色譜定性定量方法ppt課件

1、一、色譜定性方法色譜定性分析通常采用三種方法：色譜定性分析通常采用三種方法：1 1 色譜方法定性，根據(jù)保留值與己知物對(duì)照色譜方法定性，根據(jù)保留值與己知物對(duì)照定性或利用檢測(cè)器響應(yīng)差別進(jìn)行定性。定性或利用檢測(cè)器響應(yīng)差別進(jìn)行定性。用其他儀器或化學(xué)方法定性。用其他儀器或化學(xué)方法定性。與各種結(jié)構(gòu)分析儀器聯(lián)用定性。與各種結(jié)構(gòu)分析儀器聯(lián)用定性。根據(jù)保留值定性根據(jù)保留值定性1 1 與已知物對(duì)照定性與已知物對(duì)照定性利用保留時(shí)間或保留距離定性：利用保留時(shí)間或保留距離定性：雙色譜系統(tǒng)定性雙色譜系統(tǒng)定性 雙色譜系統(tǒng)定性是改變色譜條件以改變雙色譜系統(tǒng)定性是改變色譜條件以改變分離選擇性，使不同物質(zhì)顯示不同保留分離選擇性，

2、使不同物質(zhì)顯示不同保留值。降低柱溫也能提高分離選擇性，因值。降低柱溫也能提高分離選擇性，因而降低柱溫也可能提高色譜定性的準(zhǔn)確而降低柱溫也可能提高色譜定性的準(zhǔn)確性。性。 將試樣和標(biāo)準(zhǔn)物的混合物分別在兩根極性相差較大的色譜柱上進(jìn)行色譜將試樣和標(biāo)準(zhǔn)物的混合物分別在兩根極性相差較大的色譜柱上進(jìn)行色譜分離分離 觀察標(biāo)準(zhǔn)物和未知物色譜峰在這兩根柱子上是否始終重合，如兩色譜峰始觀察標(biāo)準(zhǔn)物和未知物色譜峰在這兩根柱子上是否始終重合，如兩色譜峰始終重合，可判斷為同一組份，否則不是同一組份。可以避免不同組份由于保終重合，可判斷為同一組份，否則不是同一組份。可以避免不同組份由于保留值的偶然一致性，可能發(fā)生的定性錯(cuò)誤。

3、留值的偶然一致性，可能發(fā)生的定性錯(cuò)誤。2利用保留值經(jīng)驗(yàn)規(guī)律定性 實(shí)驗(yàn)證明，在各種色譜方法和色譜系統(tǒng)中、同系物或結(jié)構(gòu)相似的化合物保留值與分子結(jié)構(gòu)單元重復(fù)值呈線性關(guān)系。例如，在恒溫或等度淋洗色譜中，同系物保留值的對(duì)數(shù)與分子中碳原子數(shù)成正比，通常稱為碳數(shù)規(guī)律： 根據(jù)同系物幾個(gè)組分的保留值能求出同系物其他組分的保留值。由同系物保根據(jù)同系物幾個(gè)組分的保留值能求出同系物其他組分的保留值。由同系物保留值對(duì)碳數(shù)作圖，也能求出同系物各組分保留值，用于定性鑒定。如圖是氣留值對(duì)碳數(shù)作圖，也能求出同系物各組分保留值，用于定性鑒定。如圖是氣相色譜的相色譜的lgtR-n 圖。同一色譜條件下，不同的同系物其曲線斜率不同。圖

4、。同一色譜條件下，不同的同系物其曲線斜率不同。 保留時(shí)間對(duì)數(shù)與碳數(shù)關(guān)系圖保留時(shí)間對(duì)數(shù)與碳數(shù)關(guān)系圖沸點(diǎn)規(guī)律：沸點(diǎn)規(guī)律： 氣相色譜中，同系物或結(jié)構(gòu)相同的同氣相色譜中，同系物或結(jié)構(gòu)相同的同族化合物的沸點(diǎn)與保留值呈線性關(guān)系：族化合物的沸點(diǎn)與保留值呈線性關(guān)系：根據(jù)沸點(diǎn)規(guī)律，按同族化合物沸點(diǎn)求出其保留值，根據(jù)沸點(diǎn)規(guī)律，按同族化合物沸點(diǎn)求出其保留值，或根據(jù)保留值求出沸點(diǎn)對(duì)樣品中組分定性。或根據(jù)保留值求出沸點(diǎn)對(duì)樣品中組分定性。 比保留體積對(duì)數(shù)與沸點(diǎn)關(guān)系圖比保留體積對(duì)數(shù)與沸點(diǎn)關(guān)系圖1 1 1 n-1 n-烷烴烷烴 2 2 醚類醚類 3 3 醛類醛類 4 n- 4 n-伯醇伯醇3 3利用文獻(xiàn)保留數(shù)據(jù)定性利用文獻(xiàn)保

