气相色谱魏芸

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,色谱分析法,1,色谱法的分离原理,利用样品混合物中各组分理、化性质的不同以及在两相间分配系数的差异, 当两相相对移动时，各组分在两相中反复多次重新分配，结果使混合物得到分离。,两相中，固定不动的一相称,固定相,(Stationary phase)；移动的一相称,流动相,(Mobile phase)。,2,色谱法,一般分类,分离方法,固定相,所用平衡,液相色谱LC,L-L分离,吸附在固定相表面的液体,不同溶液之间分配平衡,液相-固定相,固定相表面键合的有机相,在液体与固定相表面的分布,液固或吸附,固体,吸附,离子交换,离子交换树脂,离子交换,尺寸排阻,聚合物中间隙,分布/筛分,气相色谱GC（流动相为气体）,气、液,吸附在固定相表面的液体,气配/气-液,气-键相,固体表面键合的有机物,气配/气-液,气-固定体,固体,吸附,超临界流体色谱SFC（流动相超临界流体）,固体表面键合的有机物,超临界流体与键合表面的分配,3,气相色谱法,第一节 概述,气相色谱法,：,以气体为流动相的柱色谱分离技术,一、GC分类,1. 按固定相分,气-固色谱,气-液色谱,2. 按分离原理分,吸附色谱,分配色谱,3. 按柱子粗细分,填充柱色谱,毛细管柱色谱,4,1-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；7-进样器；8-色谱柱; 9-热导检测器；10-放大器；11-温度控制器；12-记录仪；,气相色谱仪,5,三、气相色谱法的特点和应用,“三高” “一快” “一广”,占有机物20%,适于分析气体、易挥发的液体及固体,不适合分析不易气化或不稳定性物质,样品的衍生化使应用范围进一步扩大,6,第二节 气相色谱法的基本原理,一、基本概念,二、塔板理论（平衡理论）,三、速率理论,热力学理论：塔板理论平衡理论 基础,动力学理论：速率理论Vander方程,理论基础,7,一、基本概念,1流出曲线和色谱峰,2基线、噪音和漂移,3保留值：色谱定性参数,4色谱峰的区域宽度：色谱柱效参数,8,1流出曲线和色谱峰,流出曲线,（色谱图）,：电信号强度随时间变化曲线,色谱峰,：流出曲线上突起部分,9,不对称因子,正常峰（对称）,非正常峰,前沿峰,拖尾峰,色谱峰,f,s,在0.951.05之间,f,s,小于0.95,f,s,大于1.05,10,2基线、噪音和漂移,基线,：,当没有待测组分进入检测器,时，反映检测器噪音随时间,变化的曲线,（稳定平直直线）,噪音,：仪器本身所固有的，以噪音,带,表示（仪器越好，噪音越小）,漂移,：基线向某个方向稳定移动,（仪器未稳定造成）,11,3保留值：色谱定性参数,保留时间,t,R,：,从进样开始到组分出现浓度极大点时,所需时间，即组分通过色谱柱所需要的时间,死时间,t,m,：,不被固定相溶解或吸附的组分的保留时,间（即组分在流动相中的所消耗的时间），或流动,相充满柱内空隙体积占据的空间所需要的时间，又,称流动相保留时间,调整保留时间,t,R,：,组分的保留时间与死时间之差值，,即组分在固定相中滞留的时间,12,保留体积,V,R,：从进样开始到组分出现浓度极大点时,所消耗的流动相的体积,死体积,V,m,：不被保留的组分通过色谱柱所消耗的流,动相的体积，又指色谱柱中未被固定相所占据的空,隙体积，即色谱柱的流动相体积（包括色谱仪中的,管路、连接头的空间、以及进样器和检测器的空间）,13,调整保留体积,V,R,：保留体积与死体积之差，即组分,停留在固定相时所消耗流动相的体积,相对保留值,r,i,s,（选择性系数,）,：调整保留值之比,14,分配系数,一定温度下，组分在固定相和流动相之间分配达平衡时的浓度比,K只与固定相和被分离物质的性质有关,K值的差别是分离的先决条件，差别越大，分离的可能性越大,K值大的组分后出峰,15,4色谱峰的区域宽度：色谱柱效参数,峰宽,W：正态分布色谱曲线两拐点切线与基线相交,的截距,标准差,：正态分布色谱曲线两拐点距离的一半,对应0.607h处峰宽的一半,注：,小，峰,窄，柱效,高,半峰宽,W,1/2,：,峰高一半处所对应的峰宽,16,色谱曲线所提供的信息,色谱峰的个数 -,样品中所含组分的最小个数,保留值 -,定性,面积（峰高）-,定量,峰间距 -,评价固定相（流动相）选择是否合适,17,5相平衡参数,容量因子,（容量比，分配比）k：指在一定温度和压力下，组分在色谱柱中达分配平衡时，在固定相与流动相中的质量比更易测定,分配系数,K ：,18,二、塔板理论,色谱柱每个H高度内有一块塔板，共有若干块塔板,组分在每块塔板两相间分配达平衡，K小的先出柱,多次分配平衡，K有微小差异组分仍可获较好分离,（一）,塔板理论四个基本假设,（二）色谱峰的二项式分布,（三）色谱峰的正态分布,（四）,理论板数和理论塔板高度的计算,假想：,19,（一）塔板理论的四个基本假设,1在柱内一小段高度内组分分配瞬间达平衡,（H理论塔板高度）,2载气非连续而是间歇式,（脉动式）,进入色谱柱，,每次进气一个塔板体积,3样品和载气均加在第0号塔板上，且忽略样品,沿柱方向的纵向扩散,4分配系数在各塔板上是常数,20,（四）理论板数和理论塔板高度的计算,理论塔板高度,H为使组分在柱内两相间达到,一次分配平衡所需要的柱长,理论塔板数,N组分流过色谱柱时，在两相间,进行平衡分配的总次数,21,小结,塔板理论的贡献：从热力学角度,提出了评价柱效高低的n和H的计算式,塔板数 n是色谱柱的特征参数。当色谱柱长度一定时，塔板数,n,越大(塔板高度,H,越小)，柱效能则越高，所得色谱峰越窄。,22,不同物质在同一色谱柱上的分配系数不同，用有效塔板数和有效塔板高度作为衡量柱效能的指标时，应指明测定物质。,柱效不能表示被分离组分的实际分离效果，当两组分的分配系数,K,相同时，无论该色谱柱的塔板数多大，都无法分离。,23,四、速率理论,（一）塔板理论优缺点,（二）Van Deemteer 方程式,24,（一）塔板理论优缺点,成功处,：,解释了色谱流出曲线的形状和浓度极大值对应的t,R,评价柱效（n，H）,存在问题:,1）做出了四个与实际不相符的假设,忽略了组分在两相中传质和扩散的动力学过程,2）只定性给出塔板高度的概念，却无法解释板高的,影响因素,3）排除了一个重要参数流动相的线速度u，,因而无法解释柱效与流速关系,更无法提出降低板高的途径,25,（二）Van Deemteer 方程式,吸收了塔板理论的有效成果H，,并从动力学角度较好地解释了影响柱效的因素,涡流扩散项,纵向扩散项,传质阻抗项,26,1. 涡流扩散项,（多径扩散项）,：A,产生原因：,载气携样品进柱，遇到来自固定相颗粒,的阻力路径不同涡流扩散,next,影响因素：,固体颗粒越小，填充越实，A项越小,讨论：,注：,颗粒太小，柱压过高且不易填充均匀,填充柱60100目,空心毛细管柱（0.10.5mm），A=0，n,理,较高,next,27,2. 纵向扩散项,（分子扩散项）,：B/u,产生原因：,峰在固定相中被流动相推动向前、展开,两边浓度差,影响因素：,讨论：,28,注,：,为降低纵向扩散，宜选用分子量较大的载气、,控制较高线速度和较低的柱温,选择载气原则,：,兼顾分析时间和减小纵向扩散,u,较小时，选,M,较大的,N,2,气（粘度大）,u,较大时，,选,M,较小的,H,2,气，,He,气（粘度小）,29,3. 传质阻抗项：Cu,产生原因：,样品在气液两相分配，样品未及溶解就,被带走，从而造成峰扩张,影响因素：,30,讨论：,注：,固定液应完全覆盖载体表面，不可以太薄，,否则柱子寿命短，,k,太小；,T,不可以超过固定液最佳使用温度,31,小结：,范氏方程说明了在色谱分离条件的选择中，填充,均匀程度、填充物的粒度、流动相的种类及流速、固定相的液膜厚度等对柱效和峰展宽的影响,32,分离度,塔板理论和速率理论都难以描述难分离物质对的实际分离程度。即柱效为多大时，相邻两组份能够被完全分离。,难分离物质对的分离度大小受色谱过程中两种因素的综合影响：保留值之差色谱过程的热力学因素；,区域宽度色谱过程的动力学因素。,色谱分离中的四种情况如图所示：,柱效较高，,K,(分配系数)较大,完全分离；, ,K,不是很大，柱效较高，峰较窄，基本上完全分离；,柱效较低，,K,较大,但分离的不好；, ,K,小，柱效低，分离效果更差。