第十二章氣相色譜法

第二十一章氣相色譜法

GasChromatography目的要求：

1.掌握氣相色譜（GC）過程中常用的術(shù)語和基本原理。2.掌握各種GC定性、定量方法。（重點(diǎn)）3.熟悉氣相色譜的一般操作技術(shù)。4.熟悉色譜柱的制備及熱導(dǎo)檢測器（TCD）、氫焰離子化檢測器（FID）、電子捕獲檢測器（ECD）.（難點(diǎn)）知識回顧1.色譜法及其基本理論2.色譜法相關(guān)基本術(shù)語3.色譜法分類1)按兩相狀態(tài)分類2)按分離機(jī)理分類3)按操作形式分類流動相固定相類型分離機(jī)理液體液體氣體氣體固體液體固體液體液-固色譜（LSC）液-液色譜（LLC）氣-固色譜（GSC）氣-液色譜（GLC）吸附分配吸附分配色譜法的分類

第一節(jié)概述定義:以氣體為流動相的柱色譜法稱氣相色譜法。氣相色譜過程：待測物樣品被蒸發(fā)為氣體并注入到色譜分離柱柱頂，以惰性氣體（指不與待測物反應(yīng)的氣體，只起運(yùn)載蒸汽樣品的作用，也稱載氣）將待測物樣品蒸汽帶入柱內(nèi)分離。氣相色譜法的發(fā)展1)1941年馬丁和辛格提出氣體作為流動相.2)1952年研究了較完整的氣-液色譜方法.3)1957年開創(chuàng)毛細(xì)管氣相色譜.4)毛細(xì)管氣相色譜與其他儀器的聯(lián)用拓寬了應(yīng)用范圍.如:GC-MS,GC-NMR,GC-FTIR等彌補(bǔ)了氣相色譜定性分析能力差的弱點(diǎn),成為分析復(fù)雜混合物的有力工具.二、氣相色譜法的分類

氣－固色譜（固體吸附劑）1．按固定相分

氣－液色譜（載體上涂漬液體的固定相）

吸附色譜2．按分離原理分

分配色譜

3.按柱子粗細(xì)分

填充柱色譜（固定相裝在金屬管柱或玻璃管柱內(nèi)）

毛細(xì)管柱色譜

空心毛細(xì)管柱色譜填充毛細(xì)管柱色譜（固定相裝到玻璃管內(nèi)再拉成毛細(xì)管）三、氣相色譜法的特點(diǎn)和應(yīng)用1.特點(diǎn)：高分離；效能高；高靈敏度；分析速度快；應(yīng)用范圍廣（3快1快廣）2.應(yīng)用①適于分析氣體、易揮發(fā)的液體及固體.②不適合分析不易氣化或不穩(wěn)定性物質(zhì).③樣品的衍生化使應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，占有機(jī)物20%。優(yōu)點(diǎn):對混合物進(jìn)行分離的同時(shí),可對被分離的組分進(jìn)行定性和定量分析.應(yīng)用領(lǐng)域:廣泛應(yīng)用于石油、化工、環(huán)境保護(hù)、食品分析、農(nóng)藥分析、臨床分析、藥物分析、純物質(zhì)制備等.

四.氣相色譜法的基本原理

(一)、氣相色譜法（GC）的基本概念1.柱效能指標(biāo)1）理論塔板數(shù)N：2）理論塔板高度H：H=L/N3）有效塔板數(shù)4）有效塔板高度H：H=L/N2.分離度R：R=2（TR2-TR1）/（W1+W2）3.色譜流出曲線、基線1）流出曲線（色譜圖）:電信號強(qiáng)度隨時(shí)間變化曲線。色譜峰：流出曲線上突起部分。(二)、氣相色譜法的基本理論1.

塔板理論

貢獻(xiàn)：1）解釋了色譜流出曲線的形狀和濃度極大點(diǎn)的位置，闡明了保留值tR與K的關(guān)系。2）提出了評價(jià)柱效高低的n和H的計(jì)算式。3）在比較相似柱的柱效時(shí)有用。4）須在給定條件，指定組分測定時(shí)才有意義2.速率理論H=A+B/u+Cu1).渦流擴(kuò)散項(xiàng)A使用適當(dāng)細(xì)粒度和顆粒均勻的擔(dān)體,盡量填充均勻,是減少渦流擴(kuò)散,提高柱效的有效途徑2).分子擴(kuò)散項(xiàng)(縱向擴(kuò)散項(xiàng))B采用相對分子質(zhì)量較大的載氣;擔(dān)體填充均勻,可減少分子擴(kuò)散,采用較高的載氣流速,控制較低的柱溫。3).傳質(zhì)項(xiàng)C:采用粒度小的填充物和分子量小的氣體作載氣可提高柱效，固定相的液膜厚度薄，組分在液相的擴(kuò)散系數(shù)大，則液相傳質(zhì)阻力就小。第二節(jié)氣相色譜儀(見教材270頁)一、氣相色譜儀的基本流程氣

相

色

譜

儀

1二、氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)

1.氣路系統(tǒng):載氣連續(xù)運(yùn)行的密閉管路系統(tǒng)。2.進(jìn)樣系統(tǒng):包括進(jìn)樣裝置和氣化室。3.分離系統(tǒng):由色譜柱和柱溫箱組成。4.檢測系統(tǒng):將載氣中被分離組分的濃度或質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變成易于測量的電信號。5.溫度控制系統(tǒng):用來設(shè)定、測量氣化室、色譜柱室和檢測器室三處的溫度。6.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng):由記錄儀、積分儀、數(shù)據(jù)處理機(jī)組成。(一)氣路系統(tǒng)主要有氣源系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、閥件系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)作用:獲得純凈、流速穩(wěn)定的載氣。部件:包括壓力表、流量計(jì)及氣體化裝置。過程:載氣由氣源出來后經(jīng)過減壓閥、壓力表、凈化器、氣體流量調(diào)節(jié)閥、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、汽化室、色譜柱、檢測器、然后放空。載氣：要求化學(xué)惰性，不與有關(guān)物質(zhì)反應(yīng)。載氣的選擇除了要求考慮對柱效的影響外，還要與分析對象和所用的檢測器相匹配。凈化器：多為分子篩和活性碳管的串聯(lián)，可除去水、氧氣以及其它雜質(zhì)。壓力表：多為兩級壓力指示：第一級,鋼瓶壓力(總是高于常壓)。第二級,柱頭壓力指示，對填充柱：10-50psi；對開口毛細(xì)管柱：1-25psi。流量計(jì)：在柱頭前使用轉(zhuǎn)子流量計(jì)，但不太準(zhǔn)確。通常在柱后，以皂膜流量計(jì)測流速。許多現(xiàn)代儀器裝置有電子流量計(jì)，并以計(jì)算機(jī)控制其流速保持不變。（二）進(jìn)樣系統(tǒng)

常以微量注射器(穿過隔膜墊)或六通閥將液體樣品注入汽化室(汽化室溫度比樣品中最易蒸發(fā)的物質(zhì)的沸點(diǎn)高約50oC)，通常六通閥進(jìn)樣的重現(xiàn)性好于注射器。

