必须严格控制分流比，以保证进柱试样量的精确可靠。定量校正因子除了用纯样自测之外，也可采用文献值，但载气、检测器类型和内标（基准物）必须相同。如用混合柱分析白酒中的主要香味成分，在恒温色谱条件下，以醋酸正丁酯为内标的定量校正因子，经多年来许多单位验证，可供参照使用的f值见表3-9-3。毛细管色谱直接进样分析白酒香味成分，也可参照使用有关实验数据。但必须控制相同的操作条件，如升温程序、色谱柱、内标、载气和检测器类型。在参照使用文献值时可做些验证工作，则更为可靠。三、定量方法常用的定量方法有归一法、内示法、内加法和外标法等。在上述各种方法中又可分为峰高法和峰面积法。在质量型检测器上（如FID）峰高与载气流速成正比，峰面积却不受流速影响。峰高校正因子数值与峰面积校正因子不同，但基本求法相同。对狭峰而言，采用求柱温、载气流速、进样量等操作条件较严格。1、归一化法当试样中所有组分都流出色谱柱，且在检测器上都有信号时，可用归一化法定量。这是一种简便、准确的定量方法。其优点是进样量不需十分准确，气流速度的的影响也较小。所以广被采用，常用于FID检测器的给分定量。如果被测组分是同系物或异构物，其定量校正因子基本相同，可直接用峰面积归一化。ci (%)=Ai100/A1+A2+An式中ci -给分i的含量（%）Ai、A1、A2An-为组分i和组分1n的峰面积（cm2)如果各组分定量校正因子不同，则归一化方法如下：ci (%)=Aif1100/A1f1+A2f2+Anfn2、内标法当样品中并非所有组分都能流出色谱柱，或某些组分在检测器上无信号（如FID对白酒中水无信号），或者只需测定样品中基本些组分时，可用内标法。这是一种较准确的定量方法，被广泛用于白酒色谱分析和研究。选用的内标必须是原试样中不存在的，并与各组分完全分开，某性能和出峰时间、峰面积尽可能与被测组分相似。定量时只需在试样中加入一定量内标物。根据样品量、内标物质量及各组分和内标物峰面积就可求出组分含量。ci (%)=mi100/mmfi=fi/fs=Asmi/Aims, 则mi=fiAims/Asci (%)=fiAims100/Asmm式中ms、mm-为内标和样品的质量（g）Ai、As-为被测组分和内标的峰面积（cm2）fi-为组分定量校正因子分析复杂混合物时可选加两个或两个以上内标，以满足不同组分正确定量的要求。3、内加法内加法是内标法的一种特殊形式，差别在于内标物就是样品中某一组分。由比较样品中添加该组分前后峰面积变化而计算被测组分含量。先将原样进色谱分析得图3-8-2（a），然后加入一定量内标物纯样*通常先用含量较小的组分作内标峰1），再进样得图3-8-2（b）。在图（b）中，a为原样中组分1 峰面积。a为加入纯样后增加的峰面积，A1=a+a。由于内标物的加入，使各组分浓度 生变化，aA1，A2A2。但它们之间的比例是不会变化的。 = a=a=A1-a=A1-再按内标法计算组分1，2的含量。因组分1本身是内标，其f =1。ci (%)= 100 c2 (%)=f 2 100本法适用于找不到合适的内标，或色谱轷 无适当位置插入内标的时候。用顶空法测白酒香醅中香味成分时用本法，有利于消除基质对组分测定的影响。4、外标法外标法又称工作曲线法、书籍样品校正法、绝对校准法。先制不同浓度 的组分纯物质，分别进样测峰面积（或峰高），求出单位峰面积（或峰高）的组分含量（K值），或作出浓度地峰面积（或峰高）的工作曲线，在同样实验条件下，注入同体积的被测试样，以其峰面积，用K值，或在工作曲线上用内插法求出被测组分浓度方法简便，计算简易，常用于工厂常规分析，对气体分析尤为合适。当样品中组分浓度变化不大时，可利用K值作单点校正计算。 ci (%)= AiKi100式中Ci-试样中组分i的含量（%）Ai-试样中组分i峰面积（cm2）Ki-组分i单位峰面积的浓度校正值如果样品中组分浓度变化很大，则应先做工作曲线。若此工作曲线是通过原点的直线，表明组分在色谱系统中无吸附或降解，柱子和检测器也没超载。在这种情况下，同样可用单点校正法计算。如果工作曲线不通过原点，或不是直线，就不能用单点校正法。用峰高代替峰面积进行定量，虽在测量上较简单，但操作条件（如载气流速、柱温、汽化温度等）对结果影响较大，要求保持一致。外标法的参比标准物与被测给分为同一物质，应该说最为准确。但色谱条件很难绝对稳定，进样量也难完全相同。故为了减小误差，应经常校准工作曲线或K值。