儀器分析07-1-色譜法原理和基礎(chǔ)

1、Chromatography,中南民族大學(xué),色譜法,內(nèi)容,原理和基礎(chǔ),氣相色譜,2,1,液相色譜,3,簡(jiǎn)介,第一節(jié),一、色譜法的發(fā)展史,最早創(chuàng)立色譜法的是俄國(guó)植物學(xué)家Tswett1906年他為了分離植物色素，將植物綠葉的石油醚提取液倒入裝有碳酸鈣粉末的玻璃管中，并用石油醚自上而下淋洗，由于不同的色素在碳酸鈣顆粒表面的吸附力不同，隨著淋洗的進(jìn)行，不同色素向下移動(dòng)的速度不同，形成一圈圈不同顏色的色帶，使各色素成分得到了分離。他將這種分離方

2、法命名為色譜法（chromatography）。,一、色譜法的發(fā)展史,在Tswett提出色譜概念后的20多年里沒(méi)有人關(guān)注這一偉大的發(fā)明。直到1931年德國(guó)的Kuhn和Lederer才重復(fù)了Tswett的某些實(shí)驗(yàn)，用氧化鋁和碳酸鈣分離了α-，β-，和γ-胡蘿卜素，此后用這種方法分離了60多種這類色素。Martin和Synge在 1940年提出液液分配色譜法（Liquid－Liquid Partition Chromatography），

3、即固定相是吸附在硅膠上的水，流動(dòng)相是某種有機(jī)溶劑。1941年Martin和Syngee提出用氣體代替液體作流動(dòng)相的可能性，11年之后James和Martin發(fā)表了從理論到實(shí)踐比較完整的氣液色譜方法（Gas－Liquid Chromatography），因而獲得了1952年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1957年Golay開(kāi)創(chuàng)了開(kāi)管柱氣相色譜法（Open－Tubular Column Chromatography）1956年Van Deemter等

4、在前人研究的基礎(chǔ)上發(fā)展了描述色譜過(guò)程的速率理論,一、色譜法的發(fā)展史,1944年Consden等就發(fā)展了紙色譜，1949年Macllean等在氧化鋁中加入淀粉粘合劑制作薄層板使薄層色譜法（TLC ）得以實(shí)際應(yīng)用；60年代末把高壓泵和化學(xué)鍵合固定相用于液相色譜，出現(xiàn)了高效液相色譜（HPLC）；80年代初毛細(xì)管超臨界流體色譜（SFC）得到發(fā)展，但在90年代后未得到較廣泛的應(yīng)用；在80年代初由Jorgenson等集前人經(jīng)驗(yàn)而發(fā)展起來(lái)的毛細(xì)

5、管電泳(CE)，在90年代得到廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。同時(shí)集HPLC和CZE優(yōu)點(diǎn)的毛細(xì)管電色譜在90年代后期受到重視。,色譜法起過(guò)關(guān)鍵作用的諾貝爾獎(jiǎng)研究工作,色譜法在分析化學(xué)中的地位和作用,,不同年代各種分析方法所占的比例,二、色譜法的特點(diǎn),色譜法是以其高超的分離能力為特點(diǎn)，它的分離效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它分離技術(shù)如蒸餾、萃取、離心等方法。優(yōu)點(diǎn)分離效率高：可以分離復(fù)雜混合物，有機(jī)同系物、異構(gòu)體、手性異構(gòu)體。靈敏度高：可以檢測(cè)出μg.g-1(10

6、-6)級(jí)甚至ng.g-1(10-9)級(jí)的物質(zhì)量。分析速度快：一般在幾分鐘或幾十分鐘內(nèi)可以完成一個(gè)試樣的分析。應(yīng)用范圍廣：氣相色譜：沸點(diǎn)低于400℃的各種有機(jī)或無(wú)機(jī)試樣的分析。液相色譜：高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定、生物試樣的分離分析。不足之處： 被分離組分的定性較為困難。,三、色譜法的分類,三、色譜法分類,按流動(dòng)相和固定相的狀態(tài)分類,三、色譜法分類,按分離機(jī)理分類吸附色譜法：吸附能力強(qiáng)弱分配色譜法：溶解度不同離子交換色譜法：離子交換