5、留數(shù)據(jù)定性 對(duì)于色譜定性分析，若實(shí)驗(yàn)室沒有需要的標(biāo)樣，對(duì)于色譜定性分析，若實(shí)驗(yàn)室沒有需要的標(biāo)樣，可以采用文獻(xiàn)提供的色譜保留數(shù)據(jù)定性。可以采用文獻(xiàn)提供的色譜保留數(shù)據(jù)定性。 保留指數(shù)具有標(biāo)準(zhǔn)物易得到保留指數(shù)具有標(biāo)準(zhǔn)物易得到,測(cè)定精度高等優(yōu)點(diǎn)，是氣相色譜領(lǐng)域應(yīng)用最多的測(cè)定精度高等優(yōu)點(diǎn)，是氣相色譜領(lǐng)域應(yīng)用最多的定性數(shù)據(jù)。定性數(shù)據(jù)。 保留指數(shù)具有如下特點(diǎn)：保留指數(shù)具有如下特點(diǎn)： 保留指數(shù)有效數(shù)字是三位，測(cè)定精度高，重復(fù)性好，誤差在保留指數(shù)有效數(shù)字是三位，測(cè)定精度高，重復(fù)性好，誤差在1以內(nèi)。以內(nèi)。 受柱溫影響較小，通常溫度改變受柱溫影響較小，通常溫度改變10C，保留指數(shù)變化約，保留指數(shù)變化約0.05%，測(cè)

6、定值與文獻(xiàn)，測(cè)定值與文獻(xiàn)值易于重復(fù)，便于利用文獻(xiàn)值定性。值易于重復(fù)，便于利用文獻(xiàn)值定性。 在較小溫度范圍，保留指數(shù)與溫度成線性關(guān)系，利用這個(gè)規(guī)律用內(nèi)插法求出不在較小溫度范圍，保留指數(shù)與溫度成線性關(guān)系，利用這個(gè)規(guī)律用內(nèi)插法求出不同溫度下的保留指數(shù)同溫度下的保留指數(shù)利用檢測(cè)器選擇性響應(yīng)定性利用檢測(cè)器選擇性響應(yīng)定性 氣相或高效液相色譜已有多種選擇性檢氣相或高效液相色譜已有多種選擇性檢測(cè)器，它們只對(duì)某些類型的化合物有響應(yīng)。測(cè)器，它們只對(duì)某些類型的化合物有響應(yīng)。將兩種不同選擇性檢測(cè)器聯(lián)用或選擇性檢測(cè)將兩種不同選擇性檢測(cè)器聯(lián)用或選擇性檢測(cè)器與通用型檢測(cè)器聯(lián)用，根據(jù)色譜峰響應(yīng)信器與通用型檢測(cè)器聯(lián)用，根據(jù)色譜

7、峰響應(yīng)信號(hào)的差別，能提供化合物類型或結(jié)構(gòu)信息，號(hào)的差別，能提供化合物類型或結(jié)構(gòu)信息，是色譜定性的輔助方法之一。是色譜定性的輔助方法之一。用其他儀器和化學(xué)方法定性用其他儀器和化學(xué)方法定性分離樣品定性鑒定技術(shù)分離樣品定性鑒定技術(shù)1 1 將試樣經(jīng)過一些特殊試劑處理，發(fā)生物理變化或化將試樣經(jīng)過一些特殊試劑處理，發(fā)生物理變化或化學(xué)反應(yīng)后，其色譜峰將會(huì)提前、移后或完全消失學(xué)反應(yīng)后，其色譜峰將會(huì)提前、移后或完全消失2 2 比較處理前后色譜圖的差異，以及在柱后用化學(xué)試比較處理前后色譜圖的差異，以及在柱后用化學(xué)試劑鑒定流出物，就可初步定性鑒別試樣中含有哪些官劑鑒定流出物，就可初步定性鑒別試樣中含有哪些官能團(tuán)能團(tuán)

