1、現代儀器分析氣相色譜(GC)Gas chromatography2022/9/151第五節 色譜條件的選擇色譜分離方程及范氏方程指導選擇色譜條件的選擇。一. 色譜柱的選擇（固定液的配比 ，柱長，柱直徑，液膜厚度等等）1.1 固定液的配比 ：高沸點樣品，最好采用低配比； 低沸點樣品，宜用高配比 。 1.2 柱長的選擇 柱長選擇以使組分能完全分離，方法是選擇一根極性適宜，任意長度的色譜柱，測定兩組分的分離度，然后根據基本色譜分離方程式，確定柱長是否適宜。2022/9/152例 在一根1m長的色譜柱上測得兩組分的分離度為0.68,要使它們完全分離以(R=1.5),則柱長應為多少？解即在其他操作條件不

2、變的條件下，色譜柱長要選擇5m左右才能使分離度達R=1.5,組分達到完全分離。2022/9/153二 溫度的選擇 (柱溫,氣化室,檢測器) (1) 柱溫 是一個重要的操作參數，直接影響分離效能和分析速度。 提高柱溫可使氣相、液相傳質速率加快，有利于降低塔板高度，改善柱效，但增加柱溫同時又加劇縱向擴散，從而導致柱效下降。 柱溫一般較樣品中各組分的平均沸點低一些。2022/9/154選擇柱溫要兼顧幾方面的因素。一般原則是：在使最難分離的組分有盡可能好的分離前提下，采取適當低的柱溫，但以保留時間適宜，峰形不拖尾為度。另外，柱溫的選擇還應考慮固定液的使用溫度，柱溫不能高于固定液的最高使用溫度。2022

3、/9/155。 對于寬沸程的多組分混合物，采用程序升溫法。分析過程中按一定速度提高柱溫，隨著溫度上升，組分由低沸點到高沸點依次分離出來程序升溫法 PTGC2022/9/156不難看出，采用程序升溫后不僅改善分離，而且可以縮短分析時間，得到的峰形也很理想。2022/9/157（2）氣化室溫度 氣化溫度一般較高于樣品沸點，但要防止氣化溫度太高造成試樣分解。2022/9/158（3）檢測器溫度一般要高于柱溫3050 C 三個溫度的關系 (柱溫,氣化室,檢測器)：柱 溫氣化室溫度檢測器溫度高柱溫30C40c稍大于等于樣品沸點2022/9/159三 .載氣及其流速的選擇 2022/9/1510 當u較小

4、時，分子擴散項B/u是影響板高的主要因素，選擇相對分子質量較大的載氣（N2，Ar），以使組分在載氣中有較小的擴散系數。 當u較大時，傳質阻力項Cu起主導作用，選擇相對分子質量小的載氣(H2,He)，使組分有較大的擴散系數，減小傳質阻力，提高柱效。2022/9/1511載氣應用最多是H2、N2和He氣：H2 特點：分子量小，熱導系數大，粘度小，在TCD上常用做載氣；在FID上做燃氣；N2特點：分子量大，擴散系數小，除了TCD外，其它檢測器多用做載氣.氦氣與H2性質類似，但安全，價貴4. 載氣的選擇 2022/9/1512 最大允許進樣量應控制在使半峰寬基本不變，而峰高與進樣量成線性關系。如果超過

5、最大允許進樣量，線性關系遭破壞。 一般說來，色譜柱越粗、越長，固定液含量越高，容許進樣量越大。四進樣量的選擇2022/9/1513 第六節 定性分析方法 氣相色譜法定性分析主要依據是保留值，所以需要標準樣品。而且單靠色譜法對每個組分進行鑒定，往往不能令人滿意。1.用已知純物質對照定性 是氣相色譜定性分析中最方便，最可靠的方法。這個方法基于在一定操作條件下，各組分的保留時間是一定值的原理。如果未知樣品較復雜，可采用在未知混合物中加入已知物，通過未知物中哪個峰增大，來確定未知物中成分。2022/9/15142022/9/1515對照法2022/9/15162根據相對保留值定性 只要保持柱溫不變即可

6、。 所選用的基準物的保留值盡量接近待測樣品組分的保留值可根據所用固定相和柱溫直接與文獻值對照，而不需標準樣品。 2022/9/15173與其他方法結合 GC-MS、GC-IR、發射光譜等儀器聯用是目前解決復雜樣品定性分析最有效工具之一。 2022/9/1518 GC-MS2022/9/1519 第七節 定量分析 依據：被測物質的量與它在色譜圖上的峰面積（或峰高）成正比。 因為峰高比峰面積更容易受分析條件波動的影響，且峰高標準曲線的線性范圍也較峰面積的窄，因此，通常情況是采用峰面積進行定量分析。2022/9/1520一.峰面積測量方法 峰面積測量的準確與否直接影響定量結果。對于不同峰形的色譜峰采