7、劑（固定相）上的親和力大小不同尺寸排阻色譜法：多孔固定相中的選擇滲透親和色譜法：與固定相（固定化分子）的高專屬性親和力,三、色譜法分類,按固定相的外形分類柱色譜：固定相裝于柱內(nèi)平板色譜：固定相呈平板狀薄層色譜紙色譜,色譜流出曲線及術(shù)語(yǔ),第二節(jié),色譜的信號(hào)和曲線,色譜是一種分離技術(shù)色譜的信號(hào)都是外加的檢測(cè)儀器給出的信號(hào)是和組分的濃度成正比,色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語(yǔ),,一．流出曲線和色譜峰,如果進(jìn)樣量很小，濃度很低，在吸附

8、等溫線的線性范圍內(nèi)，色譜峰如果對(duì)稱，可用Gauss正態(tài)分布函數(shù)表示：,式中：C—不同時(shí)間t時(shí)某物質(zhì)的濃度，C0—進(jìn)樣濃度，tr—保留時(shí)間，σ—標(biāo)準(zhǔn)偏差。,,二、基線 baseline,是柱中僅有流動(dòng)相通過(guò)時(shí)，檢測(cè)器響應(yīng)訊號(hào)的記錄值。穩(wěn)定的基線應(yīng)該是一條水平直線.．,三、峰高 peak height,色譜峰頂點(diǎn)與基線之間的垂直距離，以h表示。,四、保留值 retention value,1．死時(shí)間 dead time, tM

9、 不被固定相吸附或溶解的物質(zhì)進(jìn)入色譜柱時(shí)，從進(jìn)樣到出現(xiàn)峰極大值所需的時(shí)間稱為死時(shí)間。因?yàn)檫@種物質(zhì)不被固定相吸附或溶解，故其流動(dòng)速度將與流動(dòng)相的流動(dòng)速度相近。,,,,試樣從進(jìn)樣開(kāi)始到柱后出現(xiàn)峰極大點(diǎn)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間，稱為保留時(shí)間。它相應(yīng)于樣品到達(dá)柱末端的檢測(cè)器所需的時(shí)間．,,2．保留時(shí)間 retention time, tR,3．調(diào)整保留時(shí)間tR′ 某組份的保留時(shí)間扣除死時(shí)間后稱為該組份的調(diào)整保留時(shí)間，即

10、 tR′ = tR-tM,由于組份在色譜柱中的保留時(shí)間tR包含了組份隨流動(dòng)相通過(guò)柱子所需的時(shí)間和組份在固定相中滯留所需的時(shí)間，所以tR′實(shí)際上是組份在固定相中停留的總時(shí)間．保留時(shí)間可用時(shí)間單位（如s）或距離單位（如cm）表示。 保留時(shí)間是色譜法定性的基本依據(jù)，但同一組份的保留時(shí)間常受到流動(dòng)相流速的影響，因此色譜工作者有時(shí)用保留體積等參數(shù)進(jìn)行定性檢定．,,4．死體積 VM 指色譜柱在填充

11、后，柱管內(nèi)固定相顆粒間所剩留的空間、色譜儀中管路和連接頭間的空間以及檢測(cè)器的空間的總和．當(dāng)后兩項(xiàng)很小而可忽略不計(jì)時(shí)，死體積可由死時(shí)間與流動(dòng)相體積流速F0（L／min）計(jì)算：VM = tM·F0,5．保留體積 VR 指從進(jìn)樣開(kāi)始到被測(cè)組份在柱后出現(xiàn)濃度極大點(diǎn)時(shí)所通過(guò)的流動(dòng)相體積。保留體積與保留時(shí)間t。的關(guān)系如下：,6．調(diào)整保留體積VR′ 某組份的保留體積扣除死體積后，稱該組份的調(diào)整保留體積

12、，即VR'= VR- VM,VR = tR·F0,,7．相對(duì)保留值γ21 或選擇因子,,由于相對(duì)保留值只與柱溫及固定相的性質(zhì)有關(guān)，而與柱徑、柱長(zhǎng)、填充情況及流動(dòng)相流速無(wú)關(guān)，因此，它是色譜法中，特別是氣相色譜法中，廣泛使用的定性數(shù)據(jù)． 必須注意，相對(duì)保留值絕對(duì)不是兩個(gè)組份保留時(shí)間或保留體積之比 .,某組份2的調(diào)整保留值與組份1的調(diào)整保留值之比，稱為相對(duì)保留值：,色譜峰的區(qū)域?qū)挾仁墙M份在色譜柱中譜帶擴(kuò)張的函數(shù)，它

