色谱定量方法讲稿
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色谱定量的依据和方法详解一、色谱定量两大依据以气相色谱为例,气相色谱是用峰面积或者峰高来定量的。
依据如下:1、最重要的第一条,就是检测器的线性响应关系。
在所有的色谱检测器中,除了FPD之外,所有的检测器都遵从线性响应,也就是说m=KS。
这里m指单位时间内到达检测器的待测物质的量(包括质量或物质的量),K表示线性响应系数,S表示检测器响应信号的值。
也就是说,检测器响应信号的大小与单位时间到达检测器的被测物质的总量成正比。
当然我们也知道,这个关系是有范围的,match量太大或者太小,都会脱离线性。
2、其次就是第二条,就是塔板理论。
塔板理论充分阐述了峰高与进样量之间的关系,或者说他们之间是成正比的。
这个可以参考我对塔板理论的说明。
根据这两条,可以肯定的说,待测物质的峰高与待测物的进样总量成正比。
或者利用微积分可以推断出,待测物质的峰面积和待测物的进样总量成正比。
既然峰高和峰面积都与进样总量成正比,为什么我们喜欢用峰面积,而不是更简单的峰高呢?这个问题也很简单,因为塔板理论不完全正确,峰形经常不完全满足正态分布,所以峰高的代表性不足。
什么时候峰高能够有良好的代表性?很明显,峰形良好而且对称,成良好的正态分布曲线形状的时候。
或者说峰形尖锐且对称的时候。
色谱峰经常拖尾,所以用峰面积定量就可以了,峰面积绝大多数情形下,都具有很好的代表性。
但是在检测器超载,或者模数转换器超载,或者峰面积积分不准,或者进样代表性不足的时候,以及一些其他特殊情形下,用峰面积也不能得到正确结果。
但无论如何,用峰面积定量,已经是我们可能的最准确方法了。
二、色谱定量方法色谱定量方法共四种:外标法、归一化法、内标法、内加法(标准加入法)。
再细分归一化法还可以分为百分比法,带校正因子的归一化法,部分归一化法等。
在这些定量方法中,百分比法和外标法最简单,内加法最麻烦。
下面讲解这些方法各自适合的情况。
1、归一化法把所有出峰的组分含量之和按100%计的定量方法,称为归一化法。
仪器分析中各分析定量定性的依据定量分析是依据统计数据,建立数学模型,并用数学模型计算出分析对象的各项指标及其数值的一种方法。
定性分析则是主要凭分析者的直觉、经验,凭分析对象过去和现在的延续状况及最新的信息资料,对分析对象的性质、特点、发展变化规律作出判断的一种方法。
1、气相色谱:色谱峰保留值和面积,这样气相色谱可根据这两个数据进行定性定量分析。
色谱峰保留值是定性分析的依据,而色谱峰面积则是定量分析的依据。
2、紫外光谱:最大吸收波长λ、摩尔吸收系数ε及吸收曲线的形状不同是进行物质定性分析的依据。
进行定量分析依据朗伯-比耳定律:A=εbc3、核磁:定量分析以结构分析为基础,在进行定量分析之前,首先对化合物的分子结构进行鉴定,再利用分子特定基团的质子数与相应峰谱的峰面积之间的关系进行定量测定。
定量分析的根据:吸收能量的大小取决于核的多少。
以磁场强度为横坐标提供定性分析所依据的参数,以吸收能量为纵坐标,纵坐标对应于不同H0的出峰面积就是定量分析参数。
4、质谱:利用电磁学原理,对物质气相离子依其质荷比(m/e)进行分离和分析的方法。
被分析的样品首先离子化,然后利用离子在电场或磁场中的运动性质,将离子按质荷比(m/e)分开并按质荷比大小排列成谱图形式,根据质谱图可确定样品成分、结构和相对分子质量。
5、原子吸收:原子吸收光谱法进行定量分析的依据是:试样中待测元素的浓度与待测元素吸收辐射的原子总数成正比,即A=k'C。
定量分析方法有标准曲线法和标准加入法两种。
6、红外:红外光谱的定性主要根据图谱中的:基团的特征吸收频率红外光谱的定量是根据图谱中的:特征峰的强度7、离子:利用离子交换的原理,连续对多种阴离子进行定性和定量的分析。
保留时间定性,峰高或峰面积定量。
8、荧光:物质吸收的光,称为激发光;物质受激后所发射的光,称为发射光或荧光。
