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1、第第三三章章色谱分析法色谱分析法一、色谱定性分析一、色谱定性分析二、色谱定量分析二、色谱定量分析第四节第四节定性定量分析定性定量分析2024/7/312024/7/311 1一、一、色谱定性分析色谱定性分析1.1.1.1.利用纯物质定性的方法利用纯物质定性的方法利用纯物质定性的方法利用纯物质定性的方法 利利利利用用用用保保保保留留留留值值值值定定定定性性性性：通通通通过过过过对对对对比比比比试试试试样样样样中中中中是是是是否否否否具具具具有有有有与与与与纯纯纯纯物物物物质质质质相相相相同同同同保保保保留留留留值值值值的的的的色色色色谱谱谱谱峰峰峰峰，来来来来确确确确定定定定试试试试样样样样中中
2、中中是是是是否否否否含含含含有有有有该该该该物物物物质质质质。用用用用于于于于组组组组成成成成不不不不太太太太复复复复杂杂杂杂的的的的样样样样品品品品，不不不不适适适适用用用用于于于于不不不不同同同同仪仪仪仪器器器器上上上上获获获获得得得得的的的的数数数数据据据据之之之之间的对比。间的对比。间的对比。间的对比。 利利利利用用用用加加加加入入入入法法法法定定定定性性性性：将将将将纯纯纯纯物物物物质质质质加加加加入入入入到到到到试试试试样样样样中中中中，观观观观察察察察各各各各组组组组分分分分色谱峰的相对变化。色谱峰的相对变化。色谱峰的相对变化。色谱峰的相对变化。2024/7/312024/7/3
3、12 2 2.2.利用文献保留值定性利用文献保留值定性 利用相对保留值利用相对保留值利用相对保留值利用相对保留值 i/si/s定性定性定性定性 相相相相对对对对保保保保留留留留值值值值 i/si/s仅仅仅仅与与与与柱柱柱柱温温温温和和和和固固固固定定定定液液液液性性性性质质质质有有有有关关关关。在在在在色色色色谱谱谱谱手手手手册册册册中中中中都都都都列列列列有有有有各各各各种种种种物物物物质质质质在在在在不不不不同同同同固固固固定定定定液液液液上上上上的的的的保保保保留留留留数据，可以用来进行定性鉴定。数据，可以用来进行定性鉴定。数据，可以用来进行定性鉴定。数据，可以用来进行定性鉴定。2024
4、/7/312024/7/313 33.3.利用保留指数定性利用保留指数定性 又又又又称称称称KovatsKovatsKovatsKovats指指指指数数数数( ( ( () ) ) )，是是是是一一一一种种种种重重重重现现现现性性性性较较较较好好好好的的的的定定定定性性性性参参参参数数数数。测定方法：测定方法：测定方法：测定方法： 将将将将正正正正构构构构烷烷烷烷烃烃烃烃作作作作为为为为标标标标准准准准，规规规规定定定定其其其其保保保保留留留留指指指指数数数数为为为为分分分分子子子子中中中中碳碳碳碳原原原原子子子子个数乘以个数乘以个数乘以个数乘以100100100100（如正己烷的保留指数为（
5、如正己烷的保留指数为（如正己烷的保留指数为（如正己烷的保留指数为600600600600）。）。）。）。 其其其其它它它它物物物物质质质质的的的的保保保保留留留留指指指指数数数数（I I I IX X X X）是是是是通通通通过过过过选选选选定定定定两两两两个个个个相相相相邻邻邻邻的的的的正正正正构构构构烷烷烷烷烃烃烃烃（其其其其分分分分别别别别具具具具有有有有Z Z Z Z和和和和Z Z Z Z1 1 1 1个个个个碳碳碳碳原原原原子子子子）来来来来确确确确定定定定的的的的。被被被被测测测测物物物物质质质质X X X X的的的的调调调调整整整整保保保保留留留留时时时时间间间间应应应应在在在在