13、反映了色譜操作條件的動(dòng)力學(xué)因素．度量色譜峰區(qū)域?qū)挾韧ǔＳ腥N方法：,1. 標(biāo)準(zhǔn)偏差σ 即0.607倍峰高處色譜峰寬的一半 2. 半峰寬W1/2 即峰高一半處對(duì)應(yīng)的峰寬，它與標(biāo)準(zhǔn)偏差σ的關(guān)系是： W1/2 = 2.354σ,五、區(qū)域?qū)挾?,即色譜峰兩側(cè)拐點(diǎn)上的切線在基線上的截距，如圖中IJ的距離．它與標(biāo)準(zhǔn)偏差的關(guān)系是：,,,3.基線寬度W,從色譜流

14、出曲線上，得到信息是：,（l）根據(jù)色譜峰的個(gè)數(shù)，可以判斷樣品中所合組 份的最少個(gè)數(shù)． （2）根據(jù)色譜峰的保留值(或位置），可以進(jìn)行定性分析． (3) 根據(jù)色譜峰下的面積或峰高，可以進(jìn)行定量分析． （4）色譜峰的保留值及其區(qū)域?qū)挾?，是評(píng)價(jià)色譜柱分離效能的依據(jù)． （5）色譜峰兩峰間的距離，是評(píng)價(jià)固定相(和流動(dòng)相)選擇是否合適的依據(jù)．,,色譜法的基本原理,第三節(jié),基本原理,色譜分析的目的是將樣品中各組分彼此

15、分離，組分要達(dá)到完全分離，兩峰間的距離必須足夠遠(yuǎn)，兩峰間的距離是由組分在兩相間的分配系數(shù)決定的，即與色譜過(guò)程的熱力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。但是兩峰間雖有一定距離，如果每個(gè)峰都很寬，以致彼此重疊，還是不能分開(kāi)。這些峰的寬或窄是由組分在色譜柱中傳質(zhì)和擴(kuò)散行為決定的，即與色譜過(guò)程的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。,一、分配系數(shù)K和分配比k,1．分配系數(shù)K 如前所述，分配色譜的分離是基于樣品組分在固定相和流動(dòng)相之間反復(fù)多次地分配過(guò)程，而吸附色譜

16、的分離是基于反復(fù)多次地吸附--脫附過(guò)程。這種分離過(guò)程經(jīng)常用樣品分子在兩相間的分配來(lái)描述，而描述這種分配的參數(shù)稱為分配系數(shù)見(jiàn)它是指在一定溫度和壓力下，組分在固定相和流動(dòng)相之間分配達(dá)平衡時(shí)的濃度之比值，即,,2.分配比k,分配比又稱容量因子，它是指在一定溫度和壓力下，組分在兩相間分配達(dá)平衡時(shí)，分配在固定相和流動(dòng)相中的質(zhì)量比。即,,k值越大，說(shuō)明組分在固定相中的量越多，相當(dāng)于柱的容量大，因此又稱分配容量或容量因子。它是衡量色譜柱對(duì)被分離組分保

17、留能力的重要參數(shù)。k值也決定于組分及固定相熱力學(xué)性質(zhì)。它不僅隨柱溫、柱壓變化而變化，而且還與流動(dòng)相及固定相的體積有關(guān)。,式中CS，Cm分別為組分在固定相和流動(dòng)相的濃度； Vm為柱中流動(dòng)相的體積，近似等于死體積。Vs為柱中固定相的體積，在各種不同的類型的色譜中有不同的含義。例如：在分配色譜中，Vs表示固定液的體積；在尺寸排阻色譜中，則表示固定相的孔體積。,,3. 分配系數(shù)K與分配比k的關(guān)系,其中β稱為相比率，它是反映各種色譜柱型特點(diǎn)的又

18、一個(gè)參數(shù)。例如，對(duì)填充柱，其β值一般為6～35；對(duì)毛細(xì)管柱，其β值為60～600。,,,4．分配系數(shù)K及分配比k與選擇因子a的關(guān)系,根據(jù)對(duì)以上公式處理，對(duì)A、B兩組分的選擇因子，可用下式表示,,通過(guò)選擇因子a把實(shí)驗(yàn)測(cè)量值k與熱力學(xué)性質(zhì)的分配系數(shù)K直接聯(lián)系起來(lái)， a對(duì)固定相的選擇具有實(shí)際意義。如果兩組分的K或k值相等，則a =1，兩個(gè)組分的色譜峰必將重合，說(shuō)明分不開(kāi)。兩組分的K或k值相差越大，則分離得越好。因此兩組分具有不同的分配系數(shù)是色

