定量校正因子的測定

定量校正因子的測定【色譜世界】【本書目錄】【引用網(wǎng)址】/books/C/71/0.html絕對校正因子在前面所述的色諾定量分析的基本公式愆一J—I）中可為「組分的校正因子,其物理意文是簞位峰面積所代表的［組分的量,是一個與，組分的物理化學(xué)什肝和橙測器的性質(zhì)有關(guān)的常數(shù).對同一個檢刪器，等量的不同物質(zhì)其響疵值是不同的'恒對同一種物質(zhì)其響應(yīng)值只與該物質(zhì)的量（或濃度）有關(guān).根據(jù)色譜定量分析的基本公式＜2-3-P-可以計第出定量校正因子w式中4/九一i組分的峰面積、峰高：rrr/r..）——，韁分的質(zhì)量』液度根據(jù)公式.取一定量（或-定液度）的i絹分作色譜分析，推閥測量所得蜂的蜂KI1積〈成峰高九代入式（2-3-4J就可計算出校正因子A由此方法測定出的校正因子稱為絕對校正因子，它只適用于這一個檢測器。因為即使是換一個同一類型的檢測器，甚至是換一個同一廠家生產(chǎn)的同一型號檢測器，由于兩個檢測器的靈敏度總是有些差異的，這就使等量的同一種物質(zhì)在這兩個檢測器上的響應(yīng)值有所不同，因此計算出的絕對校正因子也有所不同。同一個檢測器，隨著使用時間和操作條件改變靈敏度也在改變。這些都使絕對校正因子在色譜定量分析中的使用有很大的局限性，為此引出了相對校正因子的概念。相對校正因子相對校11：因了-〔門是某物質(zhì)〔q與基準(zhǔn)物麻」的半對?？滓蛴柚?即：/,冊rff式中——相射校正因子；/——i物機(jī)的匏對校正肉子-:■基推物屬的鮑對校正因予：m,（c,、——i物.成的.質(zhì)最f濃厘kEQ—j物敬的峰而積〔峰高）；心基準(zhǔn)物旅的質(zhì)知濃度）:一基流物質(zhì)的峰而林峰扁L常用的基準(zhǔn)物質(zhì)對不同檢測器是不同的，熱導(dǎo)檢測器常用苯作基準(zhǔn)物質(zhì)，氫焰離子化檢測器則常用正庚烷作基準(zhǔn)物質(zhì)。通常人們將相對校正因子簡稱為校正因子，它是一個無因次量，數(shù)值與所用的計量單位有關(guān)。根據(jù)物質(zhì)量的表示方法不同，校正因子分為:L|晡量校訴因了當(dāng)物成甲用成姑去M耐的校正因了稱為哧供校正因-L它是最常用的定量校正因子?其表示單位峰而耕所代表的組分質(zhì)量■刷系-股用史或曜克表示.式中叫.1,——嘏測物屆的折缺和靜面積：嘰.1.—最推物質(zhì)的能破和峰向快L〕醇帛榜lY.因「當(dāng)物舊械用咋如散墳術(shù)時們梗小因了林為峰第校||：因r<fML共反弟機(jī)位峰面松所代蠢的用砰雌爾數(shù)。"=:：二#=兀?*門-'「?)式中酬?M，L—被涮物質(zhì)的噴部&摩網(wǎng)量、峰疆期Iri；.Tu,,r—筆準(zhǔn)的鼠的所依，恪爾地陟、峰而節(jié)l〔3，體枳校正因了當(dāng)物質(zhì)錄用體枳表示?時的校正因了禰為體.枳控正因了MMK其表示取位峰面機(jī)所代.表的維分體稅°n=urn式中匕?1,——-被測物質(zhì)的體積、峰而耙：匕，.丸——基椎物質(zhì)的體積、蜂匍積。峰高定量校正因子在用峰高進(jìn)行色譜定量時要使用峰高定量校正因子。因為峰高定量校正因子受操作條件影響較大，因此一般不能直接引用文獻(xiàn)值，必須在實際操作條件下，用標(biāo)準(zhǔn)純物質(zhì)測定。對于同系物的峰高定量校正因子與峰面積定量校正因子間有如下的關(guān)系：*字■+Z*r=廣<2-3-9)tf+&式中E—分別為峰高定量校iE肉「和峰I耕枳定*校iE因f："七——分別為被刑物質(zhì)和基準(zhǔn)物質(zhì)的保創(chuàng)時I'也(I盤一^常數(shù)U對于保留但較大的組分3值可忽噸，式門-3-必可近似為/-—-/(2-3-m)常數(shù)「、卜可由下也?分別測定被測物質(zhì)與基準(zhǔn)物質(zhì)的半待峰寬〔II普)和保留他E)，根據(jù)吧盤二，』+她-解下列方程組：J驢|7!.=-一帶七