8、色譜色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù) 儀器聯(lián)用技術(shù)是當(dāng)代分析儀器發(fā)展的重要方向，儀器聯(lián)用技術(shù)是當(dāng)代分析儀器發(fā)展的重要方向，而以色譜聯(lián)用技術(shù)最為活躍。各種結(jié)構(gòu)分析儀器提供而以色譜聯(lián)用技術(shù)最為活躍。各種結(jié)構(gòu)分析儀器提供物質(zhì)的定性鑒定信息，但這些儀器方法大多數(shù)只能用物質(zhì)的定性鑒定信息，但這些儀器方法大多數(shù)只能用于純化合物或簡(jiǎn)單混合的的直接鑒定。若將結(jié)構(gòu)分析于純化合物或簡(jiǎn)單混合的的直接鑒定。若將結(jié)構(gòu)分析儀器作為色譜鑒定器，與色譜聯(lián)用，特色譜的高分離儀器作為色譜鑒定器，與色譜聯(lián)用，特色譜的高分離能力和結(jié)構(gòu)分析儀器的成分鑒定能力相結(jié)合，使各種能力和結(jié)構(gòu)分析儀器的成分鑒定能力相結(jié)合，使各種色譜聯(lián)用技術(shù)成為最有效

9、的復(fù)雜混合物的分離、鑒定色譜聯(lián)用技術(shù)成為最有效的復(fù)雜混合物的分離、鑒定手段。例如氣相色譜手段。例如氣相色譜質(zhì)譜、氣相色譜質(zhì)譜、氣相色譜傅里葉變換傅里葉變換紅外光譜、液相色譜紅外光譜、液相色譜質(zhì)譜、液相色譜傅里葉變換紅質(zhì)譜、液相色譜傅里葉變換紅外光譜、液相色譜外光譜、液相色譜- -核磁共振波譜核磁共振波譜二、色譜定量方法1.1.定量依據(jù)和校正因子定量依據(jù)和校正因子在一定的操作條件下，被測(cè)組份的質(zhì)量在一定的操作條件下，被測(cè)組份的質(zhì)量mimi與檢測(cè)器產(chǎn)與檢測(cè)器產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)色譜圖上表現(xiàn)為峰面積生的響應(yīng)信號(hào)色譜圖上表現(xiàn)為峰面積AiAi成正比，比成正比，比例系數(shù)稱為峰面積絕對(duì)校正因子例系數(shù)稱為峰面積絕對(duì)

10、校正因子fifi，即，即mi=fiAimi=fiAi 這就是色譜定量分析的依據(jù)這就是色譜定量分析的依據(jù)絕對(duì)校正因子主要由儀器的靈敏度所決定，并與分析絕對(duì)校正因子主要由儀器的靈敏度所決定，并與分析的操作條件有密切關(guān)系的操作條件有密切關(guān)系 同一種檢測(cè)器對(duì)不同物質(zhì)具有不同的響應(yīng)值，即使兩同一種檢測(cè)器對(duì)不同物質(zhì)具有不同的響應(yīng)值，即使兩種物質(zhì)的含量相等，在檢測(cè)器上得到的信號(hào)種物質(zhì)的含量相等，在檢測(cè)器上得到的信號(hào)AiAi也往往是也往往是不相同的，而且它不易準(zhǔn)確測(cè)定，因此無法直接用于定不相同的，而且它不易準(zhǔn)確測(cè)定，因此無法直接用于定量分析量分析 為使峰面積能正確反映出物質(zhì)的量，必須采用相對(duì)校正因子 把混合物