進(jìn)樣要求：進(jìn)樣量或體積適宜；“塞子”式進(jìn)樣。一般柱分離進(jìn)樣體積在十分之幾至20L，對毛細(xì)管柱分離，體積約為10-3L，此時(shí)應(yīng)采用分流進(jìn)樣裝置來實(shí)現(xiàn)。體積過大或進(jìn)樣過慢，將導(dǎo)致分離變差(拖尾)。(三)分離系統(tǒng)分離系統(tǒng)由柱箱和色譜柱組成，是氣相色譜儀的關(guān)鍵部分。柱箱：一般為配備隔熱層的不銹鋼殼體,內(nèi)裝一恒溫風(fēng)扇和測溫?zé)崦粼?由電阻絲加熱，電子線路控溫。PackedGCcolumnCapillaryGCcolumn

色譜柱：通常是由玻璃、石英或不銹鋼制成的圓管，管內(nèi)裝有固定相。分為裝滿填料的填充柱和空心的開管柱。填充柱與開管柱的比較不同色譜柱的截面示意圖參數(shù)內(nèi)徑/mm常用長度/m每米柱效n柱材料柱容量程序升溫應(yīng)用固定相填充柱U形或螺旋形3-60.5-3～1500玻璃、不銹鋼mg級較差載體＋固定液WCOT0.1-0.5310-60～3000熔融石英<100ng較好固定液PLOT0.05-0.3510-100~2500熔融石英ng-mg尚可固體吸附劑A-填充柱；B-壁涂開管柱（WCOT）；C-多孔層開管柱（PLOT）開管柱的特點(diǎn):開管柱因滲透性好、傳質(zhì)快，因而分離效率高(n可達(dá)106)、分析速度快、樣品用量小。過去是填充柱為主，但現(xiàn)在，這種情況正在迅速發(fā)生變化，除了一些特定的分析之外，填充柱將會被更高效、更快速的開管柱所取代！

柱溫：是影響分離的最重要的因素。其變化應(yīng)小±0.X℃。選擇柱溫主要是考慮樣品待測物沸點(diǎn)和對分離的要求。

柱溫通常要等于或略高于樣品的平均沸點(diǎn)(分析時(shí)間20-30min)；對寬沸程的樣品，應(yīng)使用程序升溫方法。程序升溫與恒溫對分離的影響比較恒溫:45℃溫度高，分析時(shí)間短，但分離效果差12345恒溫:145℃1-45678溫度低，分離效果較好，但分析時(shí)間長123456789程序升溫:30~180℃分離效果好，且分析時(shí)間短101010203020302030Timemin(a)(b)(c)000(四)檢測系統(tǒng)

檢測器是將載氣中被分離組分的濃度或質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變成易于測量的電信號，由記錄儀記錄成色譜圖，供定性、定量分析用。(五)溫度控制系統(tǒng)

溫控系統(tǒng)是用來設(shè)定、控制、測量汽化室、色譜柱室和檢測器室三處的溫度，直接影響色譜柱的選擇性、分離效率以及檢測器的靈敏度和穩(wěn)定性。

控溫方式：恒溫和程序升溫。溫度選擇：第五節(jié)色譜條件的選擇中作介紹，此處略。溫度控制是否準(zhǔn)確、升、降溫速度是否快速是市售色譜儀器的最重要指標(biāo)之一。(六)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

色譜工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(電腦)色譜軟件作用:對色譜圖給出的信息進(jìn)行處理，打印出操作條件、定性和定量分析結(jié)果，以及控制實(shí)驗(yàn)條件。第三節(jié)色譜柱

填充柱按色譜柱內(nèi)徑和固定相填充方式毛細(xì)管柱填充柱:固定相填充在內(nèi)徑約3~6mm的螺旋柱管內(nèi)而制成的色譜柱。毛細(xì)管柱:內(nèi)徑只有0.2~0.5mm的高效能色譜柱。色譜柱是氣相色譜的心臟部分，樣品中各組分能否完全分離主要取決于色譜柱的效能和選擇性。

柱體色譜柱固定相一.固定相

吸附劑:硅膠、氧化鋁固體聚合物固定相:多孔聚合物固定相化學(xué)鍵合固定相液體固定液載體(一)吸附劑硅膠：強(qiáng)極性吸附劑活性炭：非極性分子篩：強(qiáng)極性,吸附+分子篩氧化鋁：中極性，吸附力強(qiáng)應(yīng)用:分離極性較強(qiáng)的物質(zhì)(二)聚合物固定相

高分子多孔微球:GDX聚合物固定相有機(jī)合成高分子聚合物:吸附＋分配機(jī)制應(yīng)用:分析氨、氯氣、氯化氫、鹵代烷、烴類、醇、醛、酮、酸、酯等含氧有機(jī)物.(三)固定液

1.對固定液的要求①操作柱溫下固定液呈液態(tài)（易于形成均勻液膜）。②操作條件下固定液熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好。③固定液的蒸氣壓要低（柱壽命長，檢測本底低）。④固定液對樣品應(yīng)有較好的溶解度及選擇性。2.分類

（1）按極性分類相對極性(P)法：規(guī)定非極性固定液角鯊?fù)榈南鄬O性為0，強(qiáng)極性固定β,βˊ-氧二丙腈的相對極性為100。選一對物質(zhì)，分別測其在兩種固定液和被測固定液上的相對保留值的對數(shù)，求相對極性PX，據(jù)PX來判斷被測固定液的相對極性。q1，q2，qX分別為苯和環(huán)己烷在β,βˊ-氧二丙腈和角鯊?fù)楹痛郎y固定液上q值P=0～20為非極性,21～40為弱極性,41～60為中等極性，61～100為強(qiáng)極性.(2)按化學(xué)類型分類

A．烴類：烷烴，芳烴例:角鯊?fù)椤獦?biāo)準(zhǔn)的非極性固定液B．硅氧烷類：（1）甲基硅氧烷：弱極性（2）苯基硅氧烷:極性稍強(qiáng)（隨苯基↑極性↑）（3）氟烷基硅氧烷：中等極性（4）氰基硅氧烷：強(qiáng)極性C．醇類（氫鍵形固定液）D．酯類：中強(qiáng)極性固定液3、固定液的選擇1)按相似相溶原則選擇2)按化學(xué)官能團(tuán)相似選擇3)按組分性質(zhì)的主要差別選擇1)按極性相似相溶原則選擇：固定液與被測組分極性“相似相溶”，K大，選擇性好非極性組分——選非極性固定液，按沸點(diǎn)順序出柱，低沸點(diǎn)的先出柱中等極性組分——選中等極性固定液，基本按沸點(diǎn)順序出柱強(qiáng)極性組分——選極性固定液，按極性順序出柱，極性強(qiáng)的后出柱