,33,1分离度定义式,分离度,：,相临两组分间峰顶间距离是峰底宽平均值的几倍,（衡量色谱分离条件优劣的参数）,讨论：,34,令,W,b(2),=,W,b(1),=,W,b,（相邻两峰的峰底宽近似相等,），引入相对保留值和塔板数，可导出下式：,35,结论：,增加柱效（,n,有效,）是提高分离度的一个直接有效手段,提高柱效：增加柱长；降低板高,根据速率理论，降低板高，提高柱效的方法是：,1,）采用粒度较小、均匀填充的固定相（,A,项,）,2,）分配色谱应控制固定液液膜厚度（,C,项,）,3,）适宜的操作条件：,流动相的性质和流速，柱温等等（,B,项,）,选用分子量较大、线速度较小的载气,N,2,气，,控制较低的柱温,36,第三节 气相色谱柱及分离条件的选择,色谱柱组成,一、气液分配色谱柱,二、气固吸附色谱柱,柱管,填充剂,填充柱：24米柱长，26mm内径,毛细管柱：几十米几百米柱长,0.10.5mm内径,固体吸附剂气-固吸附色谱柱,载体+固定液气-液分配色谱柱,37,一、气-液分配色谱柱,固定相：载体,+,固定液,（一）载体,（二）固定液,38,（一）载体,1作用：,承载固定液的作用,2要求：,比表面积大（多涂渍固定液）,无吸附性（不吸附被测组分）,化学惰性（不与固定液发生化学反应）,热稳定性好,一定的机械强度，,不易破碎；,颗粒大小均匀、适度。一般常用6080目、80100目。,39,3分类：,（1）硅藻土类：具有一定粒度的多孔性固体微粒,红色：吸附力强，与非极性物质配伍,白色：吸附力弱，与极性物质配伍,40,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。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。,41,4载体的处理方法钝化，减弱吸附性,酸洗：用于分析酸类和酯类,碱洗：用于分析胺类等碱性化合物,硅烷化：用于具有形成氢键能力的较强的化合物,表面釉化,（2）非硅藻土类：玻璃微球，石英微球，,氟塑载体，含氟化合物,42,填充柱气液色谱担体一览表,43,（二）固定液,1要求：,（1）操作柱温下固定液呈液态（易于形成均匀液膜）,（2）操作条件下固定液热稳定性和化学稳定性好,（3）固定液高沸点难挥发（柱寿命长，检测本底低）,（4）固定液对样品应有较好的溶解度及选择性,2分类：,化学分类法,极性分类法,44,化学分类法,A烃类：烷烃，芳烃,例,角鲨烷,标准的非极性固定液,B,硅氧烷类：,（,a,）,甲基硅氧烷：,弱极性,甲基硅油 （,n400,）,甲基硅油,230,0,C,甲基硅橡胶（,n400,）,SE30,，,OV1 350,0,C,（,b,）,苯基硅氧烷 ：,极性稍强（随苯基，极性）,甲基苯基硅油 （,n400,）,甲基苯基硅橡胶（,n400,） ：,按苯基含量不同分,低苯基硅橡胶,SE52,含苯基,5%,，,350,0,C,中苯基硅橡胶,OV17 ,含苯基,50%,，,350,0,C,高苯基硅橡胶,OV25 ,含苯基,75%,，,350,0,C,（,c,）,氟烷基硅氧烷：中等极性,（,d,）,氰基硅氧烷：强极性,45,C醇类（氢键形固定液）,非聚合醇,聚合醇,聚乙二醇（PEG-20M250,0,C）,D酯类：中强极性固定液,非聚酯类,聚酯类,丁二酸二乙二醇聚酯 （PDEGS或DEGS）,46,极性分类法：,a相对极性法,b固定液常数法（罗氏特征常数法和麦氏常数法）,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，,47,3固定液的选择：,（1）按相似相溶原则选择,（2）按组分性质的主要差别选择,48,（1）按相似相溶原则选择,a按极性相似原则选择：,固定液与被测组分极性“相似相溶”，选择性好,非极性组分选非极性固定液，,按沸点顺序出柱，低沸点的先出柱,中等极性组分选中等极性固定液，,基本按沸点顺序出柱,强极性组分选极性固定液,按极性顺序出柱，极性强的后出柱,注：对于中等极性组分，若沸点相同，,则按极性顺序出柱，极性较强的后出柱,49,b按化学官能团相似选择：,固定液与被测组分化学官能团相似，作用力强，,选择性高,酯类选酯或聚酯固定液,醇类选醇类或聚乙二醇固定液,50,（2）按组分性质的主要差别选择,组分的沸点差别为主, 选非极性固定液,按沸点顺序出柱,沸点低的先出柱,组分的极性差别为主, 选极性固定液,按极性强弱出柱,极性弱的先出柱,例：苯（80.1,0,C），环己烷（80.7,0,C）,选非极性柱 分不开；,选中强极性柱 较好分离，环己烷先出柱,51,醇、胺、水等强极性和能形成氢键化合物的分离：,通常选择极性或氢键性的固定液。