6、某某某某一一一一相相相相邻邻邻邻两两两两个个个个正正正正构构构构烷烷烷烷烃烃烃烃的的的的调调调调整整整整保保保保留留留留值值值值之之之之间，如图所示间，如图所示间，如图所示间，如图所示：2024/7/312024/7/314 4保留指数计算方法保留指数计算方法例如（例如（P53P53）2024/7/312024/7/315 52024/7/312024/7/316 64.4.与其他分析仪器联用的定性方法与其他分析仪器联用的定性方法 小型化的台式色质谱联用仪（小型化的台式色质谱联用仪（小型化的台式色质谱联用仪（小型化的台式色质谱联用仪（GC-MSGC-MSGC-MSGC-MS；LC-MSLC-M
7、SLC-MSLC-MS） 色谱色谱色谱色谱- - - -红外光谱仪联用仪；红外光谱仪联用仪；红外光谱仪联用仪；红外光谱仪联用仪； 样品样品样品样品589058901.0 1.0 DEG/MIDEG/MIN NHEWLETTHEWLETTPACKARDPACKARDHEWLETHEWLETT T PACKARPACKARD D59725972A AMass Mass SelectivSelective e DetectoDetector rD DC CB BA AA AB BC CD D气相色谱仪气相色谱仪(GC)GC)质谱仪质谱仪(MS)MS)分离分离鉴定鉴定B BA AC CD D2024/
8、7/312024/7/317 7二、二、 色谱定量分析色谱定量分析1. 1. 峰面积的测量峰面积的测量 （1 1）峰峰峰峰高高高高（h h）乘乘乘乘半半半半峰峰峰峰宽宽宽宽（WW1/21/2）法法法法：近近似似将将色色谱谱峰峰当当作作等等腰腰三三角角形形。此此法法算算出出的的面面积积是是实实际际峰峰面面积积的的0.940.94倍：倍： A A = 1.065 = 1.065 h h WW1/21/2 （2 2）峰峰峰峰高高高高乘乘乘乘平平平平均均均均峰峰峰峰宽宽宽宽法法法法：当当峰峰形形不不对对称称时时，可可在在峰高峰高0.150.15和和0.850.85处分别测定峰宽，由下式计算峰面积处分别
9、测定峰宽，由下式计算峰面积 A A = = h h （WW 0.150.15 + + WW 0.850.85 ）/ 2 / 2 （3 3）自动积分和微机处理法）自动积分和微机处理法）自动积分和微机处理法）自动积分和微机处理法思考：色谱工作中用峰面积定量，是不是某组分思考：色谱工作中用峰面积定量，是不是某组分的峰面积越大含量越高？的峰面积越大含量越高？不不是是2024/7/312024/7/318 82. 定量校正因子定量校正因子 试样中各组分的量与其色谱峰面积成正比，即：试样中各组分的量与其色谱峰面积成正比，即：试样中各组分的量与其色谱峰面积成正比，即：试样中各组分的量与其色谱峰面积成正比，即
10、： mm i i = = f fi i A Ai i 绝对校正因子绝对校正因子绝对校正因子绝对校正因子：比例系数：比例系数f f i i f f i i = =mm i i / / A Ai i（1 1）两种表示方法）两种表示方法）两种表示方法）两种表示方法因为：相同量的不同物质对于同一检测器响应不同因为：相同量的不同物质对于同一检测器响应不同因为：相同量的不同物质对于同一检测器响应不同因为：相同量的不同物质对于同一检测器响应不同 相同量的同种物质对于不同检测器响应不同相同量的同种物质对于不同检测器响应不同相同量的同种物质对于不同检测器响应不同相同量的同种物质对于不同检测器响应不同 不可以直接
11、用不可以直接用不可以直接用不可以直接用A A A A（峰面积）定量（峰面积）定量（峰面积）定量（峰面积）定量物理意义是每单位峰面积所代表物质的多少物理意义是每单位峰面积所代表物质的多少物理意义是每单位峰面积所代表物质的多少物理意义是每单位峰面积所代表物质的多少2024/7/312024/7/319 9例例： 某某试试样样含含有有5 5 g g乙乙醇醇，测测得得相相应应的的色色谱谱峰峰面面积积为为150mm150mm2 2，求乙醇的，求乙醇的f fi i。解：解：即每平方毫米色谱峰面积代表即每平方毫米色谱峰面积代表3.3103.310-2-2 g g乙醇。乙醇。绝绝绝绝对对对对校校校校正正正正因
