气相色谱分析法

1、气相色谱分析法第1页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五一、气相色谱仪器 Gas chromatographic instruments第2页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五气相色谱仪器第3页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五气相色谱仪器第4页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五二、气相色谱结构流程 Process of gas chromatograph1-载气钢瓶；2-减压阀3-净化干燥管；4-针形阀；5-流量计;6-压力表；4-针形阀；5-流量计;6-压力表；7-进样气化室；8-色谱柱；9-热导检测器；10-放大器；1

2、1-温度控制器；12-记录仪；载气系统进样系统色谱柱检测系统温控系统第5页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五结构流程第6页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五三、气相色谱仪主要部件 Main assembly of gas chromatograph1. 载气系统 包括气源、净化干燥管和载气流速控制。常用的载气有：氢气、氮气、氦气；净化干燥管：去除载气中的水、有机物等杂质（依次通过分子筛、活性炭等）；载气流速控制：压力表、流量计、针形稳压阀，控制载气流速恒定。第7页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五2. 进样装置 进样装置：进样器+气化室；

3、（1）气体进样器（六通阀）：推拉式和旋转式两种。 试样首先充满定量管，切入后，载气携带定量管中的试样气体进入分离柱。第8页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五（2） 液体进样器 不同规格的专用注射器，填充柱色谱常用10L；毛细管色谱常用1L；新型仪器带有全自动液体进样器，清洗、润冲、取样、进样、换样等过程自动完成，一次可放置数十个试样。 （3）气化室 将液体试样瞬间气化的装置。第9页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五3. 色谱柱（分离柱） 色谱柱：色谱仪的核心部件。 柱材质：不锈钢管或玻璃管，内径3-6毫米。长度可根据需要确定。 填充柱柱填料：粒度为60-80

4、或80-100目的色谱固定相。 气-固色谱：固体吸附剂 气-液色谱：担体+固定液 柱制备对柱效有较大影响，填料装填太紧，柱前压力大，流速慢或将 柱堵死，反之空隙体积大，柱效低。 有关固定液性质及其选择见下一节。第10页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五4. 检测系统 色谱仪的眼睛。 通常由检测元件、放大器、显示记录三部分组成； 被色谱柱分离后的组分依次进入检测器，按其浓度或质量随时间的变化，转化成相应电信号，经放大后记录和显示，给出色谱图； 检测器：广普型对所有物质均有响应； 专属型对特定物质有高灵敏响应； 常用的检测器：热导检测器、氢火焰离子化检测器； 有关检测器原理、结构

5、见第三节。第11页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五5. 温度控制系统 温度是色谱分离条件的重要选择参数； 气化室、柱室、检测器三部分在色谱仪操作时均需控制温度； 气化室：保证液体试样瞬间气化； 检测器：保证被分离后的组分通过时不在此冷凝； 柱室：准确控制分离需要的温度。当试样复杂时，柱室温度需要按一定程序控制温度变化，各组分在最佳温度下分离。第12页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五一、气固色谱固定相stationary phases in Gas-solid chromatograph二、气液色谱固定相stationary phases in gas-l

6、iquid chromatograph 第二节 气相色谱固定相Stationary phases in gas chromatograph 第13页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五一、气固色谱固定相 Stationary phases in Gas-solid chromatograph 固体固定相是表面具有一定活性的固体吸附剂。当被分析组分随载气进入色谱柱后，因吸附剂对试样中各组分的吸附能力不同，经反复多次的吸附-脱附过程，使各组分彼此分离。 1.活性炭 有较大的比表面积，吸附性较强。 2.活性氧化铝 有较大的极性。适用于常温下O2、N2、CO、CH4、C2H6、C2H4

7、等气体的相互分离。CO2能被活性氧化铝强烈吸附而不能用这种固定相进行分析。第14页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五 4.分子筛 碱及碱土金属的硅铝酸盐（沸石），多孔性。如3A、4A、5A、10X及13X分子筛等（孔径：埃）。常用5A和13X（常温下分离O2与N2）。除了广泛用于H2、O2、N2、CH4、CO等的分离外，还能够测定He、Ne、Ar、NO、N2O等。 5.高分子多孔微球（GDX系列） 新型的有机合成固定相（苯乙烯与二乙烯苯共聚）。 型号：GDX-01、-02、-03等。适用于水、气体及低级醇的分析。 3.硅胶 与活性氧化铝大致相同的分离性能，除能分析上述物质外，