,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。,52,二、气-固吸附色谱柱,固定相：,1）吸附剂活性炭（非极性）,硅胶，AL,2,O,3,（极性，吸附力强）,2）分子筛：吸附+分子筛,3）高分子多孔微球GDX,有机合成高分子聚合物,吸附+分配机制,53,活性炭：,有较大的比表面积，吸附性较强。,活性氧化铝,：,有较大的极性。适用于常温下O,2,、N,2,、CO、CH,4,、C,2,H,6,、C,2,H,4,等气体的相互分离。CO,2,能被活性氧化铝强烈吸附而不能用这种固定相进行分析。,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，还能分析CO,2,、N,2,O、NO、NO,2,等，且能够分离臭氧。,54,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O,2,与N,2,）。除了广泛用于H,2,、O,2,、N,2,、CH,4,、CO等的分离外，还能够测定He、Ne、Ar、NO、N,2,O等。,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。,55,气固色谱固定相的特点,（1）性能与制备和活化条件有很大关系；,（2）同一种固定相，不同厂家或不同活化条件，分离效果差异较大；,（3）种类有限，能分离的对象不多；,（4）使用方便。,56,分离条件的选择：,色谱条件包括分离条件和操作条件,分离条件是指色谱柱,操作条件是指载气流速、进样条件及检测器,1色谱柱的选择,2柱温的选择,3载气与流速的选择,4进样条件的选择,57,1色谱柱的选择（以气液分配色谱为主）,（1）固定相的选择,（2）柱长的选择,58,（1）固定相的选择,固定液的选择：,1,）按 “相似相溶”原则：极性相似或官能团相似,2,）按组分性质主要差别：,沸点相差大的选非极性固定液,沸点相差小的选极性固定液,3,）柱温,1.5,选择,L,，,不可以无限延长柱子,。,填充色谱柱的柱长通常,为,13,米，内径,34,厘米。,61,2柱温的选择,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（低于此温度固定液以固体形式存在）范围之内,。,柱温，被测组分的挥发度，即被测组分在气相中的浓度，,K,，,t,R,，,低沸点组份峰易产生重叠。,对于难分离物质，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，宽沸程样品应采用程序升温。,62,续前,程序升温好处：,改善分离效果,缩短分析周期,改善峰形,提高检测灵敏度,63,1. 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。,载气摩尔质量大，可抑制试样的纵向扩散，提高柱效。载气流速较大时，传质阻力项起主要作用，采用较小摩尔质量的载气（如,H,2,，,He,），,可减小传质阻力，提高柱效。,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。,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。,2. 载气流速的选择,作图求出最佳流速。实际流速通常稍大于最佳流速，以缩短分析时间。,3载气与流速的选择,64,4进样条件的选择,气化室温度,一般稍高于样品沸点,检测室温,度,应高于柱温,3050,0,C,进样量,不可过大，否则造成拖尾峰,注：,检测器灵敏度足够,进样量尽量小,最大允许进样,量,使理论塔板数降低,10%,的进样,量,65,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。,进样要求动作快、时间短。,气体试样应采气体进样阀进样。,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。