注：對于中等極性組分，若沸點(diǎn)相同，則按極性順序出柱，極性較強(qiáng)的后出柱2)按化學(xué)官能團(tuán)相似選擇：固定液與被測組分化學(xué)官能團(tuán)相似，作用力強(qiáng)，選擇性高酯類——選酯或聚酯固定液醇類——選醇類或聚乙二醇固定液3)按組分性質(zhì)的主要差別選擇組分的沸點(diǎn)差別為主——選非極性固定液，按沸點(diǎn)順序出柱，沸點(diǎn)低的先出柱。組分的極性差別為主——選極性固定液，按極性強(qiáng)弱出柱，極性弱的先出柱。例：苯（80.10℃），環(huán)己烷（80.70℃）選非極性柱——分不開；選中強(qiáng)極性柱——較好分離，環(huán)己烷先出柱。①非極性組分——非極性固定液——色散力——沸點(diǎn)低的物質(zhì)先流出；②中等極性組分——中等極性固定液——色散力、誘導(dǎo)力——沸點(diǎn)順序出柱；③極性物質(zhì)——極性固定液——定向力——極性小的物質(zhì)先流出；④氫鍵型物質(zhì)——?dú)滏I型固定液——?dú)滏I力——不易形成氫鍵的物質(zhì)先流出；⑤沸點(diǎn)差別為主的組分——非極性固定液——色散力——沸點(diǎn)低的物質(zhì)先流出；⑥極性差別為主的組分——極性固定液——定向力、誘導(dǎo)力及色散力——極性小的物質(zhì)先流出；⑦復(fù)雜混合物——兩種或以上混合固定液；二、載體1.作用：承載固定液的作用。2.要求（1）比表面積大（多涂漬固液）（2）無吸附性（不吸附被測分）（3）化學(xué)惰性（不與固定液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)）（4）熱穩(wěn)定性好（5）一定的機(jī)械強(qiáng)度3.分類（1）硅藻土類：具有一定粒度的多孔性固體微粒紅色：吸附力強(qiáng)，與非極性物質(zhì)配伍白色：吸附力弱，與極性物質(zhì)配伍（2）非硅藻土類：玻璃微球，石英微球，聚四氟乙烯4.載體的處理方法：鈍化，減弱吸附性酸洗：用于分析酸類和酯類；堿洗：用于分析胺類等堿性化合物；硅烷化：用于具有形成氫鍵能力的較強(qiáng)的化合物表面釉化?；貞?.氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)（六個(gè)系統(tǒng)）2.氣相色譜儀色譜柱的分類3.固定液相對極性的計(jì)算中選擇的物質(zhì)的類別。4.固定液的選擇原則（相似相溶原則、化學(xué)官能團(tuán)相似、組分性質(zhì)的主要差別）5.毛細(xì)管氣相色譜的速率方程及最佳載氣流速。第四節(jié)檢測器檢測器是將流出色譜柱的載氣中各組分的濃度或質(zhì)量轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電信號(電流、電壓等)的一種裝置。一、各類檢測器介紹氣相色譜檢測器種類繁多，本節(jié)將介紹最為常用的幾種檢測器：1.熱導(dǎo)檢測器(TCD);2.氫火焰離子化檢測器(FID);3.電子捕獲檢測器(ECD);4.火焰光度檢測器(FPD);5.氮磷檢測器（NPD）也稱熱離子檢測器(TID);6.原子發(fā)射檢測器(AED)

濃度型檢測器根據(jù)檢測器的響應(yīng)原理質(zhì)量型檢測器濃度型：檢測的是載氣中組分濃度的瞬間變化，即響應(yīng)值與濃度成正比。組分的進(jìn)樣量一定時(shí)，色譜峰高基本上與載氣流速無關(guān)，而色譜峰面積則與載氣流速成反比。如熱導(dǎo)檢測器和電子捕獲檢測器。

質(zhì)量型：檢測器輸出信號的大小取決于組分在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測器的量，即響應(yīng)值與單位時(shí)間進(jìn)入檢測器的量成正比。當(dāng)組分進(jìn)樣量一定時(shí)，色譜峰面積則與載氣流速無關(guān)，而色譜峰高與載氣流速成正比。如氫火焰離子化檢測器、火焰光度檢測器、氮磷檢測器等。(一)熱導(dǎo)檢測器

(ThermalConductivityDetector,

TCD)TCD是一種應(yīng)用較早的通用型檢測器，又稱導(dǎo)熱析氣計(jì)。現(xiàn)仍在廣泛應(yīng)用。主要部件為熱導(dǎo)池（池體與熱敏元件）與檢測電橋。1.原理：由于不同氣態(tài)物質(zhì)所具有的熱傳導(dǎo)系數(shù)不同，當(dāng)它們到達(dá)處于恒溫下的熱敏元件（如Pt,Au,W,半導(dǎo)體）時(shí)，從熱敏元件上帶走不同的熱量，從而引起熱敏元件溫度改變，電阻值也改變，將引起的電阻變化通過某種方式轉(zhuǎn)化為可以記錄的電壓信號，從而實(shí)現(xiàn)其檢測功能。2.特點(diǎn)：對任何氣體均可產(chǎn)生響應(yīng)，因而通用性好，而且線性范圍寬、價(jià)格便宜、應(yīng)用范圍廣。但靈敏度較低。3.載氣的選擇若λ組分=λ載氣，則不產(chǎn)生信號。化合物λ×102化合物λ×102氫氣22.36乙烯3.10氦氣17.42丙烷2.64空氣3.14苯1.84氮?dú)?.14乙醇2.22甲烷4.56丙酮1.764.影響TCD靈敏度的因素：在允許的工作電流范圍內(nèi)，工作電流越大，靈敏度越高，一般控制在100-200mA左右鎢絲與池體溫差越大，靈敏度越高,但避免冷凝樣品，一般不低于柱溫?zé)釋?dǎo)系數(shù)大的載氣，靈敏度高，常用載氣熱導(dǎo)系數(shù)大小順序：H2>He>N2阻值高、電阻溫度系數(shù)大的熱敏元件，靈敏度高，一般選用錸鎢絲。1)橋電流

2)池體溫度3)載氣

4)熱敏元件阻值此外，還取決于池體的體積和載氣的純度。

綜述：較大的橋電流、較低的池體溫度、低分子量的載氣以及具有大的電阻溫度系數(shù)的熱敏元件可獲得較高的靈敏度。(二)氫火焰離子化檢測器

(Flame-IonizationDetectors

FID)又稱火焰離子化檢測器。主要用于可在H2-Air火焰中燃燒的有機(jī)化合物(如烴類物質(zhì))的檢測。

1.原理:H2與O2燃燒為能源，N2攜帶組分和H2進(jìn)入檢測器O2從四周導(dǎo)入，含碳有機(jī)物在H2-Air火焰中燃燒產(chǎn)生碎片離子，正負(fù)離子朝相反電極移動，在電場作用下形成離子流，然后被收集極收集、輸出、經(jīng)阻抗轉(zhuǎn)化，放大器放大而獲得可測量的電信號，根據(jù)電信號強(qiáng)度，檢測被色譜柱分離的組分。