8、还能分析CO2、N2O、NO、NO2等，且能够分离臭氧。第15页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五二、气液色谱固定相 Stationary phases in gas-liquid chromatograph 气液色谱固定相 固定液+担体（支持体） ： 小颗粒表面涂渍上一薄层固定液。 固定液特点： 固定液在常温下不一定为液体，但在使用温度下一定呈液体状态。 固定液的种类繁多，选择余地大，应用范围不断扩大。担体：化学惰性的多孔性固体颗粒，具有较大的比表面积。第16页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五 1. 作为担体使用的物质应满足的条件 比表面积大，孔径分布均

9、匀； 化学惰性，表面无吸附性或吸附性很弱，与被分离组份不起反应； 具有较高的热稳定性和机械强度，不易破碎； 颗粒大小均匀、适度。一般常用6080目、80100目。第17页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五2.担体（硅藻土）红色担体： 孔径较小，表孔密集，比表面积较大，机械强度好。适宜分离非极性或弱极性组分的试样。缺点是表面存有活性吸附中心点。白色担体： 煅烧前原料中加入了少量助溶剂（碳酸钠）。 颗 粒疏松，孔径较大。比表面积较小，机械强度较差。但吸附性显著减小，适宜分离极性组分的试样。第18页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五气液色谱担体第19页，共84页，

10、2022年，5月20日，0点5分，星期五3.固定液 固定液：高沸点难挥发的有机化合物，种类繁多。（1）对固定液的要求 应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）固定液的最高最低使用温度 高于最高使用温度易分解，温度低呈固体。（3）固定液分类方法 如按化学结构、极性、应用等的分类方法。在各种色谱手册中，一般将固定液按有机化合物的分类方法分为：脂肪烃、芳烃、醇、酯、聚酯、胺、聚硅氧烷等。第20页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五（4）混合固定液 对于复杂的难分离组分通常采用特殊固定液或将两种甚至两种以上混合使用；（5

11、）选择的基本原则 “相似相溶”，选择与试样性质相近的固定相。（6）固定液的相对极性 规定：角鲨烷（异三十烷）的相对极性为零，氧二丙睛的相对极性为100。第21页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五第22页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五一、热导池检测器TCDThermal conductivity detector二、氢火焰离子化检测器Flame ionization detector, FID三、电子捕获检测器Electron capture detector, ECD四、其他检测器Other detector第三节 气相色谱检测器Detector of

12、gas chromatograph第23页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五检测器的作用是将经色谱柱分离后的各组分按其特性及含量转换为相应的电讯号。浓度型检测器： 测量的是载气中通过检测器组分浓度瞬间的变化，检测 信号值与组分的浓度成正比。热导检测器，电子俘获检测器质量型检测器： 测量的是载气中某组分进入检测器的速度变化，即检测信号值与单位时间内进入检测器组分的质量成正比。如氢火焰离子化检测器，火焰光度检测器。广普型检测器： 对所有物质有响应，热导检测器。专属型检测器： 对特定物质有高灵敏响应，电子俘获检测器。第24页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五一、热

13、导池检测器Thermal conductivity detector,TCD1. 热导池检测器的结构 池体（一般用不锈钢制成） 热敏元件：电阻率高、电阻温度系数大、且价廉易加工的钨丝制成。参考臂：仅允许纯载气通过，通常连接在进样装置之前。 测量臂：需要携带被分离组分的载气流过，则连接在紧靠近分离柱出口处。第25页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五2.检测原理 惠斯登电桥，右下图。不同的气体有不同的热导系数。进样前：钨丝通电，加热与散热达到平衡后，两臂电阻值： R参=R测 ; R1=R2 则： R参R2=R测R1 无电压信号输出； 记录仪走直线（基线）。 第26页，共84页，2

14、022年，5月20日，0点5分，星期五进样后: 载气携带试样组分流过测量臂而这时参考臂流过的仍是纯载气，使测量臂的温度改变，引起电阻的变化，测量臂和参考臂的电阻值不等，产生电阻差，R参R测 则： R参R2R测R1 这时电桥失去平衡，a、b两端存在着电位差，有电压信号输出。信号与组分浓度相关。记录仪记录下组分浓度随时间变化的峰状图形。第27页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五3. 影响热导池检测器灵敏度的因素桥路电流I ： I，钨丝的温度 ，钨丝与池体之间的温差，有利于热传导，检测器灵敏度提高。检测器的响应值S I3，但稳定性下降，基线不稳。桥路电流太高时，还可能造成钨丝烧坏。