12、因因因子子子子f fi i i i的的的的大大大大小小小小主主主主要要要要由由由由操操操操作作作作条条条条件件件件和和和和仪仪仪仪器器器器的的的的灵灵灵灵敏敏敏敏度度度度所所所所决决决决定定定定，既既既既不不不不容容容容易易易易准准准准确确确确测测测测量量量量，也也也也无无无无统统统统一一一一标标标标准准准准；当当当当操操操操作作作作条条条条件件件件波波波波动动动动时时时时，f fi i i i也也也也发发发发生生生生变变变变化化化化。故故故故f fi i i i无无无无法法法法直直直直接接接接应应应应用用用用，定量分析时，一般采用相对校正因子。定量分析时，一般采用相对校正因子。定量分析时，一
13、般采用相对校正因子。定量分析时，一般采用相对校正因子。2024/7/312024/7/311010相对校正因子相对校正因子相对校正因子相对校正因子F Fi i ：即组分的绝对校正因子与标：即组分的绝对校正因子与标准物质的绝对校正因子之比。准物质的绝对校正因子之比。2024/7/312024/7/311111例例： 准准确确称称取取一一定定质质量量的的色色谱谱纯纯对对二二甲甲苯苯、甲甲苯苯、苯苯及及仲仲丁丁醇醇，混混合合后后稀稀释释，采采用用氢氢焰焰检检测测器器，定定量量进进样样并测量各物质所对应的峰面积，数据如下：并测量各物质所对应的峰面积，数据如下： 物质物质 苯苯 仲丁醇仲丁醇 甲苯甲苯
14、对二甲苯对二甲苯 m/g 0.4720 0.6325 0.8149 0.4547m/g 0.4720 0.6325 0.8149 0.4547 A/cm A/cm2 2 2.60 3.40 4.10 2.20 2.60 3.40 4.10 2.20以仲丁醇为标准，计算各物质的相对质量校正因子以仲丁醇为标准，计算各物质的相对质量校正因子。同理：同理：2024/7/312024/7/311212（2）相对校正因子的测定相对校正因子的测定过程：精称过程：精称过程：精称过程：精称i i纯品纯品纯品纯品基准物基准物基准物基准物SSSS混匀进样混匀进样混匀进样混匀进样测测测测A Ai i和和和和A AS
15、S在气相色谱法中，对于热导检测器一般以苯为标在气相色谱法中，对于热导检测器一般以苯为标在气相色谱法中，对于热导检测器一般以苯为标在气相色谱法中，对于热导检测器一般以苯为标准物；对于氢火焰检测器，一般以正庚烷为标准准物；对于氢火焰检测器，一般以正庚烷为标准准物；对于氢火焰检测器，一般以正庚烷为标准准物；对于氢火焰检测器，一般以正庚烷为标准物。物。物。物。2024/7/312024/7/311313（1 1）归一化法）归一化法3.3.常用的几种定量方法常用的几种定量方法各组分的质量分数为：各组分的质量分数为：各组分的质量分数之和等于各组分的质量分数之和等于1 1，即：，即：2024/7/31202
16、4/7/311414优优点点：归归一一化化法法很很直直观观，容容易易接接受受，计计算算简简便便、准准确确，当当操操作作条条件件如如进进样样量量、流流速速等等发发生生变变化化时时，对对计计算算结结果果的的影影响响很很小小，是一种常用的计算方法。是一种常用的计算方法。缺点缺点：必需所有组分都出峰。：必需所有组分都出峰。 必须已知所有组分的校正因子。必须已知所有组分的校正因子。2024/7/312024/7/311515（2 2）内标法）内标法当当只只需需测测定定试试样样中中某某几几个个组组分分，或或试试样样中中所所有有组组分不可能全部出峰时，可采用内标法。分不可能全部出峰时，可采用内标法。方方方方
17、法法法法：准准准准确确确确称称称称取取取取一一一一定定定定量量量量的的的的试试试试样样样样mm样样样样，加加加加入入入入一一一一定定定定量量量量内内内内标物标物标物标物mmS S，混合均匀进样分析。混合均匀进样分析。混合均匀进样分析。混合均匀进样分析。根根根根据据据据试试试试样样样样、内内内内标标标标物物物物的的的的的的的的量量量量mm样样样样、 mmS S及及及及在在在在色色色色谱谱谱谱图图图图上上上上产生的相应峰面积计算。产生的相应峰面积计算。产生的相应峰面积计算。产生的相应峰面积计算。2024/7/312024/7/311616设样品的质量为设样品的质量为设样品的质量为设样品的质量为mm