火焰離子化檢測器示意圖

2.結(jié)構(gòu)：主體為離子室，內(nèi)有石英噴嘴、發(fā)射極(極化極，此圖中為火焰頂端)和收集極。3.工作過程：在檢測池來自色譜柱的有機(jī)物與H2-Air混合并燃燒，產(chǎn)生電子和離子碎片，這些帶電粒子在火焰和收集極間的電場作用下（幾百伏）形成電流，經(jīng)放大后測量電流信號（10-7A）。1.收集極2.極化環(huán)3.氫火焰4.點(diǎn)火線圈5.微電流放大器6.衰減器7.記錄器4.火焰離子化機(jī)理:

有關(guān)機(jī)理并不十分清楚，但通常認(rèn)為是化學(xué)電離過程：有機(jī)物燃燒產(chǎn)生自由基，自由基與O2作用產(chǎn)生正離子，再與水作用生成H3O+。火焰離子化機(jī)理H2H2H2H2H2H2CH4CH4CH4CH4CH4CH4CHO+CHO+CHO+CHO+CHO+CO2CO2CO2H02H02H02H02H2H2H2H2H2H2columnjet

5.影響FID靈敏度的因素：

(1)載氣和氫氣流速：通常以N2為載氣，其流速主要考慮其柱效能。但也要考慮其流速與H2流速相匹配。一般N2:H2=1:1~1:1.5；(2)空氣流速：流速越大。靈敏度越高，到一定值時(shí)，空氣流速對靈敏度影響不大。一般地，H2:Air=1:10。(3)極化電壓：在50V以下時(shí)，電壓越高，靈敏度越高。但在50V以上，則靈敏度增加不明顯。通常選擇100～300V的極化電壓。(4)操作溫度：比柱的最高允許使用溫度低約50oC(防止固定液流失及基線漂移)6.FID特點(diǎn)：(1)靈敏度高(～10-13g/s)；(2)線性范圍寬(～107

數(shù)量級)；(3)噪聲低；(4)耐用且易于使用；(5)為質(zhì)量型檢測器，色譜峰高取決于單位時(shí)間內(nèi)引入檢測器中組分的質(zhì)量。在樣品量一定時(shí)，峰高與載氣流速成正比。因此在用峰高定量時(shí)，應(yīng)控制流速恒定！(6)對無機(jī)物、永久性氣體和水基本無響應(yīng)，因此FID特別適于水中和大氣中痕量有機(jī)物分析或受水、N和S的氧化物污染的有機(jī)物分析。(7)對含羰基、羥基、鹵代基和胺基的有機(jī)物靈敏度很低或根本無響應(yīng)。(8)樣品受到破壞。(三)電子捕獲檢測器

(Electron-captureDetector,ECD)ECD是一種放射性離子化檢測器，屬于濃度型專屬性檢測器。

ECD的關(guān)鍵是反射源：電離能力強(qiáng)、穿透力小，半衰期長，耐高溫而不易污染。

ECD主要對含有較大電負(fù)性原子的化合物響應(yīng)。它特別適合于環(huán)境樣品中鹵代農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯等微量污染物的分析。1.原理及工作過程：

ECD以β放射源(常用63Ni)為能源。β放射源不斷放射出β粒子(初級電子)。在電場作用下，β粒子加速向正極移動，移動過程中與載氣(N2或Ar)不斷碰撞受粒子轟擊而離子化形成次級電子和正離子（N+和Ar

+）。被ECD內(nèi)腔中的，在電場(直流或脈沖電壓)作用下，初級和次級電子向陽級運(yùn)動，并為陽極收集，產(chǎn)生約10-8~10-9A的基始電流(基流)，也稱背景電流(I0)。當(dāng)電負(fù)性的物質(zhì)AM進(jìn)入電場，立即捕獲電子形成分子離子，在檢測器溫度較低時(shí)，發(fā)生非離解型捕獲過程，產(chǎn)生負(fù)離子而與正離子復(fù)合使基線下降出現(xiàn)反峰，最后通過極性轉(zhuǎn)換出現(xiàn)正峰。優(yōu)點(diǎn)：是最靈敏的GC檢測器之一，也是一種選擇性很強(qiáng)的檢測器，對于含鹵素有機(jī)化合物、過氧化物、醌、鄰苯二甲酸酯和硝基化合物的檢測有很高靈敏度，特別適合于環(huán)境中微量有機(jī)氯農(nóng)藥的檢測。ECD原理示意圖缺點(diǎn)1.線性范圍較窄，一般為103，且檢測器的性能受操作條件的影響較大，載氣中痕量的氧氣會使背景噪聲明顯增大。存在反射性污染。反射源上的鎳片對某些化合物有催化作用。由于反射源穩(wěn)定性的局限，限制了檢測器的最高使用溫度。ECD池的體積不可能太小，最小為100uL改進(jìn)：1.采用脈沖放電電子捕獲檢測器（PDECD)解決了反射源的污染、減小了池體積、提高了靈敏度。2.采用化學(xué)光敏化電子捕獲檢測器（CS-ECD)解決了ECD的高選擇性，擴(kuò)大了弱電子化合物、烴類和多環(huán)芳烴的檢測。3.采用光致電離調(diào)制電子捕獲檢測器（PDM-ECD）排除氯代烴對溴代烴和碘代烴的干擾。FPD是對含S、P化合物具有高選擇性和高靈敏度的檢測器。因此，也稱硫磷檢測器。主要用于SO2、H2S、石油精餾物的含硫量、有機(jī)硫、有機(jī)磷的農(nóng)藥殘留物分析等。(四)火焰光度檢測器(FlamePhotometricDetector,FPD)>濾光片放大器記錄儀光電管石英窗H2Air載氣+組分出口1.FPD結(jié)構(gòu)：噴嘴+濾光片+光電管結(jié)構(gòu)為：氣路、發(fā)光和光接受三個(gè)部分。2.原理：待測物在低溫H2-Air焰中燃燒產(chǎn)生S、P化合物的分解產(chǎn)物被激發(fā)并產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光效應(yīng)而發(fā)射特征分子光譜。測量光譜的強(qiáng)度則可進(jìn)行定量分析。

FPD結(jié)構(gòu)示意圖

含S、P化合物在氫焰中的變化過程如下：(1)含S化合物354~430nm，λmax=394nm

(2)含P化合物480~600nm，λmax=526nm

PO+HHPO*HPO*HPO+hv不足與改進(jìn)：1.會發(fā)生滅火以及響應(yīng)值會偏離，則采用雙火焰故采用雙火焰型即DFPD。2.選擇性低，采用脈沖式火焰光度檢測器（PFPD），目前可以檢測28種元素以上（包括無機(jī)元素）(五)氮磷檢測器(Nitrogen

Phosphorus

Detector：NPD)

1.NPD的結(jié)構(gòu)

NPD早期也稱為堿焰離子化檢測器(AFID)