15、一般，N2作载气时为100150mA，H2作载气时为150200mA。池体温度：池体温度与钨丝温度相差越大，越有利于热传导，检测器的灵敏度也就越高，但池体温度不能低于分离柱温度，以防止试样组分在检测器中冷凝。第28页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五载气种类：载气与试样的热导系数相差越大，在检测器两臂中产生的温差和电阻差也就越大，检测灵敏度越高。载气的热导系数大，传热好，通过的桥路电流也可适当加大，则检测灵敏度进一步提高。氦气也具有较大的热导系数，但价格较高。表 某些气体与蒸气的热导系数（），单位：J / cms第29页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五二、

16、氢火焰离子化检测器Flame ionization detector, FID1. 特点 简称氢焰检测器（FID：hydrogen flameionization detector）（1）典型的质量型检测器;（2）对有机化合物具有很高的灵敏度;（3）无机气体、水、四氯化碳等含氢少或不含氢的物质灵敏度低或不响应;（4）氢焰检测器具有结构简单、稳定性好、灵敏度高、响应迅速等特点;（5）比热导检测器的灵敏度高出近3个数量级，检测下限可达10-12gg-1。第30页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五2.氢焰检测器的结构（2）氢焰检测器需要用到三种气体： N2 ：载气携带试样组分； H

17、2 ：为燃气； 空气：助燃气。 使用时需要调整三者的比例关系，检测器灵敏度达到最佳。 主要部分是一离子室。包括气体入口，火焰喷嘴，一对电极和外罩。（1）在发射极和收集极之间加有一定的直流电压（100300V）构成一个外加电场。第31页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五3. 氢焰检测器的原理 被测组分被载气携带，从色谱柱流出，与氢气混合一起进入离子室，由毛细管喷嘴喷出。氢气在空气的助燃下经引燃后进行燃烧，以燃烧所产生的高温（约2100） 火焰为能源，使被测有机物质电离成正负离子。产生的离子在收集极和发射极的外电场作用下定向运动形成电流。产生的微电流大小与进入离子室的被测组分含量

18、有关，含量愈大，产生的微电流就愈大，这二者之间存在定量关系。第32页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五三、电子捕获检测器 Electron capture detector, ECD 高选择性检测器， 仅对含有卤素、磷、硫、氧等电负性元素的化合物有很高的灵敏度，检测下限10-14 g /mL， 对大多数烃类没有响应。 较多应用于农副产品、食品及环境中农药残留量的测定。第33页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五检测原理： 在检测池体内有一圆筒状放射源(H3 or Ni62)作为负极，一个不锈钢棒作为正极，在此两极间施加一电压。 当载气（如氮气）进入检测器时，在

19、放射源的射线作用下发生电离： N2 N2+ + e- 生成的正离子和电子，在电场的作用下向极性相反的电极运动，形成恒定的基始电流即基流。 当具有电负性的组分进入检测器时，它俘获了检测器中的电子而使基流降低，其降低值与进入检测器的电负性组分的含量成正比。第34页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五四、其他检测器 other detector1.火焰光度检测器(flame photometric detector,FPD) 化合物中硫、磷在富氢火焰中被还原，激发后，辐射出394nm、526 nm 左右的特征光谱，可被检测； 该检测器是对含硫、磷化合物的高选择性检测器。2.定性检测器

20、(联用仪器) 将两种仪器结合；色-质联用仪 (通过分子分离器连接)第35页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五一、色谱柱及使用条件的选择chromatographic columns and choice of operating condition 二、载气种类和流速的选择classification of carrier gas and choice of flow rate 三、其它操作条件的选择choice of other operating condition第四节 分离操作条件的选择Choice of chromatographic operating condi

21、tion 第36页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五一、色谱柱及使用条件的选择 Chromatographic columns and choice of operating condition 1. 固定相的选择 气液色谱，应根据“相似相溶”的原则分离非极性组分时，通常选用非极性固定液。各组分按沸点顺序出峰，低沸点组分先出峰。 分离极性组分时，一般选用极性固定液。各组分按极性大小顺序流出色谱柱，极性小的先出峰。第37页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五分离非极性和极性的（或易被极化的）混合物，一般选用极性固定液。此时，非极性组分先出峰，极性的（或易被极化的

