定量校正因子的测定

定量校正因子的测定【色谱世界】【本书目录】【引用网址】/books/C/71/0.html绝对校正因子在前面所述的色诺定量分析的基本公式愆一J—I）中可为「组分的校正因子,其物理意文是箪位峰面积所代表的［组分的量,是一个与，组分的物理化学什肝和橙测器的性质有关的常数.对同一个检删器，等量的不同物质其响疵值是不同的'恒对同一种物质其响应值只与该物质的量（或浓度）有关.根据色谱定量分析的基本公式＜2-3-P-可以计第出定量校正因子w式中4/九一i组分的峰面积、峰高：rrr/r..）——，缰分的质量』液度根据公式.取一定量（或-定液度）的i绢分作色谱分析，推阀测量所得蜂的蜂KI1积〈成峰高九代入式（2-3-4J就可计算出校正因子A由此方法测定出的校正因子称为绝对校正因子，它只适用于这一个检测器。因为即使是换一个同一类型的检测器，甚至是换一个同一厂家生产的同一型号检测器，由于两个检测器的灵敏度总是有些差异的，这就使等量的同一种物质在这两个检测器上的响应值有所不同，因此计算出的绝对校正因子也有所不同。同一个检测器，随着使用时间和操作条件改变灵敏度也在改变。这些都使绝对校正因子在色谱定量分析中的使用有很大的局限性，为此引出了相对校正因子的概念。相对校正因子相对校11：因了-〔门是某物质〔q与基准物麻」的半对校孔因予之比,即：/,册rff式中——相射校正因子；/——i物机的匏对校正肉子-:■基推物属的鲍对校正因予：m,（c,、——i物.成的.质最f浓厘kEQ—j物敬的峰而积〔峰高）；心基准物旅的质知浓度）:一基流物质的峰而林峰扁L常用的基准物质对不同检测器是不同的，热导检测器常用苯作基准物质，氢焰离子化检测器则常用正庚烷作基准物质。通常人们将相对校正因子简称为校正因子，它是一个无因次量，数值与所用的计量单位有关。根据物质量的表示方法不同，校正因子分为:L|晡量校诉因了当物成甲用成姑去M耐的校正因了称为哧供校正因-L它是最常用的定量校正因子•其表示单位峰而耕所代表的组分质量■刷系-股用史或曜克表示.式中叫.1,——嘏测物届的折缺和静面积：叽.1.—最推物质的能破和峰向快L〕醇帛榜lY.因「当物旧械用咋如散坟术时们梗小因了林为峰第校||：因r<fML共反弟机位峰面松所代蠢的用砰雌尔数。"=:：二#=兀・*门-'「?)式中酬・M，L—被涮物质的喷部&摩网量、峰疆期Iri；.Tu,,r—笔准的鼠的所依，恪尔地陟、峰而节l〔3，体枳校正因了当物质录用体枳表示•时的校正因了祢为体.枳控正因了MMK其表示取位峰面机所代.表的维分体税°n=urn式中匕・1,——-被测物质的体积、峰而耙：匕，.丸——基椎物质的体积、蜂匍积。峰高定量校正因子在用峰高进行色谱定量时要使用峰高定量校正因子。因为峰高定量校正因子受操作条件影响较大，因此一般不能直接引用文献值，必须在实际操作条件下，用标准纯物质测定。对于同系物的峰高定量校正因子与峰面积定量校正因子间有如下的关系：*字■+Z*r=广<2-3-9)tf+&式中E—分别为峰高定量校iE肉「和峰I耕枳定*校iE因f："七——分别为被刑物质和基准物质的保创时I'也(I盘一^常数U对于保留但较大的组分3值可忽吨，式门-3-必可近似为/-—-/(2-3-m)常数「、卜可由下也•分别测定被测物质与基准物质的半待峰宽〔II普)和保留他E)，根据吧盘二，』+她-解下列方程组：J驴|7!.=-一带七

