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1、儀器分析——GC定性、定量方法一、氣相色譜定性方法1、根據色譜保留值進行定性分析:(1)直接利用純物質保留值定性;(2)標準加入法定性;2、與其他方法結合的定性分析:(1)與質譜、紅外光譜等一起聯(lián)用;(2)與化學方法配合進行定性分析;(1)直接利用純物質保留值定性:·原理:各種物質在一定的色譜條件(固定相、操作條件)下均有確定不變的保留值,因此保留值可以作為一種定性指標,它的測定是最常用的色譜定性方法?!し椒ǎ簩τ谳^簡單的多組分混合物,如果其中所有的待測組分均為已知,它們的色譜也能一一分離,可將各色譜的保留值與相應的標準試樣在同一條件下所測得的保留值進行對照比較,若保留值相同,則兩者可能為同一
2、物質?!ぞ窒藜皯茫河捎诓煌衔镌谙嗤纳V條件下往往具有近似甚至完全相同的保留值,因此這種方法僅局限于當未知物通過其他方法已被確定為某幾個化合物或屬于某種類型時做最后的確證,其可靠性不足以鑒定完全未知的物質。(2)標準加入法定性:·方法:將已知物的純物質加入試樣中,進行色譜實驗,如果發(fā)現(xiàn)有新峰或在未知峰上有不規(guī)則的形狀(例如峰略有分叉等)出現(xiàn),則表示兩者并非同一物質;如果混合后峰增高而半峰寬并不相應增加,則表示兩者可能是同一物質?!ぷ⒁猓涸谝桓V柱上用保留值鑒定組分有時不一定可靠,因為不同物質有可能在同一色譜柱上有相同的保留值。所以應采用雙柱或多柱法進行定量分析。(即采用兩根或多根性質不
3、同的色譜柱進行分離,觀察未知物和標準試樣的保留值是否始終重合)(1)與質譜、紅外光譜等一起聯(lián)用:較復雜的混合物經色譜柱分離為單組分,再利用質譜,紅外光譜或核磁共振等進行定性分析(2)與化學方法配合進行定性分析:帶有某些官能團的化合物,經一些特殊試劑處理,發(fā)生物理變化或化學反應后,其色譜峰將會消失、提前或移后,比較處理前后色譜圖的差異,就可以初步判斷試樣含有哪些官能團。二、氣相色譜定量方法依據:在一定操作條件下,分析組分i的質量(Mi)或其在載氣中的濃度與檢測器的響應信號(色譜圖上表現(xiàn)為峰面積Ai或峰高Hi)成正比,可寫做:Mi=fi′×Ai由此可見,在定量分析中需要:1、準確測定峰面積;2、準
4、確求出比例常數(shù)fi′(定量校正因子);3、選擇適宜的計算方法。1·峰面積測量法:1、手工測量法:(1)當色譜峰為對稱峰時:通常根據根據不同的峰面積采用不同的測量方法。根據等腰三角形面積計算方法,可近似認為峰面積等于峰高乘以半峰寬,即A=h×Y1/2,這樣測得的峰面積為實際峰面積的0.94倍,實際峰面積為A=1.065h×Y1/2對于矮而寬的峰,可用峰高和峰底寬度來計算。注意:同一分析中,只能用同一種近似測量方法。(2)當色譜峰不對稱時:常采用以下公式計算:A=h×(Y0.15+Y0.85)/2;其中Y0.15,Y0.85分別指峰高0.15和0.85處測得的峰寬。2、積分儀和色譜工作站:速度快,
5、線性范圍廣寬,精度可達0.2%—2%。2、定量校正因子:因mi=fi′×Ai,可寫作fi′=mi/Ai.式中fi′為絕對質量校正因子,即單位峰面積所代表的物質質量。但實際定量分析中用的都是相對校正因子,即某物質與一標準物質的絕對校正因子之比值。1、質量校正因子fm:fm=fi′(m)/fs′(m)=As·mi/Ai·ms2、摩爾校正因子fM:fM=As·mi·Ms/Ai·ms·Mi=fm·Ms/Mi3、體積校正因子fv:fv=As·mi·Ms·22.4/Ai·ms·Mi·22.4=fM4、相對響應值s:相對響應值是被測組分與標準物質的響應值(靈敏度)之比。s=1/f。(下標i,s分別表示被測物
6、和標準物質)3、幾種定量計算方法1、歸一化法2、內標法3、內標標準曲線法4、外標法(標準曲線法)1、歸一化法:假設樣品中有n個組分,每個組分的質量為m1,m2,m3….mn。各組分質量和為m,其中第i種組分的質量分數(shù)為wi,則wi=mi/m×100%=mi/(m1+m2+···+mi+···+mn)=Aifi/(A1f1+A2f2+···+Aifi+····+Anfn);若各組分f相近,則wi=Ai/(A1+A2+···+Ai+····+An)對于狹窄的色譜峰,可以用峰高代替面積來進行定量測定。Wi=hifi′/(h1f1′+h2f2′+···+hifi′+···+hnfn′)特點及要求:1、
7、簡便,準確;2、進樣量的準確性和操作條件的變動對測定結果影響不大;3、多組分分析時比內標法方便;4、僅適用于試樣中各組分都出峰的情況。2、內標法:定義:將一定量的純物質作為內標物,加入到準確稱取的試樣中,根據被測物和內標物的質量及其在色譜圖上的相應峰面積比,求出某組分的含量。例:要測定試樣中第i種組分(質量為mi)的質量分數(shù)wi,可于試樣中加入質量為ms的內標物,試樣質量為m,則mi=fi·Aim