22、）组分后出峰。醇、胺、水等强极性和能形成氢键的化合物的分离，通常选择极性或氢键性的固定液。这时试样中各组分，不易与固定液形成氢键的先流出，最易形成氢键的最后流出。组成复杂、较难分离的试样，通常使用特殊固定液，或混合固定相。第38页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五2. 固定液配比（涂渍量）的选择dfCL H柱效 配比：固定液在担体上的涂渍量，一般指的是固定液与担体的百分比，配比通常在5%25%之间。 配比越低，担体上形成的液膜越薄，传质阻力越小，柱效越高，分析速度也越快。 配比较低时，固定相的负载量低，允许的进样量较小。分析工作中通常倾向于使用较低的配比。第39页，共84页，

23、2022年，5月20日，0点5分，星期五 增加柱长对提高分离度有利（分离度R正比于柱长L2），但组分的保留时间tR ，且柱阻力，不便操作。柱长的选用原则是在能满足分离目的的前提下，尽可能选用较短的柱，有利于缩短分析时间。 填充色谱柱的柱长（L）通常为13米，毛细管柱柱长（L）通常为20300m。可根据要求的分离度通过计算确定合适柱长或实验确定。填充柱内径（）一般为34mm，毛细管柱内径（）为0.20.5mm。3.柱长(L)和柱内径（）的选择第40页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五4.柱温的确定 首先应使柱温控制在固定液的最高使用温度（超过该温度固定液易流失）和最低使用温度（

24、低于此温度固定液以固体形式存在）范围之内。 柱温，分离度，色谱峰变窄变高，色谱柱的选择性增大。柱温，被测组分的挥发度，即被测组分在气相中的浓度，K，tR即缩短分析时间，但低沸点组份峰易产生重叠。 柱温，分离度，分析时间。对于难分离物质对，降低柱温虽然可在一定程度内使分离得到改善，但是不可能使之完全分离，这是由于两组分的相对保留值增大的同时，两组分的峰宽也在增加，当后者的增加速度大于前者时，两峰的交叠更为严重。 柱温一般选择在接近或略低于组分平均沸点时的温度。 组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。第41页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五程序升温:第42页，共84页，2022

25、年，5月20日，0点5分，星期五二、载气种类和流速的选择 Classification of carrier gas and choice of flow rate1. 载气种类的选择 载气种类的选择应考虑三个方面：载气对柱效的影响、检测器要求及载气性质。（1）载气摩尔质量大，可抑制试样的纵向扩散，提高柱效。 根据速率理论：H = A + B/u + Cu B = 2 Dg， Dg (M载气)-1/2 ； M载气，B值。 Dg （M组分）-1第43页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五（2）载气流速较大时，传质阻力项（Cu）起主要作用。 根据速率理论：H = A + B/u +

26、 Cu C = Cg + CL 当载气流速（u）较大时，H = A + CuCg1/Dg，Dg（M载气）-1/2 Cg （M载气）1/2 ） 采用较小摩尔质量的载气（如H2，He），可减小传质阻力，提高柱效。（3）热导检测器需要使用热导系数较大的氢气有利于提高检测灵敏度。在氢焰检测器中，氮气仍是首选目标。（4）在载气选择时，还应综合考虑载气的安全性、经济性及来源是否广泛等因素。第44页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五2. 载气流速的选择 由图可见存在最佳流速（uopt）。实际流速通常稍大于最佳流速，以缩短分析时间。第45页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五

27、 三、其它操作条件的选择 Choice of other operating condition1.进样方式和进样量的选择 液体试样采用色谱微量进样器进样，规格有1L，5L，10L等。 进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测范围之内。进样要求动作快、时间短。 气体试样应采气体进样阀进样。第46页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五2.气化温度的选择 色谱仪进样口下端有一气化器，液体试样进样后，在此瞬间气化。 气化温度一般较柱温高3070，防止气化温度太高造成试样分解。第47页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五一、色谱定性分析Qualitative ana

28、lysis in chromatograph二、色谱定量分析Quantitative analysis in chromatograph 第五节色谱定性、定量分析Qualitative and quantitative analysis in chromatograph第48页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五色谱定性分析色谱的定性分析（1）将已知物直接和未知物对照进行定性（2）利用文献的保留数据进行定性（3）利用经验规律定性（4）与化学方法结合定性（5）与其它仪器连用进行定性第49页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五一、色谱定性鉴定方法1.利用纯物质（已知