［中|.〔=V+侑即可得到a，b值。此方法不適于保留時間過小和不對稱的色譜峰。響應(yīng)值與校正因子的關(guān)系響應(yīng)值即為組分通過檢測器時所產(chǎn)生的信號強(qiáng)度，可以用來表示檢測器的靈敏度。響應(yīng)值與校正因子間有一定的關(guān)系。⑴絕南響應(yīng)值即單位量組分通過檢測器時產(chǎn)生的信號強(qiáng)度'也滁為絕對旻敏度I+°■3■10式中A,（/fl）-一沮分I色譜峰的峰叩故崢高L11-,.<）——組分f的填最i濃度工即艷對響應(yīng)值）為艷對校正因子的倒數(shù)-（2）相對響應(yīng)值?）相對響應(yīng)值也靴為相對靈敏度，是某組分（i）與基推物質(zhì)〔的的絕對響局傕之比：式中—?非I分F色譜峰的峰面積〔嶂高）；At（ht）——基準(zhǔn)物質(zhì)色譜峰的峰面幌〔峰鬲旗I海匕）——組.分i的質(zhì)成（濃度）：礦盤?！莆飯龅腏貴.最（旅度人即相對響應(yīng)值為相對校正因子的倒數(shù)。校正因子的實驗測量方法準(zhǔn)確稱取色譜純（或已知準(zhǔn)確含量）的被測組分和基準(zhǔn)物質(zhì)，配制成已知準(zhǔn)確濃度的樣品，在已定的色譜實驗條件下，取準(zhǔn)確體積的樣品進(jìn)樣，這樣可以準(zhǔn)確知道進(jìn)入檢測器的組分和基準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量或摩爾數(shù)或體積，然后準(zhǔn)確測量所得組分和基準(zhǔn)物質(zhì)的色譜峰峰面積，根據(jù)式（2-3-6）、式（2-3-7）和式（2-3-8），就可以計算出質(zhì)量校正因子、摩爾校正因子和體積校正因子。在沒有合適的基準(zhǔn)物質(zhì)時，也可以測出絕對校正因子，利用絕對校正因子，在同一個檢測器，相同的色譜實驗條件下，也可作定量計算。蛆果要將相對于某一基準(zhǔn)物質(zhì)的校正因子?改為相對于另一基摧物踱〔中｝的投正因子-可按下式換加“心*一加靜式中皿審一組分F相對于基準(zhǔn)物質(zhì)￡G的校正因子|0一一組分，相對「基準(zhǔn)物質(zhì)的校正因于；幾0——基推物質(zhì)〔Q相對于基摧物J成必的校正因T-確定校正因子的其他方法除了上述利用實驗方法直接測定校正因子之外，還可以利用已有的文獻(xiàn)查找校正因子和利用一些規(guī)律估算校正因子。（1）從文獻(xiàn)上查找校正因子從文獻(xiàn)上查找校正因子，主要是用于氣相色譜的熱導(dǎo)檢測器和氫火焰離子化檢測器。也有文獻(xiàn)給出氣相色譜的電子捕獲檢測器的響應(yīng)值和校正因子，但電子捕獲檢測器與熱導(dǎo)檢測器和氫火焰離子化檢測器不同，電子捕獲檢測器的響應(yīng)值和校正因子與許多操作參數(shù)和檢測器結(jié)構(gòu)有關(guān)，如檢測器結(jié)構(gòu)尺寸，放射源種類，載氣種類以及載氣流速，檢測器溫度，極化電壓大小，脈沖周期及脈沖寬度都對其響應(yīng)值和校正因子有影響，它們之間存在相互依賴的復(fù)雜關(guān)系。各個化合物特別是不同類型的化合物，在使用電子捕獲檢測器時都有各自的最佳操作條件。因此，文獻(xiàn)上提供的相對響應(yīng)值和相對校正因子也受到操作條件和檢測器性能的嚴(yán)格限制，一般說僅可作色譜定量校正的參考，最好通過實際實驗進(jìn)行測定。