［中|.〔=V+侑即可得到a，b值。此方法不适于保留时间过小和不对称的色谱峰。响应值与校正因子的关系响应值即为组分通过检测器时所产生的信号强度，可以用来表示检测器的灵敏度。响应值与校正因子间有一定的关系。⑴绝南响应值即单位量组分通过检测器时产生的信号强度'也滁为绝对旻敏度I+°■3■10式中A,（/fl）-一沮分I色谱峰的峰叩故峥高L11-,.<）——组分f的填最i浓度工即艳对响应值）为艳对校正因子的倒数-（2）相对响应值・）相对响应值也靴为相对灵敏度，是某组分（i）与基推物质〔的的绝对响局傕之比：式中—•非I分F色谱峰的峰面积〔嶂高）；At（ht）——基准物质色谱峰的峰面幌〔峰鬲旗I海匕）——组.分i的质成（浓度）：矿盘。——基推物场的J贵.最（旅度人即相对响应值为相对校正因子的倒数。校正因子的实验测量方法准确称取色谱纯（或已知准确含量）的被测组分和基准物质，配制成已知准确浓度的样品，在已定的色谱实验条件下，取准确体积的样品进样，这样可以准确知道进入检测器的组分和基准物质的质量或摩尔数或体积，然后准确测量所得组分和基准物质的色谱峰峰面积，根据式（2-3-6）、式（2-3-7）和式（2-3-8），就可以计算出质量校正因子、摩尔校正因子和体积校正因子。在没有合适的基准物质时，也可以测出绝对校正因子，利用绝对校正因子，在同一个检测器，相同的色谱实验条件下，也可作定量计算。蛆果要将相对于某一基准物质的校正因子•改为相对于另一基摧物踱〔中｝的投正因子-可按下式换加“心*一加静式中皿审一组分F相对于基准物质£G的校正因子|0一一组分，相对「基准物质的校正因于；几0——基推物质〔Q相对于基摧物J成必的校正因T-确定校正因子的其他方法除了上述利用实验方法直接测定校正因子之外，还可以利用已有的文献查找校正因子和利用一些规律估算校正因子。（1）从文献上查找校正因子从文献上查找校正因子，主要是用于气相色谱的热导检测器和氢火焰离子化检测器。也有文献给出气相色谱的电子捕获检测器的响应值和校正因子，但电子捕获检测器与热导检测器和氢火焰离子化检测器不同，电子捕获检测器的响应值和校正因子与许多操作参数和检测器结构有关，如检测器结构尺寸，放射源种类，载气种类以及载气流速，检测器温度，极化电压大小，脉冲周期及脉冲宽度都对其响应值和校正因子有影响，它们之间存在相互依赖的复杂关系。各个化合物特别是不同类型的化合物，在使用电子捕获检测器时都有各自的最佳操作条件。因此，文献上提供的相对响应值和相对校正因子也受到操作条件和检测器性能的严格限制，一般说仅可作色谱定量校正的参考，最好通过实际实验进行测定。对于液相色谱，检测器的校正因子在文献中是查不到的，这是因为液相色谱的分析条件变化较大，不易完全重复文献中的条件，故使用时要自己进行测定。表2-3-6和表2-3-7给出了某些化合物在气相色谱的热导检测器和氢火焰离子化检测器上的响应值和校正因子。表2-3-6部分有机化合物在TCD上的校正因子（http：///books/C/403/0.html表2-3-7部分有机化合物在FID上的校正因子（/books/C/404/0.html）（2）利用规律对校正因子进行估算目前能对校正因子进行估算的只有气相色谱用的热导检测器和氢火焰离子化检测器。当从文献中查不到适当数据，又没有已知准确含量的样品进行测定时，可按下述方法进行估算。①热导检测器校正因子的估算：热导检测器的相对响应值一般只与组分、参比物质和载气性质有关，而与热导池结构、热丝温度、桥流、所用敏感元件以及柱温、载气流速等无关。各类化合物在热导检测器上的响应值可按以下方法估算。a.同系物在热导检测器上的相对摩尔响应值（RMR）与其分子中的碳数或摩尔质量呈线性关系（图2-3-15），即图2-3-15热导检测器上RMR值与摩尔质量的关系I一直链烷点一甲基取代给3一二甲基取代燃74——一甲基取代焰5—甲基苏大1狠=已•M+烷^2-3-B)式中F"们——同系物特性常数：U——物插i的犀尔圈最*mL表给出了各类化合物的已"上常数表2-3-8同系物物质的G1与F1佰(/books/C/406/0.html)这一规律对于同系物中第一、二个成员偏差较大，但根据这一规律，如已知同系物中二个较高级成员的RMR值，就可推算其他成员的RMR值。b.基团截面积法，即某一化合物的RMR值，可由该化合物中各结构基团的RMR值加合而得，各种结构基团的RMR值见表2-3-9。