18、，则待测组分，则待测组分，则待测组分，则待测组分i i的质量分数为的质量分数为的质量分数为的质量分数为2024/7/312024/7/311717选择内标物应遵循的原则：选择内标物应遵循的原则：（a a）试样中不含有该物质试样中不含有该物质：否则会使色谱峰重叠而否则会使色谱峰重叠而无法准确测定试样的色谱峰面积；无法准确测定试样的色谱峰面积；（b b）与被测组分性质比较接近与被测组分性质比较接近：当操作条件发生变当操作条件发生变化时，内标物与被测物均受到相应的影响两者相对化时，内标物与被测物均受到相应的影响两者相对校正因子基本不变；校正因子基本不变；（c c）不与试样发生化学反应不与试样发生化学
19、反应；（d d）出峰位置应位于被测组分附近出峰位置应位于被测组分附近，且无组分峰影，且无组分峰影响。响。2024/7/312024/7/311818例例4.2.9 4.2.9 取取二二甲甲苯苯生生产产母母液液1500mg1500mg，母母液液中中合合有有乙乙苯苯、对对二二甲甲苯苯、邻邻二二甲甲苯苯、间间二二甲甲苯苯及及溶溶剂剂和和少少量量苯苯甲甲酸酸，其其中中苯苯甲甲酸酸不不能能出出峰峰。以以150mg150mg壬壬烷烷作作内内标标物物，测测得得有关数据如下：有关数据如下：物质物质 壬烷壬烷 乙苯乙苯 对二甲苯对二甲苯 间二甲苯间二甲苯 邻二甲苯邻二甲苯A Ai i/cm/cm2 2 98 7
20、0 95 120 80 98 70 95 120 80 f fm m 1.02 0.97 1.00 0.96 0.98 1.02 0.97 1.00 0.96 0.98求各组分的含量。求各组分的含量。2024/7/312024/7/311919解解：母母液液中中苯苯甲甲酸酸不不能能出出峰峰，所所以以只只能能用用内内标标法法计计算。算。由由各各组组分分的的绝绝对对校校正正因因子子计计算算得得壬壬烷烷、乙乙苯苯、对对二二甲甲苯苯、间间二二甲甲苯苯、邻邻二二甲甲苯苯的的相相对对校校正正因因子子分分别别为为1.001.00，0.950.95，0.980.98，0.940.94，0.960.96。根据内
21、标法计算公式，对于乙苯有：根据内标法计算公式，对于乙苯有：同同样样可可以以计计算算出出对对二二甲甲苯苯、间间二二甲甲苯苯、邻邻二二甲甲苯苯的的质量分数分别为质量分数分别为9.5%9.5%，11.5%11.5%，7.84%7.84%。2024/7/312024/7/312020内内标标法法的的优优点点：不不要要求求各各组组分分全全部部出出峰峰，无无归归一一化化法法的的限限制制，即即只只要要被被测测组组分分能能出出峰峰，不不和和其其他他峰峰重重叠叠，不不管管其其他他组组分分是是否否出出峰峰或或是是否否重重叠叠，都都可可以以用用内内标标法法进进行行定定量量分分析析，而而且且定定量量准准确确，受受操操
22、作作条条件件影响较小。影响较小。缺缺点点：找找合合适适内内标标物物困困难难；要要求求已已知知校校正正因因子子；每每个个试试样样的的分分析析，都都要要进进行行两两次次称称量量，不不适适合合大大批批量量试样的快速分析。试样的快速分析。2024/7/312024/7/312121 （3）外标法外标法也称为标准曲线法。外标法也称为标准曲线法。外标法特点：外标法特点：外标法特点：外标法特点： 1 1）不需要校正因子，不需）不需要校正因子，不需要所有组分出峰要所有组分出峰 2 2）结结果果受受进进样样量量、进进样样重重复性和操作条件影响大复性和操作条件影响大 每每次次操操作作条条件件要要一一致致，进进样样量量应应一一致致，否否则则产产生生误误差差2024/7/312024/7/312222
