第十章气相色谱分析法.ppt
2023/5/14,第十章气相色谱分析法,一、色谱定性分析qualitative analysis in chromatograph二、色谱定量分析quantitative analysis in chromatograph,第五节色谱定性、定量分析,gas chromatographic analysis,GC,qualitative and quantitative analysis in chromatograph,2023/5/14,一、色谱定性鉴定方法,1.利用纯物质定性的方法(p229)利用保留值定性：通过对比试样中具有与纯物质相同保留值的色谱峰，来确定试样中是否含有该物质及在色谱图中的位置。不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。,2023/5/14,利用加入法定性：将纯物质加入到试样中，观察各组分色谱峰的相对变化。如果混合后峰增高而半峰宽并不相应增加，则表示两者很可能是同一物质。利用双柱法定性：不同物质有可能在同一色谱柱上具有相同的保留值。所以应采用两根或多根性质显著不同的色谱柱进行分离，观察未知物和标准试样的保留值是否始终重合。,2023/5/14,2.利用文献保留值定性,利用相对保留值r21定性 相对保留值r21仅与柱温和固定液性质有关，所以只要保证这两项与文献一致即可。在色谱手册中都列有各种物质在不同固定液上的保留数据，可以用来进行定性鉴定。,2023/5/14,3.根据保留指数定性,又称Kovats指数()，是一种重现性较好的定性参数。测定方法：所选固定相和柱温应与文献一致 将正构烷烃作为标准，规定其保留指数为分子中碳原子个数乘以100（如正己烷的保留指数为600）。被测物质的保留指数（IX）是通过选定两个相邻的正构烷烃通过实验算得，其分别含有Z和Z1个碳原子。被测物质X的调整保留时间应在相邻两个正构烷烃的调整保留值之间如图所示：,2023/5/14,保留指数计算方法,求出未知物的保留指数，然后与文献值对照，即可实现未知物的定性。,2023/5/14,例：在同一根色谱柱上测出：正庚烷，正辛烷和未知物的调整保留时间分别为14.08s，25.11s和16.32s，试计算它们的保留指数I。,解：由定义可知：I庚=1007=700 I辛=1008=800由求出保留指数与文献保留指数对照可知未知物为甲苯。,2023/5/14,4.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（GC-MS；LC-MS）色谱-红外光谱仪联用仪；组分的结构鉴定,2023/5/14,二、色谱定量分析方法,在一定操作条件下，分析组分i的质量（mi）或其浓度与检测器的响应信号（色谱图上表现为峰面积Ai或峰高hi）成正比：mi=fiAi 这就是色谱定量分析的依据。由此可见，在定量分析中需要：（1）准确测量峰面积；（2）准确求出比例常数fi（称为定量校正因子）（3）根据上式正确选用定量计算方法，将测得组分的峰面积换算为质量分数。,2023/5/14,峰面积的测量（1）峰高（h）乘半峰宽（W 1/2）法：当色谱峰为对称峰时，近似将色谱峰当作等腰三角形。此法算出的面积是实际峰面积的0.94倍：A=1.064 hW1/2（2）峰高乘平均峰宽法：当峰形不对称时，可在峰高0.15和0.85处分别测定峰宽，取其平均值作为平均峰宽。由下式计算峰面积：A=h（W 0.15+W 0.85）/2（3）自动积分和微机处理法,2023/5/14,2.定量校正因子,试样中各组分质量与其色谱峰面积成正比，即：m i=fi Ai 绝对校正因子：比例系数f i，单位面积对应的物质量：f i=m i/Ai 相对校正因子f i：即组分的绝对校正因子与标准物质的绝对校正因子之比。,当mi、mS以摩尔为单位时，所得相对校正因子称为相对摩尔校正因子（f M）,用表示；当mi、mS用质量单位时,以（f W）,表示。,2023/5/14,3.常用的几种定量方法（1）归一化法：假设试样中有n个组分，每个组分的质量分别为m1,m2,mn,各组分含量的总和m为100%,则组分i的质量分数wi为,特点及要求：归一化法简便、准确；进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果影响不大；仅适用于试样中所有组分全出峰的情况。,2023/5/14,例：用一色谱柱分离乙酸甲酯，丙酸甲酯和正丁酸甲酯。它们的峰面积分别为18.1,43.6及29.9，若此三种物质的相对校正因子分别为0.60,0.78及0.88，试计算各组分的质量分数。,解：,2023/5/14,（2）外标法,外标法也称为标准曲线法。用欲测组分的纯物质配成不同质量分数的标准溶液，取固定量标液进样分析，从所得色谱图上测出响应信号（峰面积或峰高），然后绘制响应信号（纵坐标）对质量分数（横坐标）的标准曲线。分析试样时，取和制作标准曲线时同样量的试样（固定量进样），测得该试样的响应信号，由标准曲线即可查出其质量分数。,特点及要求：外标法不使用校正因子，准确性较高，操作条件变化对结果准确性影响较大。对进样量的准确性控制要求较高，适用于大批量试样的快速分析。,2023/5/14,单点校正法,当被测试样中各组分浓度变化范围不大时，可不必绘制标准曲线，而用单点校正法（比较法）。配制一个和被测组分含量十分接近的标准溶液，定量进样，由被测组分和外标组分峰面积比或峰高比来求被测组分的质量分数。,2023/5/14,（3）内标法,当只需测定试样中某几个组分，而且试样中所有组分不能全部出峰时，可采用此法。所谓内标法是将一定量的纯物质作为内标物，加入到准确称取的试样中，根据被测物和内标物的质量及其在色谱图上相应的峰面积比，求出某组分的含量。试样配制：准确称取一定量的试样W，加入一定量内标物mS计算式：,2023/5/14,内标物要满足以下要求：（a）试样中不含有该物质；（b）与被测组分性质比较接近；（c）不与试样发生化学反应；（d）出峰位置应位于被测组分附近，且无组分峰影响。,2023/5/14,例:用内标法测定环氧丙烷中的水分含量。称取0.0115g甲醇，加到2.2679g试样中，测得水分和甲醇的色谱峰面积分别为148.8和172.3。水和甲醇（内标物）的相对质量校正因子分别为0.55和0.58，试计算水的质量分数。,解：,2023/5/14,内标法特点,(a)内标法的准确性较高，操作条件和进样量的稍许变动对定量结果的影响不大。(b)每个试样的分析，都要进行两次准确称量，不适合大批量试样的快速分析。(c)若将内标法中的试样取样量和内标物加入量固定，则：,2023/5/14,本章作业,240页2，3，10，13，14，15，18，19，20共九大题。,2023/5/14,内容选择,结束,第一节 气相色谱仪gas chromatographic instruments第二节 气相色谱固定相及其选择stationary phases in gas chromatograph第三节 气相色谱检测器detector of Gas chromatograph第四节 分离与操作条件选择choice of chromatographic operating condition第五节 色谱定性、定量方法qualitative and quantitative analysis in chromatograph第六节 毛细管色谱法capillary Gas chromatograph,
