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色谱分析法 色谱定性定量方法 一 色谱定性方法 定性依据 主要依据是每个组份的保留值 一般需要标准样品 离开已知纯物质的对照 就无法识别各色谱峰代表何种组份 对某一未知试样 单独用色谱法定性十分困难 因此常需与化学分析及其它仪器分析方法相结合 1 利用色谱保留参数定性 保留值定性 在一定的固定相和恒定的操作条件 如柱温 流动相流速 固定液含量 柱长和柱径等 下 每种物质都有一定的保留值 tR或VR 一般不受其它组份的影响 表现为每一组份的特征值因此可利用已知物的保留值和未知物的保留值对照进行定性 利用绝对保留值定性时 要求严格控制色谱操作条件 否则重现性较差 若采用相对保留值r2 1作定性分析 它仅与柱温有关 则可消除某些操作条件差异所带来的影响 常用标准物 苯 正丁烷 对二甲苯 环己烷 2 3 4 三甲基戊烷 对于组份比较简单的已知范围的混合物试样 可采用此法进行定性 也可利用文献上的r2 1值或色谱手册中的r2 1值对照定性 1 利用色谱保留参数定性 加入已知物增加峰高法 首先用被测试样作色谱图 然后将已知纯物质加到试样中去 在相同的条件下作色谱图 对比这两个色谱图若后一色谱图中某一色谱峰相对增高时 则该色谱峰的组份原则上与加入已知纯物质是同一种化合物 当试样组份比较复杂 峰间距离太近 或操作条件不易控制稳定 很难准确地测定其保留值时 可采用此法进行定性 1 利用色谱保留参数定性 双柱法定性 将试样和标准物的混合物分别在两根极性相差较大的色谱柱上进行色谱分离观察标准物和未知物色谱峰在这两根柱子上是否始终重合 如两色谱峰始终重合 可判断为同一组份 否则不是同一组份 可以避免不同组份由于保留值的偶然一致性 可能发生的定性错误 2 与其它方法结合定性 与化学方法结合进行定性 将试样经过一些特殊试剂处理 发生物理变化或化学反应后 其色谱峰将会提前 移后或完全消失 比较处理前后色谱图的差异 以及在柱后用化学试剂鉴定流出物 就可初步定性鉴别试样中含有哪些官能团 2 与其它方法结合定性 与红外光谱 质谱及核磁共振谱联合定性 色谱仪与红外光谱或质谱仪等联用 实际上是红外光谱仪和质谱仪等起着检测器的作用 将复杂组份的混合物经色谱柱分离为单组份 再利用红外光谱 质谱或核磁共振谱等进行定性分析 既充分利用红外光谱 质谱等适于分析分子结构 官能团或物质的摩尔质量等特点 克服了它们不易检定复杂物质的困难 又充分利用了色谱的高效分离能力 联用方法是解决复杂未知物定性问题最有效的方法之一 其中特别是色谱 质谱联用分析 是当今分离和鉴定未知物最好的手段 二 色谱定量方法 1 定量依据和校正因子 在一定的操作条件下 被测组份的质量mi与检测器产生的响应信号 色谱图上表现为峰面积 Ai成正比 比例系数称为峰面积绝对校正因子fi 即mi fiAi这就是色谱定量分析的依据 绝对校正因子主要由仪器的灵敏度所决定 并与分析的操作条件有密切关系同一种检测器对不同物质具有不同的响应值 即使两种物质的含量相等 在检测器上得到的信号Ai也往往是不相同的 而且它不易准确测定 因此无法直接用于定量分析 为使峰面积能正确反映出物质的量 必须采用相对校正因子 把混合物中的不同组份的峰面积校正成相当于某一标准物质的峰面积 用于计算各组份的含量 1 定量依据和校正因子 相对校正因子fis是指某组份i的绝对校正因子与标准物质s的绝对校正因子之比值 通常简称为校正因子 即 标准物质 苯 用于热导检测器 正庚烷 用于氢火焰离子化检测器 质量校正因子 摩尔校正因子和体积校正因子由于被测组份i所使用的计量单位不同 校正因子又可分为质量校正因子fm 摩尔校正因子fn和体积校正因子fV 1 定量依据和校正因子 某组份i与其等量的标准物s的响应值之比值称为相对响应值 用Sis表示 它与相对校正因子互为倒数 即 1 定量依据和校正因子 Sis或fis只与被测组份 标准物质以及检测器的类型有关 不受操作条件 柱温 载气流速和固定液的性质等因素的影响 因而使用方便 相对校正因子的测定方法 准确称量被测组份和标准组份 色谱纯试剂 纯度应大于99 混合均匀后 在色谱操作条件下进行分析 从色谱图上分别测量出相应的峰面积 从而计算出质量校正因子 常用化合物的校正因子也可以查阅 色谱手册 及有关参考文献 1 定量依据和校正因子 2 峰面积的测量 准确测量法 用计算机测量通常高级色谱仪配有计算机 能自动计算峰面积 用自动积分仪测量它能自动测出曲线所包围的面积 测量精度达0 2 2 上述两种方法分析速度快 线性范围广 对小峰或不规则的峰也能得出较准确的测定结果 2 峰面积的测量 近似测量法 对称峰可用峰高乘半高峰宽法 在相对计算时可省略系数 狭窄峰还可将半高峰宽视为常数以峰高计算 不对称峰可用峰高乘平均峰宽法 平均峰宽是指在峰高0 15和0 85处分别测量的峰宽的平均值 3 常用定量方法 归一法 若试样中各组份都能流出色谱柱并在所用的检测器上都能产生信号显示出色谱峰 则可测量所有组份色谱峰的峰面积 由下列公式计算各组份的含量 Ai为任一组份的峰面积 fi为任一组份的质量校正因子 归一法的优点是无需标样 结果准确 操作简便 操作条件 如进样量 流速等 变化对测定结果影响较小 宜于分析多组份试样中各组份的含量 ms和mi分别为内标物和被测组份的质量As和Ai分别为内标物和被测组份的峰面积fis为组份i相对于内标物s的相对校正因子 内标法用一定量的纯物质作内标物 加入到准确称量的试样中 根据被测试样和内标物的质量比及相应的色谱峰面积之比 计算被测组分的含量 选择内标物有四个要求 a 内标物应是该试样中不存在的纯物质 b 它必须完全溶于试样中 并与试样中各组份的色谱峰能完全分离 c 加入内标物的量应接近于被测组份 d 色谱峰的位置应与被测组份的色谱峰的位置相近 或在几个被测组份色谱峰中间 内标法的优点 A 不需标准样品B 测定的结果较为准确由于通过测量内标物及被测组份的峰面积的相对值来进行计算 因而在一定程度上消除了操作条件等的变化所引起的误差内标法的缺点 A 操作程序较为麻烦 每次分析时内标物和试样都要准确称量B 有时寻找合适的内标物也有困难可用内标校正曲线法进行定量测定 外标法外标法就是标准曲线法用标样配成一系列不同浓度的标准溶液 在一定操作条件下 分别定量进样测量 绘制峰