對于液相色譜，檢測器的校正因子在文獻(xiàn)中是查不到的，這是因為液相色譜的分析條件變化較大，不易完全重復(fù)文獻(xiàn)中的條件，故使用時要自己進(jìn)行測定。表2-3-6和表2-3-7給出了某些化合物在氣相色譜的熱導(dǎo)檢測器和氫火焰離子化檢測器上的響應(yīng)值和校正因子。表2-3-6部分有機(jī)化合物在TCD上的校正因子（http：///books/C/403/0.html表2-3-7部分有機(jī)化合物在FID上的校正因子（/books/C/404/0.html）（2）利用規(guī)律對校正因子進(jìn)行估算目前能對校正因子進(jìn)行估算的只有氣相色譜用的熱導(dǎo)檢測器和氫火焰離子化檢測器。當(dāng)從文獻(xiàn)中查不到適當(dāng)數(shù)據(jù)，又沒有已知準(zhǔn)確含量的樣品進(jìn)行測定時，可按下述方法進(jìn)行估算。①熱導(dǎo)檢測器校正因子的估算：熱導(dǎo)檢測器的相對響應(yīng)值一般只與組分、參比物質(zhì)和載氣性質(zhì)有關(guān)，而與熱導(dǎo)池結(jié)構(gòu)、熱絲溫度、橋流、所用敏感元件以及柱溫、載氣流速等無關(guān)。各類化合物在熱導(dǎo)檢測器上的響應(yīng)值可按以下方法估算。a.同系物在熱導(dǎo)檢測器上的相對摩爾響應(yīng)值（RMR）與其分子中的碳數(shù)或摩爾質(zhì)量呈線性關(guān)系（圖2-3-15），即圖2-3-15熱導(dǎo)檢測器上RMR值與摩爾質(zhì)量的關(guān)系I一直鏈烷點一甲基取代給3一二甲基取代燃74——一甲基取代焰5—甲基蘇大1狠=已?M+烷^2-3-B)式中F"們——同系物特性常數(shù)：U——物插i的犀爾圈最*mL表給出了各類化合物的已"上常數(shù)表2-3-8同系物物質(zhì)的G1與F1佰(/books/C/406/0.html)這一規(guī)律對于同系物中第一、二個成員偏差較大，但根據(jù)這一規(guī)律，如已知同系物中二個較高級成員的RMR值，就可推算其他成員的RMR值。b.基團(tuán)截面積法，即某一化合物的RMR值，可由該化合物中各結(jié)構(gòu)基團(tuán)的RMR值加合而得，各種結(jié)構(gòu)基團(tuán)的RMR值見表2-3-9。表2-3-9各種基團(tuán)的RMR值(以苯為100)(/books/C/407/0.html)根據(jù)此規(guī)律估算乙酸丁酯的RMR值:匕酸JfibCHj—C—〔H-匚H,'分子中有兩個（：|斗一基團(tuán)、三個一ch3—基團(tuán)、1個j—o_^=0基團(tuán)#枷汽值2CU-—2x12=243-3x!i=33134按此規(guī)律估算乙酸丁酯在熱導(dǎo)檢測器上的RMR值為134,試驗值為135,說明估算結(jié)果與實驗值能很好吻合。此法多適用于極性化合物，如：酮、醇、醛、醚、酯和鹵化物。C.同系物相對質(zhì)量響應(yīng)值與分子中碳原子數(shù)作圖（圖2-3-16），得一條漸近線似的關(guān)系曲線。曲線在較高碳原子數(shù)時呈水平，趨向一個常數(shù)。所以當(dāng)組分中只有一些分子量相差不大，或只有較高分子量的組分時，可直接采用它們各自的面積百分?jǐn)?shù)來計算百分濃度，即可認(rèn)為各組分的校正因子相等。當(dāng)組分中既有低分子量組分，又有高分子量組分時，作定量計算就必須用相對質(zhì)量校正因子加以校正（見本章第二節(jié)“定量方法”）。d.熱導(dǎo)檢測器的響應(yīng)值與載氣有關(guān)。文獻(xiàn)上給出的相對摩爾響應(yīng)值（RMR）大多是以氦氣（He）為載氣，很少有氫氣為載氣的，我國國內(nèi)色譜實驗室多用氫氣為載氣，兩種載氣下的RMR值之間是否有關(guān)系呢？Mata等人在1963年提出了在以氦氣為載氣測得的RMR值換算成以氫氣為載氣時的RMR值的關(guān)系式：=（）.86+142.4L2-JJI46g碳原子數(shù)圖2-3-16正構(gòu)烷埒碳

