第七章色谱分析法导论

第七章色谱分析法导论第1页，课件共40页，创作于2023年2月基本要求：了解色谱法的分类及其特点。了解色谱图和保留值、容量因子、分离度等色谱术语。了解色谱定性和定量方法，了解校正因子、相对校正因子，以及归一化法、外标法和内标法等分析方法。第2页，课件共40页，创作于2023年2月第一节

概论

回顾：四大类电化学分析法光学分析法

色谱分析法其他分析法气相色谱法GC液相色谱法LC第3页，课件共40页，创作于2023年2月一、色谱分析法应用

1.定量分析主要分析有机物，也可分析部分无机物。GC：分析沸点500℃以下，热稳定性好，分子量400以下的物质，约占有机物总量的15～20%。LC：分析沸点高，热稳定性差，大分子量的物质，约占有机物总量的75～80%。

GC与LC相结合，相互补充，可以分析绝大多数常见的有机化合物。检测限：ppm～ppb与所用检测器的种类和性能有关。第4页，课件共40页，创作于2023年2月2.简单定性回答“是不是”第5页，课件共40页，创作于2023年2月二、色谱法与色谱分析方法

1.色谱法是一种物理化学的分离方法创造人：俄国植物学家茨维特（M.Tswett）1905年，分离植物色素的试验。分离后，在玻璃管内呈现出不同颜色带，色谱一词由此得名。后来，也用来分离无色物质，习惯上仍称为色谱法。植物色素碳酸钙石油醚第6页，课件共40页，创作于2023年2月在色谱分离装置中，流动的那一相称为流动相，固定不动的那一相称为固定相。

色谱法：是利用混合物各组分在固定相和流动相中具有不同分配系数（或吸附系数、渗透能力等），当两相作相对运动时，这些物质在两相中进行多次反复分配而实现分离。

第7页，课件共40页，创作于2023年2月2.色谱法分类

有三种分类方法

⑴按两相状态分类

流动相固定相

液固色谱LSC液液色谱LLC气固色谱GSC气液色谱GLC液相色谱LC气相色谱GC（液体涂在担体表面）第8页，课件共40页，创作于2023年2月新型：超临界色谱，以超临界状态下的CO2作流动相。接近液体的溶解性和气体的流动性，兼有液相、气相色谱的优点。第9页，课件共40页，创作于2023年2月⑵按固定相的固定方式分类

柱色谱：固定相装在色谱柱或涂布在柱壁上。“填充柱”“毛细管柱”纸色谱：以滤纸上的纤维及其结合水作固定相。薄层色谱：将吸附剂涂布在平板上作固定相。平板色谱

第10页，课件共40页，创作于2023年2月吸附色谱：利用固定相表面吸附力的差异分离混合物。分配色谱：利用不同组分在两相间分配系数的差异分离混合物。离子交换色谱：利用离子交换原理分离混合物。排阻色谱：利用多孔物质对不同大小或形状的分子阻力上的差异分离混合物。⑶按分离机理分类

第11页，课件共40页，创作于2023年2月3、色谱分析法

将色谱分离方法与适当的检测手段相结合，用于化学物质分析的方法。是一种仪器分析方法。⑴方法分类

气相色谱法，液相色谱法（均属柱色谱）⑵仪器分类气相色谱仪，液相色谱仪第12页，课件共40页，创作于2023年2月三、色谱分析法的特点：

1.分离效能高（最突出的优点）

一般的分离手段（萃取、蒸馏等）与之无法相比。例：GC可将石油中的二百多个组分一次全部分开，LC可将食品中的氨基酸（可多达20多种）一次分开。2.灵敏度高

检测限可以达到ppm～ppb，与之配备高灵敏度的检测器有关。常见检测器有：热导池、氢焰检测器、电子捕获器等等。第13页，课件共40页，创作于2023年2月3.所需样品量很小（xxμL）

在疾病诊断、病人抽血、刑事侦察方面有较大意义。4.分析速度快

一次色谱分析一般只需要几分钟～几十分钟，最快只需几秒钟，与高效率的分离和计算机的应用有直接关系。5.应用范围广

GC与LC相结合，几乎可以分析全部的常见有机物。

第14页，课件共40页，创作于2023年2月第二节

色谱图及相关术语一、色谱过程示意图A+B冲洗剂色谱柱检测器记录仪BABABA第15页，课件共40页，创作于2023年2月A+BABABBAABBA检测器记录仪载气第16页，课件共40页，创作于2023年2月流动相流出曲线组份的纵向扩散第17页，课件共40页，创作于2023年2月二、色谱图