19、譜分離的先決條件。,,最早由Martin等人提出塔板理論，把色譜柱比作一個(gè)精餾塔，沿用精餾塔中塔板的概念來(lái)描述組分在兩相間的分配行為，同時(shí)引人理論塔板數(shù)作為衡量柱效率的指標(biāo)。,二 塔板理論（plate theory）,L: 色譜柱長(zhǎng)度H: 每一塊塔板的高度n: 理論塔板數(shù),（i）在柱內(nèi)一小段長(zhǎng)度H內(nèi)，組分可以在兩相間迅速達(dá)到平衡。這一小段柱長(zhǎng)稱為理論塔板高度H。 （ii）以氣相色譜為例，載氣進(jìn)入色譜柱不是連續(xù)進(jìn)行的，而是

20、脈動(dòng)式，每次進(jìn)氣為一個(gè)塔板體積（ΔVm）。 （iii）所有組分開(kāi)始時(shí)存在于第0號(hào)塔板上，而且試樣沿軸（縱）向擴(kuò)散可忽略。 （iv）分配系數(shù)在所有塔板上是常數(shù)，與組分在某一塔板上的量無(wú)關(guān)。,塔板理論,根據(jù)上述假定，在色譜分離過(guò)程中，該組分的分布可計(jì)算如下： 開(kāi)始時(shí)，若有單位質(zhì)量，即m=1（例1mg或1μg）的該組分加到第0號(hào)塔板上，分配平衡后，由于k=1，即ns=nm故nm=ns=0.5。當(dāng)一個(gè)板

21、體積（lΔV）的載氣以脈動(dòng)形式進(jìn)入0號(hào)板時(shí)，就將氣相中含有nm部分組分的載氣頂?shù)?號(hào)板上，此時(shí)0號(hào)板液相（或固相）中ns部分組分及1號(hào)板氣相中的nm部分組分，將各自在兩相間重新分配。故0號(hào)板上所含組分總量為0.5，其中氣液（或氣固）兩相各為0.25而1號(hào)板上所含總量同樣為0.5．氣液（或氣固）相亦各為0.25。以后每當(dāng)一個(gè)新的板體積載氣以脈動(dòng)式進(jìn)入色譜柱時(shí)，上述過(guò)程就重復(fù)一次(見(jiàn)下表)。,,,,按上述分配過(guò)程，隨著脈動(dòng)進(jìn)入柱中板體積載氣

22、的增加，組分分布在柱內(nèi)任一板上的總量（氣液兩相中的總質(zhì)量）,由塔板理論可建流出曲線方程：,m為組分質(zhì)量，VR為保留體積，n為理論塔板數(shù)。 當(dāng)流動(dòng)相體積V=VR 時(shí)，C值最大，即,,,,,理論塔板數(shù)與色譜參數(shù)之間的關(guān)系為：tR應(yīng)與W采取一樣的單位，如時(shí)間或距離。,,,從上兩式可以看出，色譜峰W越小，n就越大，而H就越小，柱效能越高。因此，n和H是描述柱效能的指標(biāo)。 通常填充色譜柱的n＞103，H＜1mm。而毛細(xì)管柱 n

23、=105—106，H＜0.5mm 由于死時(shí)間tM包括在tR中,而實(shí)際的tM不參與柱內(nèi)分配,所計(jì)算的n值盡大,H很小,但與實(shí)際柱效能相差甚遠(yuǎn)。所以,提出把tM扣除,采用有效理論塔板數(shù)neff和有效塔板高Heff評(píng)價(jià)柱效能。,塔板理論僅僅是一種經(jīng)驗(yàn)理論，它能夠在熱力學(xué)的觀點(diǎn)上定量說(shuō)明了流出曲線的形狀以及提出了評(píng)價(jià)色譜柱效的參數(shù)。但是，它缺乏動(dòng)力學(xué)上方面的考慮。,,,塔板理論的特點(diǎn)和不足,(1)當(dāng)色譜柱長(zhǎng)度一定時(shí)，塔板數(shù)

