几种现代仪器分析方法简介 联系客服

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VS:固定相体积。 VM:流动相体积,即死体积。 四、定性分析

气相色谱定性分析的任务是确定试样的组成,即确定每个色谱峰所代表的物质。气相色谱定性目前还存在不少的问题。如果没有已知纯物质,单靠色谱法是不能对未知试样进行定性鉴定的,需要和其它的仪器如质谱、光谱等结合起来进行定性分析。下面介绍几种色谱定性的常用的方法。 1. 用已知物直接对照

(1)利用保留时间或保留体积 在相同的色谱条件下,将样品和标准物分别进样,如果两者的保留值相同,则可能是同一种物质,此法简便易行,但操作条件要严格控制一致。

(2)利用相对保留值 利用保留值进行定性时,必须严格控制操作条件,否则重复性较差。采用相对保留值定性,就可以消除某些操作条件的影响。已知:

控制柱温和固定相的性质等与手册所规定的相同,将给定的基准物S加入被测样品中,以求出各组分i的ri,s值。将所测组分的相对保留值ri,s与手册数据对比作出定性判断。

(3)加入已知物增加峰高法 如果样品复杂,峰间距离太近,或操作条件不易控制,要准确测定保留值有困难,可采用此法。先用试样作色谱图,然后往试样中加入一种纯物质(估计与试样中的某一组分为同一化合物),在相同条件下作色谱图。对比这两个色谱图,若后一色谱图中某一色谱峰相对增高了,则该色谱峰原则上与加入的为同一化合物。如峰不重合,或峰中出现转折,则一般可以肯定试样中不含加入的物质。

(4)双柱(或多柱)法 几种物质在同一色谱柱上恰有相同的保留值,这时会出现定性错误。为此,可用极性相差较大的两根(或多根)色谱柱进行定性。即把试样和标准物的混合物在两根(或多根)柱上进行色谱分离,观察标准物和未知物色谱峰在这多根柱子上是否始终重合,若始终重合,可判断为同一物质,否则,不是同一物质。 2. 利用保留指数

绝对保留值受操作条件的影响,重复性较差;用相对保留值定性,如果未知物与标准物的保留值相差较大,则相对保留值不够准确。为此可采用保留指数定性。某一组分的保留指数IX,可由下式计算: (11—14)

式中VR′为调整保留值,可以用时间、体积或距离来表示;括号里X代表被测物,n和 n+1分别代表具有n和n+1个碳原子的正构烷烃。

保留指数不是以一种物质为标准,通常以正构烷烃为标准物质,把某组分的保留行为,用紧靠近它的两个正构烷烃来标定。选两个碳数相邻的正构烷烃,使被测组分的保留值恰好介于其中间,即: 。 规定:正构烷烃的保留指数为100n。测算出未知物的保留指数后,与手册上的数据相对照,即可实现对未知物定性。但在测试过程中,一定要重现手册上所规定的条件。 五、定量分析

在一定的操作条件下,进入检测器的某被测组分的量(重量或浓度)与检测器的响应信号(峰面积A或峰高h)成正比。即:

从上式可以看出,要准确地进行定量分析,必须准确地测量峰面积或峰高及定量校正因子,即单位峰面积(或峰高)所代表的组分的量,然后选择合适的定量计算方法,求出其含量。 1.峰面积的测量

(1)峰高乘半峰宽法 当色谱峰对称且不太窄时,可采用此法。A理=h·Y1/2 A理为理论计算值,为实际峰面积的94%,应用时应校准:A实=1.064·h·Y1/2

(2)峰高乘平均峰宽法 当色谱峰不对称时,可采用此法。即取0.15h处和0.85h处所对应的峰宽Y0.15

和Y0.85之平均值乘峰高h。 A= (Y0.15+Y0.85) h/2

(3)剪纸称重法 把各色谱峰沿峰曲线剪下来,分别在分析天平上称重,以每个峰的重量代替峰面积。该法适用于不对称或分离不好的峰,方法的准确度取决于剪纸技术,纸质的均匀性和湿度等,操作比较麻烦。 (4)自动积分仪法 有的仪器上附有积分仪,可自动测出某一曲线所包围的面积,测量精确度达0.2%~2%。 对于狭窄的色谱峰,用峰高定量较为合适。 2.定量校正因子

由于相同含量的同一种物质在不同类型检测器上具有不同的响应值;而相同含量的不同物质在同一检测器上的响应值也不尽相同。因此,在色谱定量计算中须引入定量校正因子。

(1)绝对校正因子() 绝对校正因子指组分通过检测器的量与该组分的响应值之比, 即:

受操作条件影响较大,分析中大都采用相对校正因子。

(2)相对校正因子() 指被测组分和标准物S两者的绝对校正因子之比。平时所说的校正因子均是指相对校正因子。即:

由于组分的量所用单位不同,因此也有多种不同的表示方法。 ① 重量校正因子() 这是最常用的校正因子,即:

式中、、、分别代表组分和标准物S的峰面积和质量。 ② 摩尔校正因子 若组分的量以摩尔表示,则:

式中、为被测组分和标准物S的相对分子量。

③ 体积校正因子 如果组分的量以体积表示(气体样品),则体积校正因子就是摩尔校正因子,因为一摩尔任何气体在标准状况下,体积都是22.4升。

(3)校正因子的测定 一些参考文献上都列有许多化合物的校正因子,使用时可查阅。文献上查不到的可自己测定。测定时,准确称量标准物(色谱纯试剂)和被测物,然后将它们混合均匀后进样,测出它们的峰面积,计算出校正因子。只与被测物和标准物S及检测器类型有关,与操作条件无关. 3.定量分析方法

在色谱定量分析中,较为常用的方法有归一化法,外标法和内标法等,现简要介绍如下:

(1)归一化法 当样品中所有组分都能流出色谱柱,且在色谱图上都显示色谱峰时,可用此法计算组分的含量。设样品中有n个组分,进样量为m,各组分的量分别为、,则任一待测组分的含量为:

归一化法的优点是简便、准确、不必准确进样,操作条件稍有变化对结果没有什么影响。缺点是样品中所有组分都必须出峰,不能有不流出柱子或不产生信号的组分,对某些不需要定量分析的组分也必须要准确地测出其峰面积和值。

(2)内标法 当样品中所有组分不能全部流出色谱柱,或检测器不能对每个组分都产生响应,或只需测定样品中某几个组分的含量时,采用内标法较为方便.将一定量的纯物质作为内标物,加入到准确称取一定量的样品中,混匀进样分析,测量内标物的峰面积和被测组分的峰面积。

若内标物与测量相对校正因子时的标准物是同一种物质,则:

作为内标物应满足:① 内标物应是样品中不存在的纯物质,否则会使色谱峰重叠而无法准确测量其峰面积;② 内标物的色谱峰和被测组分的色谱峰要尽量靠近,并位于几个被测组分色谱峰的中间,但又能完全分开;③ 内标物的加入量要接近被测组分的含量。

内标法是一种准确而应用广泛的方法,它不象归一化法那样,在使用中有许多条件的限制,每次分析的操