29、物）定性的方法（1）利用保留值定性：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。第50页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五在一定操作条件下，各组分的保留时间是一定值。第51页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五 白酒中醇系物色谱示意图若组分i的保留值与甲醇的保留值相同，即可判断组分i为甲醇。第52页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五（2）利用加入法（峰高加入法）定性 将纯物质加入到试样中，观察各组分色谱峰的相对变化。如果混合后峰增高而半峰宽并不相应增加，则

30、表示两者很可能是同一物质。第53页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五（3）利用双柱法定性：不同物质有可能在同一色谱柱上具有相同的保留值。所以应采用两根或多根性质显著不同的色谱柱进行分离，观察未知物和标准试样的保留值是否始终重合。第54页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五2.其他定性方法 式中A1和C1是常数，n为分子中的碳原子数（n3）。 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 。 当没有待测组分的纯标准样时，可用文献值定性，或用气相色谱中的经验规律定性。（1）碳数规律-在一定温度下，同系物的调

31、整保留时间的对数与分子中碳，原子数成线性关系。第55页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五 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。 （2）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。第56页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五（3）根据保留指数定性 又称Kovats指数()，是一种重现性较好的定性参数。测定方法：所选固定相和柱温应与文献一致 将正构烷烃作为标准，规定其保留指数为分子中碳

32、原子个数乘以100（如正己烷的保留指数为600）。 被测物质的保留指数（IX）是通过选定两个相邻的正构烷烃通过实验算得，其分别含有Z和Z1个碳原子。被测物质X的调整保留时间应在相邻两个正构烷烃的调整保留值之间如图所示：第57页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五保留指数计算方法 求出未知物的保留指数，然后与文献值对照，即可实现未知物的定性。第58页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五例：在同一根色谱柱上测出：正庚烷，正辛烷和未知物的调整保留时间分别为14.08s，25.11s和16.32s，试计算它们的保留指数I。解：由定义可知： I庚=1007=700 I辛=

33、1008=800由求出保留指数与文献保留指数对照可知未知物为甲苯。第59页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五4.与其他分析仪器联用的定性方法 小型化的台式色质谱联用仪（GC-MS；LC-MS） 色谱-红外光谱仪联用仪； 组分的结构鉴定SampleSample 58901.0 DEG/MINHEWLETTPACKARDHEWLETTPACKARD5972AMass Selective DetectorDCBA ABCDGas Chromatograph (GC)Mass Spectrometer (MS)SeparationIdentificationBACD第60页，共84页

34、，2022年，5月20日，0点5分，星期五气相色谱与质谱（GCMS）联用、气相色谱与Fourier红外光谱(GCFTIR）联用、气相色谱与原子发射光谱（GCAES）联用等。 气相色谱/质谱联用第61页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五 运用InertCap PesticideGC/MS分析例 以农药样品同时分析为目的，经特别调整的特殊色谱柱 cat No:1010-15141农药分析165种成分（包含异性体197种成分）第62页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五固相前处理InertSep MPCInertSep MPC60mg/3ml调节（活化）水3mL洗浄

35、脱水洗 脱甲醇 3mL进 样甲醇3mL水 3mL含5%氨的甲醇5mL浓 缩定容以50氮吹，完全干燥用10%甲醇水溶液，定容至2mL固相处理试验液 3ml用牛奶萃取液-InertSep MPC固相处理进行添加三聚氰胺的分析例第63页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五三聚氰胺分析方法条件系统: Prominence UFLC 色谱柱: InertsilC8-3 (5m, 250 x 4.6 mm I.D.)流动相 A) CH3CN B) 缓冲液： 10 mM柠檬酸, 10 mM 辛烷磺酸钠, 调至 pH 3.0 A/B = 15/85, v/v 流速: 1.0 mL/min 柱温

36、: 40 检测器: UV 240 nm 进样量: 10 L1.三聚氰胺 10 mg/L1 1Inertsil C8-3 色谱柱 4.6X150mm 品号：5020-01900 4.6X250mm 品号：5020-01901第64页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五第65页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五二、色谱定量分析方法 在一定操作条件下，分析组分i的质量（mi）或其浓度与检测器的响应信号（色谱图上表现为峰面积Ai或峰高hi）成正比： mi=fiAi 色谱定量分析的依据由此可见，在定量分析中需要：（1）准确测量峰面积；（2）准确求出比例常数fi（称为定量