,66,第四节 检测器,检测器：是将流出色谱柱的被测组分的浓度转变为,电信号的装置,一、气相色谱检测器分类,二、常用检测器的特点和检测原理,三、检测器的性能指标,67,一、气相色谱检测器分类：,按检测原理分,浓度型检测器：测量组分浓度的变化,响应值与组分的浓度成正比,（TCD）,质量型检测器：测量组分质量流速的变化,响应值与单位时间进入检测器的,组分质量成正比,（FID）,68,二、常用检测器的特点和检测原理,（一）热导检测器（TCD）,（二）氢焰检测器（FID）,（三）电子捕获检测器（ECD）,（四）,具有定性功能的检测器（联用技术）,69,（一）热导检测器（TCD）,1特点,2结构,3检测原理,4影响因素,70,1特点：浓度型检测器,优点：,1）通用型，应用广泛,2）结构简单,3）稳定性好,4）线性范围宽,5）不破坏组分，可重新收集制备,缺点：,与其他检测器比灵敏度稍低,（因大多数组分与载气热导率差别不大）,71,2结构,测量臂接在色谱柱后,通样品气体+载气，电阻为R,1,惠斯通电桥,参比臂接在色谱柱前,只通载气，电阻R,2,两个等阻值电阻R,3,= R,4,72,检测原理：,不同的气体有不同的热导系数，依据组分与载气的热导率差别进行检测 。,钨丝通电，加热与散热达到平衡后，两臂电阻值：,R,参,=R,测,; R,1,=R,2,则：,R,参,R,2,=,R,测,R,1,无电压信号输出；记录仪走直线（基线）。,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,R,2,R,测,R,1,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。,73,影响,热导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，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。,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。,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。,74,（二）氢焰检测器（FID）,1特点,2结构,3检测原理和离子化机理,75,1特点：质量型检测器,优点：,专属型检测器（只能测含C有机物）对无机气体、水、四氯化碳等含氢少或不含氢的物质灵敏度低或不响应。,具有结构简单、稳定性好、灵敏度高（比热导检测器的灵敏度高出近3个数量级，检测下限达10,-12,gg,-1,）、响应迅速、线性范围宽等特点。,缺点：,燃烧会破坏离子原形，无法回收,（制备纯物质，不采用）,76,氢焰检测器的结构：,(1) 在发射极和收集极之间加有一定的直流电压（100300,V）构成一个外加电场。,(2),氢焰检测器需要用到三种气体：,N,2,：载气携带试样组分；,H,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。,77,氢焰检测器的原理,1.当含有机物 CnHm的载气由喷嘴喷出进入火焰时，在C层发生裂解反应产生自由基 ：,CnHm CH,2.产生的自由基在D层火焰中与外面扩散进来的激发态原子氧或分子氧发生如下反应：, CH + O CHO,+,+ e,3.生成的正离子CHO,+,与火焰中大量水分子碰撞而发生分子离子反应：,CHO,+,+ H,2,O H,3,O,+,+ CO,A区：预热区,B层：点燃火焰,C层：热裂解区：,温度最高,D层：反应区,78,影响氢焰检测器灵敏度的因素,各种气体流速和配比的选择：,N,2,流速的选择主要考虑分离效能，,N,2,H,2,= 1,11,1.5,氢气,空气=1,10。,极化电压：,正常极化电压选择在100300V范围内。,79,（三）电子捕获检测器 (ECD),高选择性检测器,仅对含有卤素、磷、硫、氧等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。