，它與FID極為近似，不同之處只在火焰噴嘴上方有一個(gè)含堿金屬鹽的陶瓷珠（銣珠或硅酸銣珠），所用堿金屬有Na、Rb和Cs。2.NPD的原理

NPD又稱熱離子檢測器(Thermionic

Detector

，TID)，它是在FID的噴嘴和收集極之間放置一個(gè)含有硅酸銣的玻璃珠。這樣含氮磷化合物受熱分解在銣珠的作用下會產(chǎn)生多量電子，

使信號值比沒有銣珠時(shí)大大增加，因而提高了檢測器的靈敏度。這種檢測器多用于微量氮磷化合物的分析中。目前NPD的響應(yīng)機(jī)理有氣相電離理論和表面電離理論，但都是使其產(chǎn)生Rb+，而N、P化合物在電離源的冷焰區(qū)生成電負(fù)性基團(tuán)（CN、PO、PO2），而電負(fù)性基團(tuán)又從銣原子上獲得電子變?yōu)椋–N-、PO-、PO2-），然后朝陽極移動釋放電子并輸出信號，同時(shí)Rb+回歸原位而長期使用。3.操作條件的選擇主要為加熱電流、極化電壓和氣體流速（1）加熱電流為700-900℃，低于600℃，容易出現(xiàn)溶劑猝滅現(xiàn)象。（2）極化電壓為180V以上。（3）氣體流速中氫氣流速小于10ml/min,氮?dú)饬魉龠m宜（過大使電離源溫度降低、太低不利于組分參加反應(yīng)），空氣流速適宜。4、NPD的性能

（1）NPD本質(zhì)上是氫火焰離子化檢測器的火焰上加堿金屬鹽，使之產(chǎn)生微弱的電流，電流的大小與火焰的溫度有關(guān)，火焰的溫度又與氫氣的流量有關(guān)，所以必須很好地選擇和控制氫氣的流量。廠家對NPD所用氫氣的流量有嚴(yán)格的規(guī)定，據(jù)有人研究氫氣變化0.05%將使NPD的離子流改變1%。

（2）NPD的靈敏度和基流還決定于空氣和載氣的流量，一般來講它們的流量增加靈敏度要降低。載氣的種類也對靈敏度有一定的影響，用氮做載氣要比氦做載氣提高靈敏度10%。其原因是用氦時(shí)使堿金屬鹽過冷，造成樣品分解不完全。

（3）極間電壓與FID一樣，在300V左右時(shí)才能有效地收集正負(fù)電荷，與FID不同的是NPD的收集極必須是負(fù)極，其位置必須進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

（4）堿金屬鹽的種類對檢測器的可靠性和靈敏度有影響，一般講對可靠性的優(yōu)劣次序是K>Rb>Cs，對N的靈敏度為Rb>K>Cs。（六）光離子化檢測器（Photoionization

Detector，

PID）

光離子化檢測器（Photoionization

Detector，

PID）是一種通用性兼選擇性的檢測器，對大多數(shù)有機(jī)物都有響應(yīng)信號，美國EPA己將其用于水、廢水和土壤中數(shù)十種有機(jī)污染物的檢測。

1.光離子化檢測器從結(jié)構(gòu)上可分為光窗型和無光窗型兩種。(1)

無光窗離子化檢測器是一種利用微波能量激發(fā)常壓惰性氣體產(chǎn)生的等離子體，作為光源的光離子化檢測器，以石英或硬質(zhì)玻璃管材料制作。當(dāng)樣品的組分進(jìn)入光離子化檢測器離子化室后，分子組分被高能量的等離子體激發(fā)為正離子和自由電子，在強(qiáng)電場的作用下作定向運(yùn)動形成離子流并輸出信號;當(dāng)分子的電離能高于光子能量時(shí)則不會發(fā)生離子化效應(yīng)。如選用氦氣作為放電氣體，在理論上可檢測一切氣化的物質(zhì)。(2)光窗式光離子化檢測器它克服了無窗口式光離子化檢測器的許多缺陷，主要由紫外光源和電離室組成，中間由可透紫外光的光窗相隔，窗材料采用堿金屬或堿土金屬的氟化物制成。在電離室內(nèi)待測組分的分子吸收紫外光能量發(fā)生電離，選用不同能量的燈和不同的晶體光窗，可選擇性地測定各種類型的化合物。光離子化檢測器的特點(diǎn)

1.光離子化檢測器對大多數(shù)有機(jī)物可產(chǎn)生響應(yīng)信號，如對芳烴和烯烴具有選擇性，可降低混合碳?xì)浠衔镏型闊N基體的信號，以簡化色譜圖。

2

光離子化檢測器不但具有較高的靈敏度，還可簡便地對樣品進(jìn)行前處理。在分析脂肪烴時(shí)，其響應(yīng)值可比火焰離子化檢測器高50倍。

3

具有較寬的線性范圍(107)，電離室體積小于50μe，適合于配置毛細(xì)管柱色譜。

4

它是一種非破壞性檢測器，還可和質(zhì)譜、

紅外檢測器等實(shí)行聯(lián)用，以獲取更多的信息。

5

光離子化檢測器和火焰離子化檢測器聯(lián)用，可按結(jié)構(gòu)區(qū)分芳烴、烯烴和烷烴，從而解決了極性相近化合物的族分析問題。它還可與色譜微波等離子體發(fā)射光譜相媲美，并且直觀，方法簡便。

6

可在常壓下進(jìn)行操作，不需使用氫氣、空氣等，簡化了設(shè)備，便于攜帶。二、檢測器的性能指標(biāo)理想的檢測器應(yīng)具有的條件：1.適合的靈敏度：對一些組分十分靈敏，而對其它則不，其間應(yīng)相差達(dá)107倍；2.穩(wěn)定、重現(xiàn)性好；3.線性范圍寬，可達(dá)幾個(gè)數(shù)量級；4.可在室溫到400℃下使用；5.響應(yīng)時(shí)間短，且不受流速影響；6.可靠性好、使用方便、對無經(jīng)驗(yàn)者來說足夠安全；7.對所有待測物的響應(yīng)相似或可以預(yù)測這種響應(yīng)；8.選擇性好；9.不破壞樣品。但任何檢測器都不可能同時(shí)滿足上述所有要求。(一)靈敏度(sensitivity,S)又稱響應(yīng)值或應(yīng)答值，是用來評價(jià)檢測器質(zhì)量和與其他類型檢測器比較的重要指標(biāo)。1.定義:以一系列已知濃度或質(zhì)量的組分對響應(yīng)信號(R)作圖，得到校正曲線，該曲線的斜率k即為靈敏度S。實(shí)際工作中可從色譜圖直接求得靈敏度。

(1)濃度型檢測器靈敏度(SC)是以每1mL載氣中含有1mg的某組分通過檢測器時(shí)，所產(chǎn)生的電信號(mV)表示。SC常用于固體或液體樣品，單位為mV·mL/mg。氣體樣品時(shí)單位為mV·mL/mL。計(jì)算公式為:A—色譜峰面積(mV·min);Fo—檢測器出口流速(mL/min);W—進(jìn)樣量(mg);C—物質(zhì)在流動相中的濃度(mg/mL);h—色譜峰高(mV)；