试样中各组分经色谱柱分离后依次进入检测器，由记录仪记录的电信号强度—时间曲线，称为色谱图，也叫做流出曲线。

下图是一个典型的气相色谱图。

进样空气峰电信号t0tRtRwbw1/2h’第18页，课件共40页，创作于2023年2月第19页，课件共40页，创作于2023年2月1.基线没有组分进入检测器时，系统噪声随时间变化的线称为基线。稳定的基线是一条直线。2.色谱峰组分的响应信号随时间变化而形成的峰形曲线。正常情况下，每一种组份对应一个峰，且色谱峰呈对称性。3.峰高（h）峰顶点到基线的距离。进样空气峰电信号t0tRtRwbw1/2h’第20页，课件共40页，创作于2023年2月４.峰底宽度（Ｗb）峰拐点切线与基线延长线相交的截距。５.半峰宽（Ｗ１／２）峰高一半处的峰宽度。６.峰面积（Ａ）峰与基线延长线所包围的面积。进样空气峰电信号t0tRtRwbw1/2h’第21页，课件共40页，创作于2023年2月三、保留值

保留值是表示样品中各组份在色谱柱中滞留时间的数值。在固定的试验条件下，每一种组份都有固定的保留值。是色谱定性的依据。

保留值包括以下几种：

1.保留时间（tR）从进样开始到色谱峰最大值出现所用的时间。（出现浓度最大值所用时间）。即某一组份通过色谱柱所需的时间。第22页，课件共40页，创作于2023年2月2.死时间（t。）

不被固定相保留的组份（如GC中的空气）通过色谱柱所需的时间。实际上就是流动相流经色谱柱所需的时间。

t。=L/ū

（式中L：柱长ū：流动相平均线速度)3.调整保留时间（tR’）某一组份在固定相中停留时间的总和。

tR’=tR－t0

（即：

tR=t0+tR’

）第23页，课件共40页，创作于2023年2月四、相对保留值与选择性相对保留值：某组份2的调整保留值与组份1的调整保留值之比。评价两组分分离效果的指标第24页，课件共40页，创作于2023年2月

tR2’

：为后出峰组份的调整保留时间。α总大于1。

α↑，说明两峰相距越远，即两组份的分离效果越好，即方法的选择性越好。是对分离方法的评价指标。选择性：两个相邻组份（通常选择最难分离的物质对）的相对保留值。第25页，课件共40页，创作于2023年2月第三节

定性和定量分析

一、定性分析

依据：在一定的条件下，每种物质都有自己固定的保留值。方法：1.与标准物质比较保留值

2.在样品中加入适量的标准物质，峰高增加而半峰宽不变的色谱峰与标准物质为同一化合物。第26页，课件共40页，创作于2023年2月二、定量分析

依据：被测组份的重量（或浓度）与检测器的响应信号成正比。

Wi：组分i的质量（或浓度）

Ai

：组分i的峰面积（即响应信号）

fi

：组分i的校正因子第27页，课件共40页，创作于2023年2月㈠峰面积的测量1.峰高乘半峰宽法（适用于对称峰，不适用于不对称峰或很窄的缝）。

A=1.065hw½2.峰高乘平均峰宽法（适用于不对称峰）

A=h（w0.15+w0.85）3.用峰高表示峰面积（适用于痕量分析中的对称峰）4.自动积分仪法（适用于任何峰）

第28页，课件共40页，创作于2023年2月㈡校正因子

色谱定量分析中，被测物质的量与其峰面积成正比，并且有一个相互换算关系，这个换算关系就是校正因子。1.绝对校正因子

fi与操作条件有关，不稳定，在实际应用时，采用相对校正因子。第29页，课件共40页，创作于2023年2月2.相对校正因子

fi/s的测定方法：准确称量一定量的被测物质和标准物质，混合后进样，分别测出它们的峰面积，按上式计算fi/s

。fi/s与分析条件无关，仅仅与被测物质、标准物质以及检测器类型有关。所以，fi/s是一个稳定的值。第30页，课件共40页，创作于2023年2月㈢定量分析方法

1.归一化法原理：将样品中所有组分之和按100%计。第31页，课件共40页，创作于2023年2月优点：①简便，不用称量；②准确，操作条件对结果影响不大；③当组份的fi/s相近时，可不必求fi/s而直接将面积归一化。缺点：①所有组份都要有峰；②只对个别组份定量时，比较繁琐。第32页，课件共40页，创作于2023年2月2.外标法（工作直线法）

优点：①不必求fi/s；②处理批量样品时更快捷。缺点：①对进样准确性要求高；②整个过程中，操作条件要十分稳定（与不使用fi/s有关）。C浓度

A（峰面积）A第33页，课件共40页，创作于2023年2月3.内标法

向待测样品中加入一内标物ws。第34页，课件共40页，创作于2023年2月优点：①因为Ws/W比值比较稳定，所以进样准确性要求不高；②由于通过Ai/As比值来计算，操作条件稍有变化对测量结果没有影响。缺点：①每次分析都需要准确称量试样和内标物；②必须测定校正因子。第35页，课件共40页，创作于2023年2月对内标物的要求：①

应是样品中原来不存在的物质，性质与被测组份相似，能相溶但不发生化学反应；②内标物色谱峰应位于被测物色谱峰附近，或位于几个被测物色谱峰中间，并