,80,（四）具有定性功能的检测器（联用技术）,质谱作为色谱的检测器使用需要解决四个问题：,（1）色谱柱出口压力与质谱仪高真空之间的匹配；,（2）试样组分与载气的分离；,（3）质谱对色谱流出峰的快速测定（电子计算机解决）；,（4）质谱仪的小型化（小型化的质量分析器）。,第一和第二个问题的解决：,采用分子分离器；,分子分离器类型：,微孔玻璃式、半透膜式和喷射式三种。,喷射式分子分离器：,由一对同轴收缩型喷嘴构成，喷嘴被封在一真空室中，如图所示。可做成多级。,81,三、检测器的性能指标,（一）噪声与漂移,（二）灵敏度,（三）检测限,82,（一）噪声与漂移,1噪声：无样品通过时，由仪器本身和工作条件等,偶然因素引起基线的起伏称为,2漂移：基线随时间向一个方向的缓慢变化称为,（以一小时内的基线水平变化来表示）,83,（二）灵敏度,（响应值，应答值）,1浓度型检测器的灵敏度（S,c,）,灵敏度越高，噪音越大,84,2质量型检测器的灵敏度,（S,m,）,85,（三）检测限（敏感度）：,组分峰高为噪音二倍时的灵敏度 检测限小，仪器性能好,质量型检测器,浓度型检测器,86,第五节 定性定量分析,一、定性分析,二、定量分析,87,一、定性分析,1利用保留值定性,1）已知对照物定性：定性专属性差,注：不同组分如在某一色谱条件下保留值相同，应,更改色谱柱再检测，初步推算是否为一个纯物质峰,2,）相对保留值定性,2,利用加入法定性：,将纯物质加入到试样中，观察各组分色谱峰的相对变化。,3,利用化学反应定性：,收集柱后组分，官能团反应,定性鉴别（非在线）,4,利用两谱联用定性：,GC-MS，GC-FTIR,88,二、定量分析：,以峰高或峰面积定量,（一）峰面积的测量,（二）定量校正因子,（三）定量方法,89,（一）峰面积的测量,2非正常峰（不对称峰）,1对于正常峰,3自动求和（自动积分仪或色谱工作站）：,直接给出A，h，W,1/2,注：当色谱操作条件一定时，在一定进样量范围内,（不超载），W,1/2,与进样量无关,A,= 1.064,h,W,1/2,A,= 1/2 (W,0.15h,+ W,0.85h,),h,90,（二）定量校正因子,1两种表示方法,试样中各组分质量与其色谱峰面积成正比，即：,m,i,=,f,i,A,i,比例系数,f,i,：,绝对校正因子,，,单位面积对应的物质量：,f,i,=,m,i,/,A,i,相对校正因子,f,i,：,即组分的绝对校正因子与标准物质的绝对校正因子之比。,91,2相对校正因子的测定,3注意事项：,相对校正因子与待测物、基准物和检测器类型有关，,与操作条件（进样量）无关,基准物,：,TCD,苯；,FID,丁庚烷,以氢气和氦气作载气测的校正因子可通用,以氮气作载气测的校正因子与两者差别大,92,（三）定量方法,1归一化法,2外标法,3内标法,4内标对比法,93,1归一化法,前提：试样中所有组分都产生信号并能检出色谱峰,依据：组分含量与峰面积成正比,优点：,简便，准确,定量结果与进样量、重复性无关,（前提,柱子不超载）,色谱条件略有变化对结果几乎无影响,缺点：,所有组分必须在一定时间内都出峰,必须已知所有组分的校正因子,不适合微量组分的测定,94,2外标法：,以待测组分纯品为对照物，与试样中待测 组分的响应信号相比较进行定量的方法,a工作曲线法：,i纯品,工作曲线，同体积样品与之比较,c,前提：进入检测器样品量与峰面积成正比,b,外标一点法：,一种浓度对照物对比样品中待测组分含量,前提：截距为,0,，对照品浓度与待测组分浓度接近,c外标两点法：,前提：选 取两点对照品的浓度，需涵盖待测浓度,外标法特点：,1,）不需要校正因子，不需要所有组分出峰,2,）结果受进样量、进样重复性和操作条件影响大,每次进样量应一致，否则产生误差,95,3内标法：,无待测物纯品，加入样品中不含对照物， 与待测组分和对照物的响应信号对比定量,对内标物要求：,a,内标物须为原样品中不含组分,b,内标物与待测物保留时间应接近且,R1.5,c,内标物为高纯度标准物质，或含量已知物质,内标法优点：,进样量不超量时，重复性及操作条件对结果无影响,只需待测组分和内标物出峰，与其他组分是否出峰无关,适合测定微量组分,内标法缺点：,制样要求高；找合适内标物困难；已知校正因子,96,4内标对比法,（已知浓度样品对照法） 配制等量加入内标物的样品溶液和对照品溶液,内标对比法特点：,不需要校正因子,进样量对结果影响不大,97,