24、n 越大(塔板高度 H 越小)，被測(cè)組分在柱內(nèi)被分配的次數(shù)越多，柱效能則越高，所得色譜峰越窄。,(2)不同物質(zhì)在同一色譜柱上的分配系數(shù)不同，用有效塔板數(shù)和有效塔板高度作為衡量柱效能的指標(biāo)時(shí)，應(yīng)指明測(cè)定物質(zhì)。,(3)柱效不能表示被分離組分的實(shí)際分離效果，當(dāng)兩組分的分配系數(shù)K相同時(shí)，無(wú)論該色譜柱的塔板數(shù)多大，都無(wú)法分離。,(4)塔板理論無(wú)法解釋同一色譜柱在不同的載氣流速下柱效不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，也無(wú)法指出影響柱效的因素及提高柱效的途徑。,三、速

25、率理論,van Deemter方程H：理論塔板高度， u：載氣的線速度(cm/s)A─渦流擴(kuò)散項(xiàng)dp：固定相的平均顆粒直徑, λ:固定相的填充不均勻因子固定相顆粒越小dp↓，填充的越均勻，A↓，H↓，柱效n↑。表現(xiàn)在渦流擴(kuò)散所引起的色譜峰變寬現(xiàn)象減輕，色譜峰較窄。,速率理論,B/u —分子擴(kuò)散項(xiàng)濃度梯度造成g是彎曲因子，反映固定相顆粒的幾何形狀對(duì)自由分子擴(kuò)散的阻礙情況，Dg為組分在流動(dòng)相中的擴(kuò)散系數(shù)對(duì)于液相色

26、譜，組分在流動(dòng)相中縱向擴(kuò)散可以忽略。Cu—傳質(zhì)阻力項(xiàng)包括氣相傳質(zhì)阻力項(xiàng)和液相傳質(zhì)阻力項(xiàng) C=Cg+Cl對(duì)于液相色譜，影響柱效的主要因素是傳質(zhì)阻力項(xiàng),速率理論的要點(diǎn),(1) 組分分子在柱內(nèi)運(yùn)行的多路徑與渦流擴(kuò)散、濃度梯度所造成的分子擴(kuò)散及傳質(zhì)阻力使氣液兩相間的分配平衡不能瞬間達(dá)到等因素是造成色譜峰擴(kuò)展柱效下降的主要原因。(2) 通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)墓潭ㄏ嗔６?、載氣種類、液膜厚度及載氣流速可提高柱效。(3) 速率理論為色譜分離和操

27、作條件選擇提供了理論指導(dǎo)。闡明了流速和柱溫對(duì)柱效及分離的影響。(4) 各種因素相互制約，如載氣流速增大，分子擴(kuò)散項(xiàng)的影響減小，使柱效提高，但同時(shí)傳質(zhì)阻力項(xiàng)的影響增大，又使柱效下降；柱溫升高，有利于傳質(zhì)，但又加劇了分子擴(kuò)散的影響，選擇最佳條件，才能使柱效達(dá)到最高。,分離度（resolution）,分離度又叫分辨率，用R表示。它定義為相鄰兩組分色譜峰保留值之差與兩組分色譜峰底寬總和一半的比值。右圖中：a—選擇性和柱效都很差b—

28、選擇性好，但柱效差c—選擇性好，柱效也高,分離度的意義,R值越大，表明相鄰兩組分分離越好。一般說(shuō)，當(dāng)R＜1時(shí)，兩峰有部分重疊；當(dāng)R＝1時(shí)，分離程度可達(dá)98％；當(dāng)R＝1.5時(shí)，分離程度可達(dá)99．7％。通常用R=1.5作為相鄰兩組分已完全分離的標(biāo)志。,基本色譜分離方程式,對(duì)于難分離的物質(zhì)對(duì)，由于分配比k差別小，可以假設(shè)根據(jù)可得在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，用有效塔板數(shù)，,分離度和柱效的關(guān)系,對(duì)于一定理論塔板數(shù)的柱子，分離度的平方和