根据荧光的光谱和荧光强度,对物质进行定性或定量测定9、差热:定性分析:定性表征和鉴别物质依据:峰温、形状和峰数目方法:将实测样品DTA曲线与各种化合物的标准(参考)DTA曲线对照。
气相色谱常用的定量方法技术进步和分析化学领域的发展为气相色谱(Gas Chromatography,简称GC)提供了更多的选择和应用方法。
在气相色谱分析中,定量是一个重要的环节。
本文将介绍气相色谱常用的定量方法,包括峰面积法、峰高法、内标法和标准曲线法等。
我们将一步一步地讨论这些方法的基本原理、应用范围以及具体操作步骤。
峰面积法是气相色谱定量分析中最常用的方法之一。
其基本原理是利用峰面积与溶质浓度之间的线性关系来进行定量。
一般情况下,溶质的浓度越高,峰的面积也相应增大。
该方法适用于具有良好峰形的色谱图,如对称且峰形尖峭的峰。
操作步骤如下:1. 获取色谱图:将待测样品进样到气相色谱仪中,进行分离和检测,获得色谱图。
2. 选择峰的计算区域:根据需要分析的组分,选择色谱图中感兴趣的峰进行计算。
一般选择峰的起始和终止点来定义一个计算区域。
3. 计算峰面积:使用色谱软件或积分计来计算所选峰的面积。
峰面积可以用于定量分析。
4. 建立标准曲线:准备一系列已知浓度的标准样品,进行相同的处理和分析步骤。
通过绘制峰面积与浓度的关系曲线,建立标准曲线。
5. 定量分析:根据待测样品的峰面积,使用标准曲线插值或外推来计算其浓度。
峰高法是另一种常用的气相色谱定量方法。
该方法利用峰高与溶质浓度之间的线性关系进行定量。
与峰面积法相比,峰高法更适用于峰形非常尖峭的样品。
操作步骤如下:1. 获取色谱图:将待测样品进样到气相色谱仪中,进行分离和检测,获得色谱图。
2. 选择峰的计算区域:根据需要分析的组分,选择色谱图中感兴趣的峰进行计算。
一般选择峰的起始和终止点来定义一个计算区域。
3. 计算峰高:利用色谱软件或峰高计来测量所选峰的峰高。
4. 建立标准曲线:与峰面积法相同,准备一系列已知浓度的标准样品,进行相同的处理和分析步骤。
通过绘制峰高与浓度的关系曲线,建立标准曲线。
5. 定量分析:根据待测样品的峰高,使用标准曲线插值或外推来计算其浓度。
实验六、气相色谱的定量分析一、实验目的:1. 熟练掌握气相色谱仪的使用方法和进样技术。
2. 了解气相色谱仪及氢火焰离子化检测器的基本结构和工作原理。
3. 熟练掌握定量校正因子的测定。
4. 熟悉用归一化法定量测定混合物各组分的含量。
二、实验原理在一定的色谱条件下,组分i 的质量m i 与检测器的响应信号峰面积A i ,成正比:i A i i A f m ⋅= (6-1)式中,A i f 称为绝对校正因子。
式(6-1)是色谱定量的依据。
不难看出,响应信号A 及校正因了的准确测量直接影响定量分析的准确度。
由于峰面积的大小不易受操作条件如柱温、流动相的流速、进样速度等因素的影响,故峰面积更适于作为定量分析的参数。
由式(6-1),绝对校正因子可用下式表示:iiA i A m f =6-2 式中,m i 可用质量、物质的量及体积等物理量表示,相应的校正因子分别称为质量校正因子、摩尔校正因子和体积校正因子。
由于绝对校正因子受仪器和操作条件的影响很大,其应用受到限制,一般采用相对校正因子。
相对校正因子是指组分i 与基准组分s 的绝对校正因子之比,即:si iS A is m A m A f =6-3 因绝对校正因子很少使用,一般文献上提到的校正因子就是相对校正因子。
根据不同的情况,可选用不同的定量方法。
归一化法是将样品中所有组分含量之和按100%计算,以它们相应的响应信号为定量参数,通过下式计算各组分的质量分数:46%1001-⨯⋅==∑=n i iA isiA isi i A A m m ff总ϖ该法简便、准确。
当操作条件变化时,对分析结果影响较小,常用于定量分析,尤其适于进样量少而体积不易准确测量的液体试样。
但采用本法进行定量分析时,要求试样中各组分产生可测量的色谱峰。