(2)質(zhì)量型檢測器靈敏度(Sm):以每秒鐘有1g的某組分，被載氣攜帶通過檢測器時(shí)所產(chǎn)生的電信號值(mV或A)表示。單位為mV·s/g。它的計(jì)算公式為:式中，A—色譜峰面積(mV·min);W—進(jìn)樣量(mg);

(1)濃度型檢測器靈敏度(SC)是以每1mL載氣中含有1mg的某組分通過檢測器時(shí)，所產(chǎn)生的電信號(mV)表示。SC常用于固體或液體樣品，單位為mV·mL/mg。氣體樣品時(shí)單位為mV·mL/mL。計(jì)算公式為:A—色譜峰面積(mV·min);Fo—檢測器出口流速(mL/min);W—進(jìn)樣量(mg);C—物質(zhì)在流動相中的濃度(mg/mL);h—色譜峰高(mV)；

(1)濃度型檢測器靈敏度(SC)是以每1mL載氣中含有1mg的某組分通過檢測器時(shí)，所產(chǎn)生的電信號(mV)表示。SC常用于固體或液體樣品，單位為mV·mL/mg。氣體樣品時(shí)單位為mV·mL/mL。計(jì)算公式為:A—色譜峰面積(mV·min);Fo—檢測器出口流速(mL/min);W—進(jìn)樣量(mg);C—物質(zhì)在流動相中的濃度(mg/mL);h—色譜峰高(mV)；（二）檢測限（最小檢測量）(detectability,D)

：噪聲水平?jīng)Q定著能被檢測到的濃度（或質(zhì)量）。

從圖中可以看出：如果要把信號從本底噪聲中識別出來，則組分的響應(yīng)值就一定要高于N。檢測器響應(yīng)值為3倍噪聲水平時(shí)的試樣濃度（或質(zhì)量），被定義為最低檢測限（或該物質(zhì)的最小檢測量）。3N(三)線性范圍(linerrange)指檢測器的響應(yīng)信號強(qiáng)度與被測物質(zhì)濃度(或質(zhì)量)之間成線性關(guān)系的范圍，并以線性范圍內(nèi)最大濃度或最小濃度(或最大進(jìn)樣量與最小進(jìn)樣量)的比值來表示。良好的檢測器其線性相關(guān)系數(shù)γ接近1，線性范圍寬。線性范圍與定量分析有關(guān)。第五節(jié)色譜條件的選擇色譜條件的選擇主要依據(jù)是分離度方程和VanDeemter方程。HuAB/uCmuCsuHu一、色譜柱的選擇

高沸點(diǎn)化合物樣品，最好采用低配比，這樣可使用較低的柱溫，使固定液的選擇受“最高使用溫度”的限制較少，可供選擇的固定液數(shù)目增多。但過低配比，固定液不易涂漬均勻，常會造成色譜峰拖尾。低沸點(diǎn)化合物樣品，宜用高配比，以便在分配系數(shù)很小的情況下，只通過增加固定液的量(Vs)來增加R值，以達(dá)到良好的分離。柱長(L):由分離度R的定義可得(根據(jù)速率理論）(R1/R2)2=n1/n2=L1/L2

即柱越長，理論塔坂數(shù)越多，分離越好。但分析時(shí)間也隨之延長，峰寬加大。填充柱長度一般為2~6m，柱內(nèi)徑為3~6mm。二、柱溫的選擇及程序升溫(一)柱溫的選擇柱溫是改善分離度的重要參數(shù)，主要在于影響分配系數(shù)(K)、容量因子(k)、組分在流動相中的擴(kuò)散系數(shù)(Dm)和組分在固定相中的擴(kuò)散系數(shù)(Ds)，從而影響分離度和分析時(shí)間。

降低柱溫的優(yōu)點(diǎn):增大K值，增加固定相的選擇性；降低Dm，從而降低了組分在流動相中的縱向擴(kuò)散；減少固定液的流失，延長柱壽命和降低檢測器的本底。

降低柱溫的缺點(diǎn):由于Ds減小，增大了傳質(zhì)阻抗，造成峰展寬；保留時(shí)間變長，分析時(shí)間延長。

前提：不能高于固定液的最高使用溫度。

一般原則：在使最難分離的組分有盡可能好的分離前提下，同時(shí)兼顧保留時(shí)間適宜，峰形不拖尾時(shí)，采取適當(dāng)?shù)偷闹鶞兀瑢τ趯挿谐痰亩嘟M分混合物，可采用程序升溫法。(二)程序升溫

定義:程序升溫是指在一個(gè)分析周期中色譜柱溫度由程序升溫控制器按預(yù)先設(shè)定的程序隨時(shí)間呈線性或非線性增加，這樣混合物中所有組分將在其最佳柱溫下流出色譜柱，從而得到良好的分離效果。程序升溫與恒溫對分離的影響比較恒溫:45℃溫度高，分析時(shí)間短，但分離效果差12345恒溫:145℃1-45678溫度低，分離效果較好，但分析時(shí)間長123456789程序升溫:30~180℃分離效果好，且分析時(shí)間短101010203020302030Timemin(a)(b)(c)000程序升溫氣相色譜法應(yīng)根據(jù)樣品的性質(zhì)、組分的保留溫度、初期凍結(jié)現(xiàn)象、沸點(diǎn)的間隔選擇升溫方式、起始溫度、升溫速率、終止溫度等程序升溫色譜條件，設(shè)定適合的升溫程序。柱溫降低升高傳質(zhì)快、柱效高縱向擴(kuò)散強(qiáng)、峰拖尾、過高造成固定液流失分析時(shí)間長恒溫程序升溫(寬沸程混合物)實(shí)驗(yàn)確定三、載氣及流速(u)的選擇選擇載氣主要從三個(gè)方面考慮:(1)對柱效的影響；(2)對柱壓的影響；(3)對檢測器靈敏度的影響。對vanDeemter方程求導(dǎo)得到最佳流速:此時(shí)柱效最高?？紤]對檢測器靈敏度的影響時(shí)，用熱導(dǎo)檢測器，應(yīng)選用H2或氦氣；氫焰檢測器，一般用N2。為縮短分析時(shí)間，一般載氣流速稍高于最佳流速，而柱效下降很少，卻節(jié)省很多分析時(shí)間。常用的載氣流速為:20~80mL/min。

四、載體粒度及篩分范圍載體粒度越小，柱效越高。但粒度過小，則阻力及柱壓增加。通常，對填充柱而言，粒度大小為柱內(nèi)徑的1/20~1/25為宜。五、進(jìn)樣方式及進(jìn)樣量要以“塞子”的方式進(jìn)樣，以防峰形擴(kuò)張；進(jìn)樣量，也要以峰形不拖尾為宜。當(dāng)進(jìn)樣量較小時(shí)，峰高與進(jìn)樣量成正比例，保留時(shí)間不隨進(jìn)樣量變化，兩組分分離情況也保持不變。當(dāng)進(jìn)樣量超過最大允許進(jìn)樣量(柱塔板數(shù)下降10%時(shí)的進(jìn)樣量)時(shí)，色譜柱已超載，柱效大大降低。