29、柱長(zhǎng)成正比。即雖說(shuō)用較長(zhǎng)的柱可以提高分離度，但延長(zhǎng)了分析時(shí)間。因此提高分離度的好方法是制備出一根性能優(yōu)良的柱子，通過(guò)降低板高，以提高分離度,分離度與選擇因子的關(guān)系,由基本色譜方程式判斷，當(dāng)a =1時(shí)，R=0，這時(shí)，無(wú)論怎樣提高柱效也無(wú)法使兩組分分離。顯然， a大，選擇性好。研究證明， a的微小變化，就能引起分離度的顯著變化。一般通過(guò)改變固定相和流動(dòng)相的性質(zhì)和組成或降低柱溫，可有效增大a值。,分離度和容量因子,容量因子Q當(dāng)

30、k>10時(shí)，R基本上變化不大。一般取k在2-10最宜。對(duì)于GC，提高溫度，改變k值，可以改進(jìn)分離度。對(duì)于LC，改變流動(dòng)相的組成，就能有效控制k值。,例題1,在一定條件下，兩個(gè)組分的調(diào)整保留時(shí)間分別為85秒和100秒，要達(dá)到完全分離，即R=1.5。計(jì)算需要多少塊有效塔板。若填充柱的塔板高度為0.1 cm，柱長(zhǎng)是多少？a= 100 / 85 = 1.18n有效 = 16R2 [a / (a —1) ]2

31、 = 16×1.52 ×(1.18 / 0.18 ) 2= 1547（塊） L有效 = n有效·H有效 = 1547×0.1 = 155 cm 即柱長(zhǎng)為1.55米時(shí)，兩組分可以得到完全分離。,例題2,根據(jù)van Deemter方程，推導(dǎo)出A、B、C常數(shù)表示的最佳線速uopt和最小塔板高Hmin。對(duì)上式微分可得：最佳線速處：

32、 所以最小塔板高為,例題3,理論塔板數(shù)增加一倍，分離度如何變化？若分離度要提高一倍，柱長(zhǎng)要如何變化？分析時(shí)間將如何變化？所以理論塔板數(shù)增加一倍，分離度將變?yōu)?.4倍。分離度要提高一倍，柱長(zhǎng)要增加3倍同樣分離時(shí)間也要提高3倍。,例題4,在一個(gè)3 m長(zhǎng)的色譜柱上，分離一個(gè)樣品的結(jié)果如下：組分1的保留時(shí)間為14 min，組分2的保留時(shí)間為17 min(死時(shí)間和兩組份的峰底寬都為1.0 min)。求：(1) 兩組分

33、的調(diào)整保留時(shí)間t?r1和t?r2；(2) 用組分2求色譜柱的有效塔板數(shù)和有效塔板高度；(3) 兩組分的容量因子k1和k2；(4) 相對(duì)保留值?和分離度；(5) 若使兩組分的分離度為1.5，問(wèn)所需要的最短柱長(zhǎng)是多少？,t?r1=13.0min；t?r2=16.0min neff=16( )2=4096塊；Heff= =0.73mm (3) k1=13；k1=16(4) ?= =1.2；(5),,,對(duì)速率理論的修正

34、,1961年Giddings對(duì)Van Deemter方程做了修正,Huber于1967年又進(jìn)一步把Giddings方程做了修改：,1976 年 Horvath 和 Lin 把 Huber 的速率理論方程修正為：,色譜法的定性定量分析,第四節(jié),一、色譜定性鑒定方法,1.利用純物質(zhì)定性的方法 利用保留值定性：通過(guò)對(duì)比試樣中具有與純物質(zhì)相同保留值的色譜峰，來(lái)確定試樣中是否含有該物質(zhì)及在色譜圖中的位置。不適用于不同儀器上獲得的數(shù)據(jù)之間的對(duì)

35、比。 利用加入法定性：將純物質(zhì)加入到試樣中，觀察各組分色譜峰的相對(duì)變化。,2.利用文獻(xiàn)保留值定性,利用相對(duì)保留值r21定性 相對(duì)保留值r21僅與柱溫和固定液性質(zhì)有關(guān)。在色譜手冊(cè)中都列有各種物質(zhì)在不同固定液上的保留數(shù)據(jù)，可以用來(lái)進(jìn)行定性鑒定。,3.保留指數(shù),又稱Kovats指數(shù)(Ⅰ)，是一種重現(xiàn)性較好的定性參數(shù)。測(cè)定方法： 將正構(gòu)烷烴作為標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定其保留指數(shù)為分子中碳原子個(gè)數(shù)乘以100（如正己烷的保留指數(shù)為600）。