7、用不同的測量方法。（1）對稱形峰面積的測量峰高乘半峰寬法 理論上可以證明，對稱峰的面積 A=1.065hW12 2022/9/1521（2）不對稱峰面積的測量峰高乘平均峰寬法 A=1/2h（W0.15W0.85） 式中W0.15和 W0.85分別為峰高0.15倍和0.85倍處的峰寬。 現代色譜儀器一般具有數據處理軟件（工作站），可以給出包括峰高和峰面積在內的多種色譜數據。 2022/9/1522二 .定量校正因子 （一） 定量校正因子 定量分析是基于峰面積與組分的量成正比關系。 由于同一檢測器對不同物質具有不同的響應值，即對不同物質，檢測器的靈敏度不同，所以兩個相等量的物質得不出相等峰面積。m

8、i=fiAi2022/9/1523 fi為換算系數，稱為定量校正因子，式中mi為組分i的量，Ai為峰面積。 fi=mi/Ai2022/9/1524 1.重量校正因子定義為：樣品中各組分的定量校正因子與標準物的定量校正因子之比。用下式表示 一般來說，熱導池檢測器標準物用苯，火焰離子檢測器用正庚烷。（二）相對定量校正因子2022/9/1525 相對校正因子與試樣、標準物質和檢測器類型有關，與操作條件、柱溫、載氣流速、固定液性質無關。2022/9/1526（3）相對校正因子的測量與計算 凡文獻查得的校正因子都是指相對校正因子，可用fw,fm分別表示摩爾校正因子和質量校正因子（通常把相對二字略去）。

9、校正因子測定方法： 準確稱量被測組分的對照品和標準物質，混合后，在實驗條件下進樣分析（注意進樣量應在線性范圍之內），分別測量相應的峰面積，然后通過公式計算校正因子，如果數次測量數值接近，可取其平均值。2022/9/1527校正因子 測量2022/9/1528三常用的定量計算方法 （一）歸一化法 應用前提條件是試樣中各組分必須全部流出色譜柱，并在色譜圖上都出現色譜峰。2022/9/1529 歸一化的優點: 簡便準確，當操作條件如進樣量、載氣流速等變化時對結果的影響較小。適合于對多組分試樣中各組分含量的分析。 歸一化的缺點:所有組分均要產生峰;一般還要知道各組分的校正因子.2022/9/1530歸

10、一化2022/9/1531 某試樣中含對、鄰、間甲基苯甲酸及苯甲酸，并全部都在色譜圖出峰，各組分相對重量和校正因子和色譜圖中測得各峰面積列于下，用歸一化法求出各組分的百分含量（P%）。苯甲酸 對 鄰 間f 1.20 1.50 1.30 1.40A 80 450 40 90例 題2022/9/1532（二）內標法 當樣品不是所有組分都不能流出色譜柱,或檢測器不能對每個組分產生信號時,采用內標法。方法：內標加入樣品一起分離 mi/ms=（Aif i）/（Asfs）Ci%= mi/m100%= （Aif ims）/（ Asfsm）（二）內標法2022/9/1533對內標物的要求是： 樣品中不含有內標

11、物質； 峰的位置在各待測組分之間或與之相近； 穩定、易得純品； 與樣品能互溶但無化學反應； 內標物濃度恰當，使其峰面積與待測組分相差不太大。2022/9/1534 選擇一內標物質，以固定的濃度加入標準溶液和樣品溶液中，以抵消實驗條件和進樣量變化帶來的誤差。內標法的校準曲線,是用AiAs對Ci作圖，其中As為內標物的峰面積。1.內標標準曲線法2022/9/1535在不知道校正因子時，內標法的應用。方法是：標準品溶義液：內標+標準品溶液；樣品溶液： 內標+樣品溶液。2. 內標對比法（Ai/As）樣品 （ Ci%）樣品（Ai/As）標準 （ Ci%）標準2022/9/1536內標法優點：減小儀器穩定

12、性差，進樣不準帶來的誤差。配樣品比較麻煩，內標物不容易找。2022/9/1537 以試樣的標準品作對照物質，與對照物質對比求算試樣含量的方法。1標準曲線法： （1）準確量取等體積一系列濃度不同的標準溶液分別進樣，以峰面積A對C作標準曲線，或求出回歸直線方程。 （2）在完全相同的條件下，準確量取等體積進樣，以樣品的峰面積A作圖或代入回歸直線方程計算樣品的含量。（三）外標法2022/9/15382外標一點法 當標準曲線過原點，即曲線的截距為零時，可采用外標一點法定量 。注意：標準液濃度盡量和樣品中組分濃度接近，減少誤差。2022/9/15393外標兩點法 當標準曲線不過原點，即曲線的截距為不是零時，說明存在系統誤差，采用外標兩點法定量 。2022/9/1540外標法優點： 外標法簡便，不需要校正因子，它適用于日常控制分析和大量同類樣品的分析。外標法缺點： 進樣量要求十分準確，操作條件也需嚴格控制。2022/9/1541如無適宜的內標物,可以采用內加法。內加法又稱疊加法?？煞譃閮煞N方法： 1.把待側組分i的標準品加至待測樣品溶液中，測定增加標準品后的溶液比樣品溶液中i組分的峰面積增量，計算組分i的含量。 m i = -Ai為未加待測物純