表2-3-9各种基团的RMR值(以苯为100)(/books/C/407/0.html)根据此规律估算乙酸丁酯的RMR值:匕酸JfibCHj—C—〔H-匚H,'分子中有两个（：|斗一基团、三个一ch3—基团、1个j—o_^=0基团#枷汽值2CU-—2x12=243-3x!i=33134按此规律估算乙酸丁酯在热导检测器上的RMR值为134,试验值为135,说明估算结果与实验值能很好吻合。此法多适用于极性化合物，如：酮、醇、醛、醚、酯和卤化物。C.同系物相对质量响应值与分子中碳原子数作图（图2-3-16），得一条渐近线似的关系曲线。曲线在较高碳原子数时呈水平，趋向一个常数。所以当组分中只有一些分子量相差不大，或只有较高分子量的组分时，可直接采用它们各自的面积百分数来计算百分浓度，即可认为各组分的校正因子相等。当组分中既有低分子量组分，又有高分子量组分时，作定量计算就必须用相对质量校正因子加以校正（见本章第二节“定量方法”）。d.热导检测器的响应值与载气有关。文献上给出的相对摩尔响应值（RMR）大多是以氦气（He）为载气，很少有氢气为载气的，我国国内色谱实验室多用氢气为载气，两种载气下的RMR值之间是否有关系呢？Mata等人在1963年提出了在以氦气为载气测得的RMR值换算成以氢气为载气时的RMR值的关系式：=（）.86+142.4L2-JJI46g碳原子数图2-3-16正构烷埒碳

数与端值的关系但是，Rosie认为用氦气作载气时的RMR值与用氢气作载气时的RMR值差别不大，一般可通用，误差不超过3%,但用氮气（N2）作载气时相差就大了。故一般用热导检测器时不用氮气作载气（用氮气作载气检测灵敏度也低很多），只用氢气或氦气作载气。①氢火焰离子化检测器校正因子的估算：氢火焰离子化检测器的相对响应值与其结构——收集电极的形状和大小、喷口的粗细、极化电极的位置和形状有一定的关系。主要是结构不同时，离子的收集效率和线性范围不尽一致，使得同一标准混合物，在结构不同的氢火焰离子化检测器上，测得的混合物中各组分的相对离子化效率有所不同。氢火焰离子化检测器的相对响应值还与操作压力以及载气与燃气的流速有关，主要也是影响离子化效率。所以，在给出相对响应值数据或使用文献值时，要注意氢火焰离子化检测器的结构、操作压力和载气与燃气的流速等实验参数。若原始文献未能提供上述条件，而又要用其数据时，可用几个已知物，在自己的实验条件下，校对文献数据。如能相符，则其他数据亦可应用；如不相符，可调节载气与燃气流速比等条件，尽量使自己的数据与文献值相符。这样，其他数据在新确定的实验条件下也可使用。虽然氢火焰离子化检测器的相对响应值受检测器结构、操作压力以及载气和燃气的流速影响，但与热导检测器一样，还是有一定的规律可遵循，也可进行估算。a.与热导检测器相同，同系物在氢火焰离子化检测器上的相对摩尔响应值（rmr）与其分子中的碳原子数呈线性关系（图2-3-17），可由式（2-3-14）表示：fiWR_G+F,H(2-3-14)式中。逆——常如n-一碳原了数u式Mi可变换成式以-爵1沛RUR二心+=/：\<2-3-15)图1-3-17氢火域离子化橙剥嚣的心那值与硕数的美系(.且VW...,：,=7)0：式中祢为姑拘因子，由比皆物的类型和结枪淡定“1L.表2」"利给出「淞正庚疏的付坏『耻曲作图法i圳出的不问类型化合物的F，&m当己如W和L后，就可由式技-E计弃何系物中已如利未知化合物的扪出值n大量数据表明，计算值与实倒值符合良好■误差在±3^2内表2-3-10不同类型化合物的F,G,No值(/books/C/408/0.html)卜在用我火焰离乎,检测器分析•些不同类型化合物的混合物，而又无标准样品时，可用下述的有效碳数近似响墟规律公式来计嘉丽0近似响应规律的计算会式为R1招…二W’—二*HKKt<2-3-16)',Mg式中京公祈¥心叱一持测组分".疥子和基准物阪.S)分子中有效碳数总礼由相对摩尔响应值田新必可由式◎-m-lt)换寐成相封质宣响顺值沥,、剧&.=凯X=HMRiMK务<2-3-J7)式中幌和虬——待测组分<q和基准物质(勺的摩尔质量^2-3-JL列出了使用威火焰离了化检初器肘吾