5、影响定量准确度的各因素（1）试样的稳定性和代表性 白酒是沸程较宽的液体样，取样时应搅拌均匀，有足够的代表性。存放过程中要注意盖严，防止低沸点物挥发损失。需经特殊化学处理的试样一定要加过量试剂，掌握适宜的反应条件，使转化率不低于90%95%。气体样吕应贮存在干燥的玻璃瓶中，从取样到分析尽可能快速。（2）进样系统 用快速法测定白酒中已酸乙酯时，常采用校正曲线定量法（或单点校正法），此时进样重复性是定量准确性的关键。这种定体积进样与操作人员熟练程度有关，还决定于注射器质量、进针快慢、浓度 停针时间等。一般可采用多次重复进样，取平均值，以降低误差。对于气体样品，一般用进样阀进样，重复性较好。沸程宽的样品，汽化温度 般应高于柱50100oC，以保证所有组分瞬间汽化。进样口的胶垫应经常检查有无泄漏，并及时更换。白酒分析常用内标法定量，此时定量校正因子是否准确是定量准确与否的关键。在色谱柱、内标物、载气、检测器一致 前提下，一般来说，定量校正因子是检测器的常数，文献值可作参照应用。若自测数据与文献值差别过大，应找原因，否则将严重影响结果的准确性。（3）色彩谱柱系统的影响 对色谱柱的要求是能将主要组分完全分离，柱子使用前应在高于使用温度2050oC的条件下充分老化，使正常工作时，固定液流失不致辞影响基线波动。（4）鬼峰干扰 所谓鬼峰就是不该出现的色谱峰。常因注射器针头外附有样品液滴，进样时吸附在胶垫上，在分析过程中慢慢脱附进入柱子，或程升过程中胶垫流失引起鬼峰，也可能因色谱柱不完全惰怀有吸附作用，或一引起高沸点组分积存在柱内最终流出柱子。毛细管柱因负荷量低，要求检测器灵敏度高就更易出现鬼峰，给定量带来干扰。要区别鬼峰还是样品给分峰，可重复进样。鬼峰一般不会原地重现。（5）操作条件和检测系统的影响 白酒分析常用的氢火焰离子检测器稳定性好，响应快，灵敏度高，对醉温和载气流速不敏感。但氢气流速敏感度高，特别对绝对测量法中峰高影响最明显，所以应尽可能保持一对致。关于信号记录和处理，现在一般用数据处理机，使保留值和峰面积的测量准确度高。操作人员一定要熟悉数据处理机使用方法，参数设置准确才能得到准确的结果。第九章 白酒的气相色谱分析第一节 原理白酒中香味杨分以醇、酯酸类为主，还有羰基化合物、含硫、含氮化合物等，已检出成分300余种。用常规的化学分析，只能对化学基团起反应，同系物、异构物因化学基团相同而无法区别，如总酸、总酯，测出的是一类物质的总量，以其中基本一组分为代表进行计算，因此，不足以反映香味成分的本来面目。色谱分析能把各组分分开，分别进行准确、快速的定量。白酒是蒸镏产品，香味成分是具有不同挥发性的有机化合物，最适宜于用气液分配色谱法进行分离。氢火焰离子化检测器是白酒分析最佳检测器，它对有机化合物有很大响应，检出灵敏度高。水在该检测器中无信号，有利于检测过程中去除水的干扰。但由于酒中并非全组分都给出相应的信号，故应该用内标法定量所需测定的组分。第二节 填充色谱分析填充色谱指使用的柱子为填充柱。一、DNP混合柱直接进样分析（一）原理直接进样法有很多优点，样品无需萃取、富集等处理，提高了定量准确性，又达到简便、快速的目的。常用于白酒分析的是邻苯二甲酸二壬酯（DNP）和吐温-60（Tween-60）20：7的混合柱（简称DNP混合柱）。以乙酸正丁酯为内标，一次进样可定量白酒中醇、醛、酯等主要香味成分约20个，适用于日常生产控制分析。典型色谱分离图见图3-9-1。DNP是一种应用范围很广的色谱固定液。但由于其极性较弱，乙醇大峰严重拖尾，故使尾上峰难以准确定量，有些醇与酯（如乙酸乙酯与正丙醇、丁酸乙酯与正丁醇）分离也不好。若加入吐温-60调节固定液极性，减少了拖尾，使醇类滞后，则分离情况可得到改善。吐温是一种表面活性剂，本身也可作固定液使用，商品吐温有：tween-20：聚乙氧基月桂酸清凉茶醇tween-40：聚乙氧基棕榈酸清凉茶醇tween-60：聚乙氧基硬酯酸清凉茶醇tween-80：聚乙氧基油酸清凉茶醇它们虽是同类物质，但因脂肪酸链长和饱和程度不同而极性有差别，故使色谱峰有可能位移。若用tween-80代替tween-60，内标乙酸正丁酯可能与异戊醇分不开而影响定量的准确性，则可改用乙酸正戊酯为内标，它在乳酸乙酯后出峰。载体应选择吸附性小、经过惰化处理的白色硅藻土。如美国Chromosorb W-HP（高效载体），Chromosorb-DMCS（硅烷化载体)或同类产品，其堆密度小于0.25/ml，粒度6080目或80100目。（二