11、中的不同組份的峰面積校正成相當(dāng)于某一標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的峰面積，用于計(jì)算各組份的含量相對(duì)校正因子相對(duì)校正因子fisfis是指某組份是指某組份i i的絕對(duì)校正因子與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的絕對(duì)校正因子與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)s s的絕的絕對(duì)校正因子之比值，通常簡(jiǎn)稱為校正因子，即對(duì)校正因子之比值，通常簡(jiǎn)稱為校正因子，即siisfff 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：苯用于熱導(dǎo)檢測(cè)器）苯用于熱導(dǎo)檢測(cè)器） TCD TCD苯；苯； 正庚烷用于氫火焰離子化檢測(cè)器）正庚烷用于氫火焰離子化檢測(cè)器） FID FID正庚烷正庚烷某組份某組份i與其等量的標(biāo)準(zhǔn)物與其等量的標(biāo)準(zhǔn)物s的響應(yīng)值之比值稱為相對(duì)的響應(yīng)值之比值稱為相對(duì)響應(yīng)值，用響應(yīng)值，用Sis表示，它與相對(duì)校正

12、因子互為倒數(shù)，即表示，它與相對(duì)校正因子互為倒數(shù)，即isisfS1相對(duì)校正因子的測(cè)定方法 準(zhǔn)確稱量被測(cè)組份和標(biāo)準(zhǔn)組份色譜純?cè)噭?，?zhǔn)確稱量被測(cè)組份和標(biāo)準(zhǔn)組份色譜純?cè)噭兌葢?yīng)大于純度應(yīng)大于9999），混合均勻后，在色譜操作條），混合均勻后，在色譜操作條件下進(jìn)行分析。從色譜圖上分別測(cè)量出相應(yīng)的峰件下進(jìn)行分析。從色譜圖上分別測(cè)量出相應(yīng)的峰面積，從而計(jì)算出質(zhì)量校正因子。面積，從而計(jì)算出質(zhì)量校正因子。常用化合物的校正因子也可以查閱常用化合物的校正因子也可以查閱“色譜手冊(cè)色譜手冊(cè)及有關(guān)參考文獻(xiàn)。及有關(guān)參考文獻(xiàn)。 2.峰面積的測(cè)量準(zhǔn)確測(cè)量法準(zhǔn)確測(cè)量法用計(jì)算機(jī)測(cè)量用計(jì)算機(jī)測(cè)量 通常高級(jí)色譜儀配有計(jì)算機(jī)，能自動(dòng)計(jì)

13、算峰面積通常高級(jí)色譜儀配有計(jì)算機(jī)，能自動(dòng)計(jì)算峰面積用自動(dòng)積分儀測(cè)量用自動(dòng)積分儀測(cè)量 它能自動(dòng)測(cè)出曲線所包圍的面積，測(cè)量精度達(dá)它能自動(dòng)測(cè)出曲線所包圍的面積，測(cè)量精度達(dá)0.20.22 2 上述兩種方法分析速度快，線性范圍廣，對(duì)小峰或不上述兩種方法分析速度快，線性范圍廣，對(duì)小峰或不規(guī)則的峰也能得出較準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果規(guī)則的峰也能得出較準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果2.峰面積的測(cè)量近似測(cè)量法近似測(cè)量法對(duì)稱峰可用峰高乘半高峰寬法：對(duì)稱峰可用峰高乘半高峰寬法： 在相對(duì)計(jì)算時(shí)可省略系數(shù)，狹窄峰還可將半高峰寬視在相對(duì)計(jì)算時(shí)可省略系數(shù)，狹窄峰還可將半高峰寬視為常數(shù)以峰高計(jì)算為常數(shù)以峰高計(jì)算不對(duì)稱峰可用峰高乘平均峰寬法：不對(duì)稱峰可用

14、峰高乘平均峰寬法： 平均峰寬是指在峰高平均峰寬是指在峰高0.150.15和和0.850.85處分別測(cè)量的峰寬的處分別測(cè)量的峰寬的平均值平均值2/065. 1hhWA)(2185. 015. 0WWhA3.常用定量方法歸一法歸一法若試樣中各組份都能流出色譜柱并在所用的檢測(cè)器上都能產(chǎn)生信若試樣中各組份都能流出色譜柱并在所用的檢測(cè)器上都能產(chǎn)生信號(hào)顯示出色譜峰，則可測(cè)量所有組份色譜峰的峰面積，由下列公號(hào)顯示出色譜峰，則可測(cè)量所有組份色譜峰的峰面積，由下列公式計(jì)算各組份的含量式計(jì)算各組份的含量%1002211nniiifAfAfAfAAi為任一組份的峰面積，為任一組份的峰面積，fi為任一組份的質(zhì)量校正因