數(shù)與端值的關(guān)系但是，Rosie認(rèn)為用氦氣作載氣時的RMR值與用氫氣作載氣時的RMR值差別不大，一般可通用，誤差不超過3%,但用氮氣（N2）作載氣時相差就大了。故一般用熱導(dǎo)檢測器時不用氮氣作載氣（用氮氣作載氣檢測靈敏度也低很多），只用氫氣或氦氣作載氣。①氫火焰離子化檢測器校正因子的估算：氫火焰離子化檢測器的相對響應(yīng)值與其結(jié)構(gòu)——收集電極的形狀和大小、噴口的粗細(xì)、極化電極的位置和形狀有一定的關(guān)系。主要是結(jié)構(gòu)不同時，離子的收集效率和線性范圍不盡一致，使得同一標(biāo)準(zhǔn)混合物，在結(jié)構(gòu)不同的氫火焰離子化檢測器上，測得的混合物中各組分的相對離子化效率有所不同。氫火焰離子化檢測器的相對響應(yīng)值還與操作壓力以及載氣與燃?xì)獾牧魉儆嘘P(guān)，主要也是影響離子化效率。所以，在給出相對響應(yīng)值數(shù)據(jù)或使用文獻(xiàn)值時，要注意氫火焰離子化檢測器的結(jié)構(gòu)、操作壓力和載氣與燃?xì)獾牧魉俚葘嶒瀰?shù)。若原始文獻(xiàn)未能提供上述條件，而又要用其數(shù)據(jù)時，可用幾個已知物，在自己的實驗條件下，校對文獻(xiàn)數(shù)據(jù)。如能相符，則其他數(shù)據(jù)亦可應(yīng)用；如不相符，可調(diào)節(jié)載氣與燃?xì)饬魉俦鹊葪l件，盡量使自己的數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)值相符。這樣，其他數(shù)據(jù)在新確定的實驗條件下也可使用。雖然氫火焰離子化檢測器的相對響應(yīng)值受檢測器結(jié)構(gòu)、操作壓力以及載氣和燃?xì)獾牧魉儆绊懀c熱導(dǎo)檢測器一樣，還是有一定的規(guī)律可遵循，也可進(jìn)行估算。a.與熱導(dǎo)檢測器相同，同系物在氫火焰離子化檢測器上的相對摩爾響應(yīng)值（rmr）與其分子中的碳原子數(shù)呈線性關(guān)系（圖2-3-17），可由式（2-3-14）表示：fiWR_G+F,H(2-3-14)式中。逆——常如n-一碳原了數(shù)u式Mi可變換成式以-爵1沛RUR二心+=/：\<2-3-15)圖1-3-17氫火域離子化橙剝囂的心那值與碩數(shù)的美系(.且VW...,：,=7)0：式中禰為姑拘因子，由比皆物的類型和結(jié)槍淡定“1L.表2」"利給出「淞正庚疏的付壞『恥曲作圖法i圳出的不問類型化合物的F，&m當(dāng)己如W和L后，就可由式技-E計棄何系物中已如利未知化合物的捫出值n大量數(shù)據(jù)表明，計算值與實倒值符合良好■誤差在±3^2內(nèi)表2-3-10不同類型化合物的F,G,No值(/books/C/408/0.html)卜在用我火焰離乎,檢測器分析?些不同類型化合物的混合物，而又無標(biāo)準(zhǔn)樣品時，可用下述的有效碳數(shù)近似響墟規(guī)律公式來計嘉麗0近似響應(yīng)規(guī)律的計算會式為R1招…二W’—二*HKKt<2-3-16)',Mg式中京公祈￥心叱一持測組分".疥子和基準(zhǔn)物阪.S)分子中有效碳數(shù)總禮由相對摩爾響應(yīng)值田新必可由式◎-m-lt)換寐成相封質(zhì)宣響順值瀝,、劇&.=凱X=HMRiMK務(wù)<2-3-J7)式中幌和虬——待測組分<q和基準(zhǔn)物質(zhì)(勺的摩爾質(zhì)量^2-3-JL列出了使用威火焰離了化檢初器肘吾