三、主要仪器和试剂1.仪器:气相色谱仪GC1690(配FID,杭州科晓)色谱柱:AT·SE-30 (30m×0.25mm×0.33μm)氮气钢瓶,氢气钢瓶,空气钢瓶5.0μL微量注射器5.0mL容量瓶2.试剂: 乙醇(HPLC),乙酸乙酯(HPLC)环己烷(HPLC)正庚烷(HPLC)四、实验步骤1. 称样,准确称取乙醇、乙酸乙酯、环己烷和正庚烷各约1.0g (准确至小数点后四位)于容量瓶中,混匀,待测。
色谱定量方法
色谱定量是以色谱和检测技术为基础的测定的一种方法,是化学分析中必不可
少的定量技术手段。
色谱定量是一种优雅而有效的数据采集方法,它可以有效解决复杂的分析检测任务。
色谱定量的重要特征有:分割,测定试样的变化,连续检测,自动检测等。
分
割是指要求定量分析试样中的化合物在色谱仪样品处理过程中能够单独被整形单独检出,在色谱图中形成一系列色带,其中最为重要的就是能够界定特定的物质特性,如尺寸、电紫外吸收峰、气相色谱的极值等。
检测试样的变化是指,色谱定量可以对试样的要素进行检测可以确认该试样是
否合乎要求。
定量检测中还可以使用内标法与校正法,即在色谱分析流程中加入梯度浓度或稳定浓度的标准样本,也可以直接估算测试试样的浓度。
色谱定量的连续检测技术可以在短时间内高效获取测试结果,同时由于可以连
续检测,所以可以减少重复检测的步骤,大大提高检测效率。
此外,色谱定量还可以采用自动检测技术,该技术可以实现无人值守的检测工作,节约检测人力成本,减少检测失误的可能,提高实验的准确度,色谱定量为化学分析提供了一种方便快捷的檢測方法。
总之,色谱定量是一种理想的数据采集方法,由于其准确性高、操作简单、耗
时短等优点,已经发展成为十分重要的分析化学技术手段。
它不仅可用于化学分析领域,还可以广泛应用于微生物鉴定,药品残留定量,食品检测,环境检测等领域,发挥重要作用。
色谱定量方法(一)一、归一化法由于组分的量与其峰面积成正比,如果样品中所有组分都能产生信号,得到相应的色谱峰,那么可以用如下归一化公式计算各组分的含量。
(7.34)若样品中各组分的校正因子相近,可将校正因子消去,直接用峰面积归一化进行计算。
中国药典用不加校正因子的面积归一化法测定药物中各杂质及杂质的总量限度。
(7.35)归一化法的优点是:简便、准确、定量结果与进样量重复性无关(在色谱柱不超载的范围内)、操作条件略有变化时对结果影响较小。
缺点是:必须所有组分在一个分析周期内都流出色谱柱,而且检测器对它们都产生信号。
不适于微量杂质的含量测定。
二、外标法用待测组分的纯品作对照物质,以对照物质和样品中待测组分的响应信号相比较进行定量的方法称为外标法。
此法可分为工作曲线法及外标一点法等。
工作曲线法是用对照物质配制一系列浓度的对照品溶液确定工作曲线,求出斜率、截距。
在完全相同的条件下,准确进样与对照品溶液相同体积的样品溶液,根据待测组分的信号,从曲线上查出其浓度,或用回归方程计算,工作曲线法也可以用外标二点法代替。
通常截距应为零,若不等于零说明存在系统误差。
工作曲线的截距为零时,可用外标一点法(直接比较法)定量。
外标一点法是用一种浓度的对照品溶液对比测定样品溶液中i组分的含量。
将对照品溶液与样品溶液在相同条件下多次进样,测得峰面积的平均值,用下式计算样品中i组分的量:W=A(W)/(A)(7.36) 式中W与A分别代表在样品溶液进样体积中所含i组分的重量及相应的峰面积。
(W)及(A)分别代表在对照品溶液进样体积中含纯品i组分的重量及相应峰面积。
外标法方法简便,不需用校正因子,不论样品中其他组分是否出峰,均可对待测组分定量。
但此法的准确性受进样重复性和实验条件稳定性的影响。
此外,为了降低外标一点法的实验误差,应尽量使配制的对照品溶液的浓度与样品中组分的浓度相近。
三、内标法选择样品中不含有的纯物质作为对照物质加入待测样品溶液中,以待测组分和对照物质的响应信号对比,测定待测组分含量的方法称为内标法。