37、校正因子）（3）根据上式正确选用定量计算方法，将测得组分的峰面积换算为质量分数。第66页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五1.峰面积的测量（1）峰高（h）乘半峰宽（W 1/2）法：当色谱峰为对称峰时，近似将色谱峰当作等腰三角形。此法算出的面积是实际峰面积的0.94倍： A = 1.064 hW1/2（2）峰高乘平均峰宽法：当峰形不对称时，可在峰高0.15和0.85处分别测定峰宽，取其平均值作为平均峰宽。 由下式计算峰面积： A = h（W 0.15 + W 0.85 ）/ 2 （3）自动积分和微机处理法第67页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五2. 定量校正

38、因子 试样中各组分质量与其色谱峰面积成正比： m i = fi Ai （1）绝对校正因子：比例系数f i ，单位面积对应的物质量： f i =m i / Ai（2）相对校正因子f is ：即组分的绝对校正因子与标准物质的绝对校正因子之比。 当mi、mS以摩尔为单位时，所得相对校正因子称为相对摩尔校正因子（f M）,用表示；当mi、mS用质量单位时, 以（f W）,表示。第68页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五（1）归一化法 假设试样中有n个组分，每个组分的质量分别为m1,m2, mn，各组分含量的总和m为100%，则组分i的质量分数wi为： 特点及要求： 归一化法简便、准确

39、；进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果影响不大；仅适用于试样中所有组分全出峰的情况。3.常用的几种定量方法第69页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五例：用一色谱柱分离乙酸甲酯，丙酸甲酯和正丁酸甲酯。它们的峰面积分别为18.1 , 43.6及29.9，若此三种物质的相对校正因子分别为0.60 , 0.78及0.88，试计算各组分的质量分数。解：第70页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五 （2）外标法 外标法也称为标准曲线法。用欲测组分的纯物质配成不同质量分数的标准溶液，取固定量标液进样分析，从所得色谱图上测出响应信号（峰面积或峰高），然后绘制响应信号（纵坐

40、标）对质量分数（横坐标）的标准曲线。分析试样时，取和制作标准曲线时同样量的试样（固定量进样），测得该试样的响应信号，由标准曲线即可查出其质量分数。特点及要求： 外标法不使用校正因子，准确性较高， 操作条件变化对结果准确性影响较大。 对进样量的准确性控制要求较高，适用于大批量试样的快速分析。第71页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五单点校正法： 当被测试样中各组分浓度变化范围不大时，可不必绘制标准曲线，而用单点校正法（比较法）。 配制一个和被测组分含量十分接近的标准溶液，定量进样，由被测组分和外标组分峰面积比或峰高比来求被测组分的质量分数。第72页，共84页，2022年，5月2

41、0日，0点5分，星期五（3）内标法 当只需测定试样中某几个组分，而且试样中所有组分不能全部出峰时，可采用此法。 所谓内标法是将一定量的纯物质作为内标物，加入到准确称取的试样中，根据被测物和内标物的质量及其在色谱图上相应的峰面积比，求出某组分的含量。 试样配制：准确称取一定量的试样m，加入一定量内标物mS计算式：第73页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五 内标物要满足以下要求：（a）试样中不含有该物质；（b）与被测组分性质比较接近；（c）不与试样发生化学反应；（d）出峰位置应位于被测组分附近，且无组分峰影响。第74页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五例:用内标

42、法测定环氧丙烷中的水分含量。称取0.0115g甲醇，加到2.2679g试样中，测得水分和甲醇的色谱峰面积分别为148.8和172.3。水和甲醇（内标物）的相对质量校正因子分别为0.55和0.58，试计算水的质量分数。解：第75页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五内标法特点：(a) 内标法的准确性较高，操作条件和进样量的稍许变动对定量结果的影响不大。(b) 每个试样的分析，都要进行两次准确称量，不适合大批量试样的快速分析。(c) 若将内标法中的试样取样量和内标物加入量固定，则：第76页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五一、毛细管色谱的特点Feature of capillary gas chromatograph二、结构 和流程Structure and process三、分流比调节Adjustment of rate partition radio第六节 毛细管气相色谱Capillary gas chromatograph第77页，共84页，2022年，5月20日，0点5分，星期五一、毛细管色谱的特点Feature of capillary