36、 其它物質(zhì)的保留指數(shù)（IX）是通過(guò)選定兩個(gè)相鄰的正構(gòu)烷烴，其分別具有Z和Z＋1個(gè)碳原子。被測(cè)物質(zhì)X的調(diào)整保留時(shí)間應(yīng)在相鄰兩個(gè)正構(gòu)烷烴的調(diào)整保留值之間如圖所示：,保留指數(shù)計(jì)算方法,4.與其他分析儀器聯(lián)用的定性方法,小型化的臺(tái)式色質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS；LC-MS） 色譜-紅外光譜儀聯(lián)用儀； 組分的結(jié)構(gòu)鑒定,二、 色譜定量分析方法,1. 峰面積的測(cè)量 （1）峰高（h）乘半峰寬（Y 1/2）法：近似將色譜峰當(dāng)作等腰三角

37、形。此法算出的面積是實(shí)際峰面積的0.94倍： A = 1.064 h·Y1/2 （2）峰高乘平均峰寬法：當(dāng)峰形不對(duì)稱時(shí)，可在峰高0.15和0.85處分別測(cè)定峰寬，由下式計(jì)算峰面積： A = h·（Y 0.15 + Y 0.85 ）/ 2 （3）峰高乘保留時(shí)間法：在一定操作條件下，同系物的半峰寬與保留時(shí)間成正比，對(duì)于難于測(cè)量半

38、峰寬的窄峰、重疊峰（未完全重疊），可用此法測(cè)定峰面積： A = h·b·tR （4）自動(dòng)積分和微機(jī)處理法,2. 定量校正因子,試樣中各組分質(zhì)量與其色譜峰面積成正比，即： m i = fi ·Ai 絕對(duì)校正因子：比例系數(shù)f i ，單位面積對(duì)應(yīng)的物質(zhì)量：

39、f i =m i / Ai 定量校正因子與檢測(cè)器響應(yīng)值成倒數(shù)關(guān)系： f i = 1 / Si 相對(duì)校正因子 ：即組分的絕對(duì)校正因子與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的絕對(duì)校正因子之比。,當(dāng)mi、mS以摩爾為單位時(shí)，所得相對(duì)校正因子稱為相對(duì)摩爾校正因子（f ’M）,用表示；當(dāng)mi、mS用質(zhì)量單位時(shí), 以（f ’W）,表示。,3.常用的幾種定量方法,特點(diǎn)及要求： 歸一化法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確；進(jìn)樣量的準(zhǔn)確性和操作條件的

40、變動(dòng)對(duì)測(cè)定結(jié)果影響不大；僅適用于試樣中所有組分全出峰的情況。,（1）歸一化法：,（2）外標(biāo)法,外標(biāo)法也稱為標(biāo)準(zhǔn)曲線法。,特點(diǎn)及要求： 外標(biāo)法不使用校正因子，準(zhǔn)確性較高， 操作條件變化對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性影響較大。 對(duì)進(jìn)樣量的準(zhǔn)確性控制要求較高，適用于大批量試樣的快速分析。,（3）內(nèi)標(biāo)法,內(nèi)標(biāo)物要滿足以下要求：（a）試樣中不含有該物質(zhì)；（b）與被測(cè)組分性質(zhì)比較接近；（c）不與試樣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；（d）出峰位

41、置應(yīng)位于被測(cè)組分附近，且無(wú)組分峰影響。試樣配制：準(zhǔn)確稱取一定量的試樣W，加入一定量?jī)?nèi)標(biāo)物mS計(jì)算式：,內(nèi)標(biāo)法特點(diǎn),(a) 內(nèi)標(biāo)法的準(zhǔn)確性較高，操作條件和進(jìn)樣量的稍許變動(dòng)對(duì)定量結(jié)果的影響不大。(b) 每個(gè)試樣的分析，都要進(jìn)行兩次稱量，不適合大批量試樣的快速分析。(c) 若將內(nèi)標(biāo)法中的試樣取樣量和內(nèi)標(biāo)物加入量固定，則：,例題5,以正十八烷為內(nèi)標(biāo)，分析燕敵麥1號(hào)中燕敵麥含量，稱取樣品8.12 g，加入內(nèi)標(biāo)物1.88g，測(cè)得燕敵麥含量和