15、子為任一組份的質(zhì)量校正因子歸一法的優(yōu)點(diǎn)是無需標(biāo)樣，結(jié)果準(zhǔn)確，操作簡(jiǎn)便，操作條件如歸一法的優(yōu)點(diǎn)是無需標(biāo)樣，結(jié)果準(zhǔn)確，操作簡(jiǎn)便，操作條件如進(jìn)樣量、流速等變化對(duì)測(cè)定結(jié)果影響較小，宜于分析多組份試進(jìn)樣量、流速等變化對(duì)測(cè)定結(jié)果影響較小，宜于分析多組份試樣中各組份的含量。樣中各組份的含量。iiiAfm sssAfm ssiisiAfAfmmssiisiAmAfm %100%100試樣試樣mAmAfmmssiisiims和和mi分別為內(nèi)標(biāo)物和被測(cè)組份的質(zhì)量分別為內(nèi)標(biāo)物和被測(cè)組份的質(zhì)量As和和Ai分別為內(nèi)標(biāo)物和被測(cè)組份的峰面積分別為內(nèi)標(biāo)物和被測(cè)組份的峰面積fis為組份為組份i相對(duì)于內(nèi)標(biāo)物相對(duì)于內(nèi)標(biāo)物s的相對(duì)校

16、正因子的相對(duì)校正因子 選擇內(nèi)標(biāo)物有四個(gè)要求：選擇內(nèi)標(biāo)物有四個(gè)要求：（a a內(nèi)標(biāo)物應(yīng)是該試樣中不存在的純物質(zhì)；內(nèi)標(biāo)物應(yīng)是該試樣中不存在的純物質(zhì)；（b b它必須完全溶于試樣中，并與試樣中各組份的色譜峰能完全它必須完全溶于試樣中，并與試樣中各組份的色譜峰能完全分離；分離；（c c加入內(nèi)標(biāo)物的量應(yīng)接近于被測(cè)組份；加入內(nèi)標(biāo)物的量應(yīng)接近于被測(cè)組份；（d d色譜峰的位置應(yīng)與被測(cè)組份的色譜峰的位置相近，或在幾個(gè)色譜峰的位置應(yīng)與被測(cè)組份的色譜峰的位置相近，或在幾個(gè)被測(cè)組份色譜峰中間。被測(cè)組份色譜峰中間。內(nèi)標(biāo)法的優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)標(biāo)法的優(yōu)點(diǎn)：A.A.不需標(biāo)準(zhǔn)樣品不需標(biāo)準(zhǔn)樣品B.B.測(cè)定的結(jié)果較為準(zhǔn)確測(cè)定的結(jié)果較為準(zhǔn)確由于通過測(cè)量?jī)?nèi)標(biāo)物及被測(cè)組份的峰面積的相對(duì)值來進(jìn)行計(jì)算，因由于通過測(cè)量?jī)?nèi)標(biāo)物及被測(cè)組份的峰面積的相對(duì)值來進(jìn)行計(jì)算，因而在一定程度上消除了操作條件等的變化所引起的誤差而在一定程度上消除了操作條件等的變化所引起的誤差內(nèi)標(biāo)法的缺點(diǎn)：內(nèi)標(biāo)法的缺點(diǎn)：A.A.操作程序較為麻煩，每次分析時(shí)內(nèi)標(biāo)物和試樣都要準(zhǔn)確稱量操作程序較為麻煩，每次分析時(shí)內(nèi)標(biāo)物和試樣都要準(zhǔn)確稱量B.B.有時(shí)尋找合適的內(nèi)標(biāo)物也有困難有時(shí)尋找合適的內(nèi)標(biāo)物也有困難可用內(nèi)標(biāo)校正曲線法進(jìn)行定量測(cè)定可用內(nèi)標(biāo)校正曲線法進(jìn)行定量測(cè)定外標(biāo)法外標(biāo)法外標(biāo)法就是標(biāo)準(zhǔn)曲線法外標(biāo)法就是標(biāo)準(zhǔn)曲線法用標(biāo)樣配成一系