對填充柱，氣體樣品一般為0.1~1mL,液體樣品一般為0.1~1μL。六、氣化室溫度和檢測室溫度氣化溫度取決于樣品的揮發(fā)性、沸點(diǎn)范圍及進(jìn)樣量等因素。氣化溫度一般相當(dāng)于樣品沸點(diǎn)或高于沸點(diǎn)，以保證瞬間氣化。但一般不要超過沸點(diǎn)50℃以上，以防樣品分解。對一般色譜分析，氣化溫度比柱溫高10℃~50℃即可。檢測室溫度一般需要高于柱溫，可避免色譜柱流出物在檢測器中冷凝污染檢測器。一般高于柱溫30℃，或等于氣化溫度。檢測室溫度過高，使用熱導(dǎo)檢測器時(shí)，靈敏度降低。第六節(jié)定性分析方法一、樣品預(yù)處理GC分析對象是在汽化室溫度下能生成氣態(tài)的物質(zhì)。為保護(hù)色譜柱、降低噪聲、防止生成新物質(zhì)（雜峰），需要在進(jìn)樣前對樣品進(jìn)行處理。1）水、乙醇和可能被柱強(qiáng)烈吸附的極性物質(zhì)——柱效下降，需除去。2）非揮發(fā)組分——會產(chǎn)生噪聲，同時(shí)慢慢分解——產(chǎn)生雜峰。3）穩(wěn)定性差的組分——生成新物質(zhì)——雜峰。二、定性方法1.用已知物對照定性依據(jù):同一種物質(zhì)在同一根色譜柱上，相同的色譜條件下，具有相同的保留值。

注意:由于使用的色譜柱不一定適合于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與待定性組分的分離，雖為兩種物質(zhì)，色譜峰也可能產(chǎn)生相互疊加的現(xiàn)象。為此，可采用極性差別較大的雙柱定性。具體做法：1）分別以試樣和標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)樣分析——各自的色譜圖；2）對照：如果試樣中某峰的保留時(shí)間和標(biāo)樣中某峰重合，則可初步確定試樣中含有該物質(zhì)。3）也可通過在樣品中加入標(biāo)準(zhǔn)物，看試樣中哪個(gè)峰增加來確定。2.

根據(jù)相對保留值ri,s定性：相對保留值是指一組分(i)與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(s)的調(diào)整保留值的比值，即:ri,s僅僅取決于它們的分配系數(shù)。而分配系數(shù)又取決于組分的性質(zhì)、柱溫與固定液的性質(zhì)，與固定液的用量、柱長、柱填充情況及載氣流速等無關(guān)。可從GC手冊，查找到某物質(zhì)的相對保留值，進(jìn)行定性。具體做法：可根據(jù)手冊規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件及所用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)加入被樣品中，混勻，進(jìn)樣，求算出ri,s再與手冊數(shù)據(jù)對比定性。也可在樣品和標(biāo)準(zhǔn)中分別加入同一種基準(zhǔn)物s，將樣品的ri,s和標(biāo)準(zhǔn)物的ri,s相比較來確定樣品中是否含有i組分。3.利用保留指數(shù)定性

又稱Kovats指數(shù)（Ⅰ），是一種重現(xiàn)性較好的定性參數(shù)。當(dāng)固定液和柱溫一定時(shí)，定性可不需要對照品。測定方法：(1)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）。(2)其它物質(zhì)的保留指數(shù)（IX）是通過選定兩個(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)算方法例:乙酸正丁酯在阿皮松L柱上進(jìn)行分析（柱溫100℃）。測得調(diào)整保留時(shí)間為：乙酸正丁酯310.0s，正庚烷174.0s，正辛烷373.4s，求乙酸正下酯的保留指數(shù)。解：已知Z=7即乙酸正丁酯的保留指數(shù)為775.6。在與文獻(xiàn)值對照時(shí)，一定要重視文獻(xiàn)值的實(shí)驗(yàn)條件，如固定液、柱溫等。而且要用幾個(gè)已知組分進(jìn)行驗(yàn)證。4.與其他分析儀器聯(lián)用的定性方法小型化的臺式色質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）色譜-紅外光譜儀聯(lián)用儀；組分的結(jié)構(gòu)鑒定SampleSample

58901.0DEG/MINHEWLETTPACKARDHEWLETTPACKARD5972AMassSelectiveDetectorDCBA

ABCDGasChromatograph(GC)MassSpectrometer(MS)SeparationIdentificationBACD第七節(jié)定量分析方法

GC分析是根據(jù)檢測器對待測物的響應(yīng)（峰高或峰面積）與待測物的量成正比的原理進(jìn)行定量的。因此必須準(zhǔn)確測定峰高h(yuǎn)或峰面積A。mi=fi’Ai

或mi=Fihi

一、峰面積A的測量hh對稱峰：峰高h(yuǎn)與半峰寬的積：A=1.065

h

W1/2不對稱峰：峰高與平均峰寬的積：A=1/2h(W0.15+W0.85

)二、定量校正因子由于檢測器對不同物質(zhì)的響應(yīng)不同，所以兩個(gè)相等量的物質(zhì)得不出相等峰面積?；蛘哒f，相同的峰面積并不意味著相等物質(zhì)的量。因此，在計(jì)算組分的量時(shí)需將面積乘上一個(gè)換算系數(shù)，使組分的面積轉(zhuǎn)換成相應(yīng)物質(zhì)的量。即必須將峰面積A乘上一個(gè)換算系數(shù)進(jìn)行“校正”。(一）定量校正因子(絕對校正因子)mi=fi′Ai

mi=Ai/Sifi′為比例常數(shù)，稱為絕對校正因子，其物理意義為單位峰面積(或峰高)所代表的某組分的量。Si稱為單位物質(zhì)的面積響應(yīng)值（簡稱響應(yīng)值）fi′=1/Si注意：用峰高定量時(shí)，需求出峰高校正因子(Fi或Sih)mi=Fihifi′是由儀器的靈敏度及色譜條件而決定的，缺乏通用性。(二）相對定量校正因子fi

fi指某物質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)絕對定量校正因子之比。用一個(gè)物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn)，用相對校正因子將所有待測物的峰面積校正成相對于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的峰面積，使各組分的峰面積與其質(zhì)量的關(guān)系有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行折算。采用的標(biāo)準(zhǔn)物因檢測器不同而不同：

TCD→苯；FID→正庚烷。

2.相對校正因子的測量準(zhǔn)確稱取被測物與標(biāo)準(zhǔn)物，混合后進(jìn)樣。從所得色譜圖分別求出它們的峰面積，然后通過前述公式計(jì)算校正因子（常省去“相對”二字）。必須注意：校正因子只與試樣、標(biāo)準(zhǔn)物和檢測器類型有關(guān)，與其它色譜條件無關(guān)?？梢圆槭謨缘玫?。校正因子的測定與計(jì)算三、定量分析方法(一）歸一化法：

