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1、第七章 色谱分析法导论,基本要求： 了解色谱法的分类及其特点。了解色谱图和保留值、容量因子、分离度等色谱术语。了解色谱定性和定量方法，了解校正因子、相对校正因子，以及归一化法、外标法和内标法等分析方法。,第一节 概论,回顾：,四大类,电化学分析法 光学分析法 色谱分析法 其他分析法,一、色谱分析法应用,1.定量分析 主要分析有机物，也可分析部分无机物。,GC：分析沸点500以下，热稳定性好，分子量400以 下的物质，约占有机物总量的1520%。 LC：分析沸点高，热稳定性差，大分子量的物质，约 占有机物总量的7580%。,GC与LC相结合，相互补充，可以分析绝大多数常见的有机化合物。 检测限：
2、ppmppb 与所用检测器的种类和性能有关。,2.简单定性 回答“是不是”,二、色谱法与色谱分析方法,1.色谱法 是一种物理化学的分离方法 创造人：俄国植物学家茨维特（M.Tswett）1905年，分离植物色素的试验。分离后，在玻璃管内呈现出不同颜色带，色谱一词由此得名。后来，也用来分离无色物质，习惯上仍称为色谱法。,在色谱分离装置中，流动的那一相称为流动相，固定不动的那一相称为固定相。 色谱法：是利用混合物各组分在固定相和流动相中具有不同分配系数（或吸附系数、渗透能力等），当两相作相对运动时，这些物质在两相中进行多次反复分配而实现分离。,2.色谱法分类,有三种分类方法,按两相状态分类,流动相
3、,固定相,（液体涂在担体表面）,新型：超临界色谱，以超临界状态下的CO2作流动相。接近液体的溶解性和气体的流动性，兼有液相、气相色谱的优点。,按固定相的固定方式分类,柱色谱：固定相装在色谱柱或涂布在柱壁上。,“填充柱”,“毛细管柱”,吸附色谱：利用固定相表面吸附力的差异分离 混合物。 分配色谱：利用不同组分在两相间分配系数的差异 分离混合物。 离子交换色谱：利用离子交换原理分离混合物。 排阻色谱：利用多孔物质对不同大小或形状的分子 阻力上的差异分离混合物。,按分离机理分类,3、色谱分析法,将色谱分离方法与适当的检测手段相结合，用于化学物质分析的方法。是一种仪器分析方法。 方法分类 气相色谱法，
4、液相色谱法（均属柱色谱） 仪器分类 气相色谱仪，液相色谱仪,三、色谱分析法的特点：,1.分离效能高（最突出的优点） 一般的分离手段（萃取、蒸馏等）与之无法相比。 例：GC可将石油中的二百多个组分一次全部分开，LC可将食品中的氨基酸（可多达20多种）一次分开。 2.灵敏度高 检测限可以达到ppmppb，与之配备高灵敏度的检测器有关。常见检测器有：热导池、氢焰检测器、电子捕获器等等。,3.所需样品量很小（xxL） 在疾病诊断、病人抽血、刑事侦察方面有较大意义。 4.分析速度快 一次色谱分析一般只需要几分钟几十分钟，最快只需几秒钟，与高效率的分离和计算机的应用有直接关系。 5.应用范围广 GC与LC
5、相结合，几乎可以分析全部的常见有机物。,第二节 色谱图及相关术语,一、色谱过程示意图,流动相,流出曲线,组份的纵向扩散,二、色谱图,试样中各组分经色谱柱分离后依次进入检测器，由记录仪记录的电信号强度时间曲线，称为色谱图，也叫做流出曲线。,下图是一个典型的气相色谱图。,1.基线 没有组分进入检测器时，系统噪声随时间变化的线称为 基线。稳定的基线是一条直线。 2.色谱峰 组分的响应信号随时间变化而形成的峰形曲线。 正常情况下，每一种组份对应一个峰，且色谱峰呈对称性。 3.峰高（h） 峰顶点到基线的距离。,.峰底宽度（b） 峰拐点切线与基线延长线相交的截距。 .半峰宽（） 峰高一半处的峰宽度。 .峰
6、面积（） 峰与基线延长线所包围的面积。,三、保留值,保留值是表示样品中各组份在色谱柱中滞留时间的数值。 在固定的试验条件下，每一种组份都有固定的保留值。 是色谱定性的依据。,保留值包括以下几种：,1.保留时间（tR） 从进样开始到色谱峰最大值出现所用的时间。（出现浓度最大值所用时间）。即某一组份通过色谱柱所需的时间。,2.死时间（t。） 不被固定相保留的组份（如GC中的空气）通过色谱柱所需的时间。 实际上就是流动相流经色谱柱所需的时间。 t。=L/ （式中 L：柱长 ：流动相平均线速度) 3.调整保留时间（tR） 某一组份在固定相中停留时间的总和。 tR= tR t0 （即： tR= t0+