要求試樣中所有n個(gè)組分全部流出色譜柱，并全部出峰！則其中組分i的含量為：若樣品中各組分的定量校正因子相近，可將校正因子消去，直接用面積進(jìn)行歸一化計(jì)算，即:特點(diǎn):簡便、準(zhǔn)確，當(dāng)操作條件略有變動，或進(jìn)樣量控制得不十分準(zhǔn)確時(shí)，對分析結(jié)果影響很小。缺點(diǎn):要求所有組分均要流出色譜柱，且在檢測器上均可得到相應(yīng)的色譜峰。必須已知所有組分的校正因子，不適合微量組分的測定。例:某試樣中僅含對、鄰、間甲基苯甲酸及苯甲酸，并全部在色譜圖出峰，各組分相對重量校正因子及色譜圖中測得的各峰面積列表如下，用歸一化法求出各組分的百分含量(P%)。苯甲酸對甲基苯甲酸鄰甲基苯甲酸間甲基苯甲酸fW1.201.501.301.40A80(mm)2450(mm)240(mm)290(mm)2同理得:P苯%=10.12%;P間%=13.28%;P對%=71.13%解:(二)內(nèi)標(biāo)法：當(dāng)樣品的所有組分不能都流出色譜柱，或檢測器不能對每個(gè)組分都產(chǎn)生信號或只需測定樣品中某幾個(gè)組分含量時(shí)，可采用內(nèi)標(biāo)法。準(zhǔn)確稱取樣品m，加入一定量的某純物質(zhì)作內(nèi)標(biāo)物ms，然后進(jìn)行色譜分析。根據(jù)待測組分和內(nèi)標(biāo)物的峰面積及內(nèi)標(biāo)物的重量就可求得待測組分的含量：對內(nèi)標(biāo)物要求：1．內(nèi)標(biāo)物須為原樣品中不含組分;2．內(nèi)標(biāo)物與待測物保留時(shí)間應(yīng)接近且R>1.5;3．內(nèi)標(biāo)物為高純度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，或含量已知物質(zhì)。內(nèi)標(biāo)法優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)樣量不超量時(shí)，重復(fù)性及操作條件對結(jié)果無影響；只需待測組分和內(nèi)標(biāo)物出峰，與其他組分是否出峰無關(guān);適合測定微量組分。內(nèi)標(biāo)法缺點(diǎn)：制樣要求高；找合適內(nèi)標(biāo)物困難；已知校正因子。例:無水乙醇中的微量水的測定(內(nèi)標(biāo)法)(1)樣品配制:準(zhǔn)確量取被檢無水乙醇100ml，稱量為79.3700g。用減重法加入無水甲醇(內(nèi)標(biāo)物)約0.25g，精密稱定為0.2572g，混勻待用。(2)測得數(shù)據(jù):水:h=4.60cm,W1/2=0.130cm甲醇:h=4.30cm,W1/2=0.187cm已知以峰面積表示的相對重量校正因子:f水=0.55；f甲醇=0.58(3)根據(jù)分析數(shù)據(jù)，計(jì)算水的百分含量。1.標(biāo)準(zhǔn)曲線法

在待測組分各種濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液中，同體積加入相同量的內(nèi)標(biāo)物，進(jìn)樣，分別測量標(biāo)準(zhǔn)物與內(nèi)標(biāo)物峰面積(或峰高)，以其峰面積比Ai/As對(Ci)s或mi/ms或mi(S)繪制工作曲線，或求出回歸方程。樣品的測定方法同上，將與上述相同量的內(nèi)標(biāo)物加至樣品溶液中，用相同方法處理后，進(jìn)樣，分別測量組分與內(nèi)標(biāo)物峰面積(或峰高)，以兩者峰面積之比，因工作曲線查出或用回歸方程計(jì)算樣品中待測組分的含量。工作曲線法的優(yōu)點(diǎn):可以不考慮校正因子。例:麥味地黃丸中丹皮酚的含量測定(內(nèi)標(biāo)工作曲線法)1.色譜條件(略)2.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制精密稱取丹皮酚對照品適量，加三氯甲烷溶解制成每1ml含1mg的溶液，作為標(biāo)準(zhǔn)溶液。另取十八烷加丙酮制成每1ml含2mg的溶液，作內(nèi)標(biāo)溶液。取標(biāo)準(zhǔn)溶液0.4、0.8、1.2、1.6、2.0ml分別置5個(gè)10ml容量瓶中，每瓶各加內(nèi)標(biāo)溶液1ml，用三氯甲烷稀釋至刻度，搖勻(每ml含丹皮酚分別為40、80、120、160、200μg)。取1μl進(jìn)樣，以丹皮酚峰面積與內(nèi)標(biāo)物峰面積之比為縱坐標(biāo)，丹皮酚絕對量(μg)為橫坐標(biāo)，作圖，得回歸方程為Y=0.26X-0.12,γ=0.9998

3.樣品測定取麥味地黃丸1g，剪碎，精密稱定，置10ml容量瓶中，加三氯甲烷-丙酮(2:1)9ml在室溫下浸漬1小時(shí)，超聲波振蕩提取20分鐘，加內(nèi)標(biāo)液1ml搖勻。靜置，待澄清后，取上清液1μl進(jìn)樣測定并計(jì)算結(jié)果。2.內(nèi)標(biāo)對比法

這是在不知道校正因子時(shí)，內(nèi)標(biāo)法的一種應(yīng)用。在藥物分析中，校正因子多是未知的。先稱取一定量的內(nèi)標(biāo)物，加入到標(biāo)準(zhǔn)品溶液中，組成標(biāo)準(zhǔn)品溶液。然后將相同量的內(nèi)標(biāo)物，加入到同體積樣品溶液中，組成樣品溶液。將兩種溶液分別進(jìn)樣，由下式計(jì)算出樣品溶液中待測組分的含量:

式中:(Ai/As)樣品、(Ai/As)標(biāo)準(zhǔn)為樣品溶液和標(biāo)準(zhǔn)品溶液中，待測組分(i)與內(nèi)標(biāo)物(s)峰面積之比。(Ci%)樣品與(Ci%)標(biāo)準(zhǔn)分別為待測組分(i)在樣品溶液中和組分標(biāo)準(zhǔn)品在標(biāo)準(zhǔn)溶液中的百分含量(W/V或V/V)。內(nèi)標(biāo)對比法特點(diǎn)：不需要求出校正因子；進(jìn)樣量對結(jié)果影響不大。注：對于正常峰，可以h代替A計(jì)算含量例:曼陀羅酊含醇量測定(內(nèi)標(biāo)對比法)中國藥典規(guī)定其含醇量為40~50%。(1)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制:準(zhǔn)確吸取無水乙醇5ml及丙醇(內(nèi)標(biāo)物)5ml，置100容量瓶中，加水稀釋至刻度。(2)樣品溶液的配制:準(zhǔn)確吸取樣品10ml及丙醇5m