7、tR ）,四、相对保留值与选择性,相对保留值：某组份2的调整保留值与组份1的 调整保留 值之比。,评价两组分分离效果的指标,tR2 ：为后出峰组份的调整保留时间。总大于1。 ，说明两峰相距越远，即两组份的分离效果越好，即方法的选择性越好。是对分离方法的评价指标。,选择性：两个相邻组份（通常选择最难分离的 物质对）的相对保留值。,第三节 定性和定量分析,一、定性分析,依据：在一定的条件下，每种物质都有自己固定的保留值。,方法：1.与标准物质比较保留值 2.在样品中加入适量的标准物质，峰高增加 而半峰宽不变的色谱峰与标准物质为同一 化合物。,二、定量分析,依据：被测组份的重量（或浓度）与检测器的响
8、应信号 成正比。 Wi ：组分i的质量（或浓度） Ai ：组分i的峰面积（即响应信号） fi ：组分i的校正因子,峰面积的测量 1.峰高乘半峰宽法（适用于对称峰，不适用于不对称峰或很窄的缝）。 A=1.065hw 2.峰高乘平均峰宽法（适用于不对称峰） A= h（w0.15+w0.85） 3.用峰高表示峰面积（适用于痕量分析中的对称峰） 4.自动积分仪法（适用于任何峰）,校正因子,色谱定量分析中，被测物质的量与其峰面积成正比，并且有一个相互换算关系，这个换算关系就是校正因子。 1.绝对校正因子 fi与操作条件有关，不稳定，在实际应用时，采用相对校正因子。,2.相对校正因子,fi/s的测定方法：
9、准确称量一定量的被测物质和标准物质， 混合后进样，分别测出它们的峰面积， 按上式计算fi/s 。,fi/s与分析条件无关，仅仅与被测物质、标准物质以及检测器类型有关。所以，fi/s是一个稳定的值。,定量分析方法,1.归一化法 原理：将样品中所有组分之和按100%计。,优点：简便，不用称量； 准确，操作条件对结果影响不大； 当组份的fi/s相近时，可不必求fi/s而直接 将面积归一化。 缺点：所有组份都要有峰； 只对个别组份定量时，比较繁琐。,2.外标法（工作直线法）,优点：不必求fi/s； 处理批量样品时更快捷。 缺点：对进样准确性要求高； 整个过程中，操作条件要十分稳定 （与不使用fi/s有
10、关）。,C 浓度,A,（峰面积）,A,3.内标法,向待测样品中加入一内标物ws。,优点：因为Ws/W比值比较稳定，所以进样准确性要 求不高； 由于通过Ai/ As比值来计算，操作条件稍有变 化对测量结果没有影响。 缺点：每次分析都需要准确称量试样和内标物； 必须测定校正因子。,对内标物的要求：, 应是样品中原来不存在的物质，性质与被测 组份相似，能相溶但不发生化学反应； 内标物色谱峰应位于被测物色谱峰附近，或 位于几个被测物色谱峰中间，并与这些色谱 峰完全分离； 内标物的重量应与被测物质接近，能保持色 谱峰的大小差不多。,色谱分析参考书,近代色谱分析国防工业出版社 ，傅若农等著 (2) 气相色
11、谱分析原理与技术，化学工业出版社，孙传经等 (3) 高压液相色谱法，原子能出版社，金恒亮等 (4) 毛细管色谱法，化学工业出版社，孙传经等,色谱法 分配色谱 吸附色谱 排阻色谱 色谱图 色谱峰 基线 保留时间 死时间 调整保留时间,一、概念,色谱分析法主要分析哪些物质？气相色谱法和液相色谱法在分析对象上各有哪些特点？在应用上又有哪些关系？ 色谱法按分离机理分哪几类？并回答其分离机理。 色谱法按照两相状态和固定相固定方式分别分为哪几类？ 什么是保留时间、死时间和调整保留时间？三者之间有什么关系？,二、问答题,试述色谱峰面积的测量方法（包括计算公式）及适用情况。 什么是绝对校正因子和相对校正因子？两者在应用上有什么不同特点，为什么？ 试述归一化法的原理、计算公式，以及归一化法的优缺点。 内标法和外标法相比，各有什么优缺点？ 试述内标法对内标物的要求。,
