第八章色谱法原理.

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1、第一节第一节 概述概述 一、色谱法简介一、色谱法简介 色谱法(色谱法(Chromatography)是一种分离分析方法是一种分离分析方法。它是。它是利利用各物质在两相中具有不同的分配系数用各物质在两相中具有不同的分配系数,当两相作相对运动,当两相作相对运动时,这些物质在两相中进行多次反复的分配来达到分离的目时,这些物质在两相中进行多次反复的分配来达到分离的目的。的。色谱法早在色谱法早在1903年由俄国植物学家年由俄国植物学家Tswett分离植物色素时分离植物色素时采用。后来不仅用于分离有色物质,还用于分离无色物质,采用。后来不仅用于分离有色物质,还用于分离无色物质,并出现了种类繁多的各种色谱法

2、。许多气体、液体和固体样并出现了种类繁多的各种色谱法。许多气体、液体和固体样品都能找到合适的色谱法进行分离和分析。目前品都能找到合适的色谱法进行分离和分析。目前色谱法已广色谱法已广泛应用于许多领域泛应用于许多领域,成为十分重要的分离分析手段。,成为十分重要的分离分析手段。色谱分离过程色谱分离过程123在色谱发展史上占有重要地位的英国人在色谱发展史上占有重要地位的英国人A.J.P.Martin(马丁)(马丁)和和R.L.M.Synge(辛格),他们提出色谱塔板理论;发明液(辛格),他们提出色谱塔板理论;发明液-液液分配色谱;预言了气体可作为流动相(即气相色谱)。分配色谱;预言了气体可作为流动相(

3、即气相色谱)。1952年,因为他们对分配色谱理论的贡献获诺贝尔化学奖。年,因为他们对分配色谱理论的贡献获诺贝尔化学奖。R.L.M.Synge(1914-1994)A.J.P.MARTIN.(1910-2002)色谱法其共同的基本特点是具备两相:色谱法其共同的基本特点是具备两相:不动的一不动的一相,称为固定相;另一相是携带样品流过固定相的流相,称为固定相;另一相是携带样品流过固定相的流动体,称为流动相动体,称为流动相。当流动相中样品混合物经过固定。当流动相中样品混合物经过固定相时,就会与固定相发生作用,由于各组分在性质和相时,就会与固定相发生作用,由于各组分在性质和结构上的差异,与固定相相互作用

4、的类型、强弱也有结构上的差异,与固定相相互作用的类型、强弱也有差异,因此在同一推动力的作用下,不同组分在固定差异,因此在同一推动力的作用下,不同组分在固定相相滞留滞留时间长短不同,从而按先后不同的次序从固定时间长短不同,从而按先后不同的次序从固定相中流出。相中流出。流动相流动相 检测器检测器 记录仪记录仪A+BABABBAABBA 分离是一个物理的过程。1按两相状态分类按两相状态分类 气体为流动相的色谱称为气体为流动相的色谱称为气相色谱(气相色谱(GC),根据固定相是,根据固定相是固体吸附剂还是固定液(附着在惰性载体上的一薄层有机化合物固体吸附剂还是固定液(附着在惰性载体上的一薄层有机化合物液

5、体),又可分为液体),又可分为气固色谱(气固色谱(GSC)和气液色谱()和气液色谱(GLC)。液体为流动相的色谱称液体为流动相的色谱称液相色谱(液相色谱(LC),同理,液相色谱,同理,液相色谱亦可分为亦可分为液固色谱(液固色谱(LSC)和液液色谱()和液液色谱(LLC)。超临界流体为流动相的色谱称为超临界流体为流动相的色谱称为超临界流体色谱(超临界流体色谱(SFC)。通过化学反应将固定液键合到载体表面,这种化学键合固定通过化学反应将固定液键合到载体表面,这种化学键合固定相的色谱又称相的色谱又称化学键合相色谱(化学键合相色谱(CBPC)。)。利用组分在吸附剂(固定相)上的吸附能力强弱不同而得利用

6、组分在吸附剂(固定相)上的吸附能力强弱不同而得以分离的方法,称为以分离的方法,称为吸附色谱法吸附色谱法。利用组分在固定液(固定相)中溶解度不同而达到分离的利用组分在固定液(固定相)中溶解度不同而达到分离的方法称为方法称为分配色谱法分配色谱法。利用组分在离子交换剂(固定相)上的亲和力大小不同而利用组分在离子交换剂(固定相)上的亲和力大小不同而达到分离的方法,称为达到分离的方法,称为离子交换色谱法离子交换色谱法。利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择渗透而达到分利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择渗透而达到分离的方法,称为离的方法,称为凝胶色谱法凝胶色谱法或尺寸或尺寸排阻色谱法排阻色谱法。最近,

7、又有一种新分离技术,利用不同组分与固定相(固最近,又有一种新分离技术,利用不同组分与固定相(固定化分子)的高专属性亲和力进行分离的技术称为定化分子)的高专属性亲和力进行分离的技术称为亲和色谱法亲和色谱法,常用于蛋白质的分离常用于蛋白质的分离。三、色谱法的特点三、色谱法的特点1 1、高选择性;、高选择性;2 2、高效能;、高效能;3 3、高灵敏度可以分析质量分、高灵敏度可以分析质量分数为数为1010-6-61010-9-9数量级、检出限量低至数量级、检出限量低至1010-1l-1lg g的物质,的物质,适适于微量和痕量分析。于微量和痕量分析。四、色谱法的应用四、色谱法的应用1 1、色谱分析广泛应

8、用于极为、色谱分析广泛应用于极为复杂的混合物成分分析复杂的混合物成分分析;2 2、液相色谱法,在糖类、氨基酸、农药、染料、贵金属、液相色谱法,在糖类、氨基酸、农药、染料、贵金属、有机金属化合物等方面得到了广泛的应用。有机金属化合物等方面得到了广泛的应用。3 3、色谱分离是一种非常有效的提纯物质的技术,、色谱分离是一种非常有效的提纯物质的技术,常用于制常用于制备分离,得到高纯样品。备分离,得到高纯样品。4 4、色谱、色谱质谱联用仪已成为研究分子结构的重要手段。质谱联用仪已成为研究分子结构的重要手段。RT:0.00-7.02 SM:15G0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.5

9、5.05.56.06.57.0Time(min)05101520253035404550556065707580859095100Relative Abundance4.913.236.010.541.753.776.77NL:8.92E3TIC F:+c SRM ms2 465.3023.00 419.30-421.30 MS drugx_01色谱图色谱图色谱峰保留时间基线峰宽 二、基线二、基线 当仪器中没有注入样品,仅有流动相通过时,当仪器中没有注入样品,仅有流动相通过时,检测器响应信号的记录值,即图中检测器响应信号的记录值,即图中Ot线。稳定线。稳定的基线应该是一条水平直线。的基线应该是

10、一条水平直线。三、峰高三、峰高 色谱峰顶点与基线之间的垂直距离,以色谱峰顶点与基线之间的垂直距离,以h表表示,如图中示,如图中B A。1死时间死时间tM 不被固定相吸附或溶解的物质进入色谱柱时,从不被固定相吸附或溶解的物质进入色谱柱时,从进样到出现峰极大值所需的时间称为死时间,如图中进样到出现峰极大值所需的时间称为死时间,如图中 OA。因为这种物质不被固定相吸附或溶解,故其流。因为这种物质不被固定相吸附或溶解,故其流动速度将与流动相的流动速度相近测定流动相平均动速度将与流动相的流动速度相近测定流动相平均线速线速时,可用柱长时,可用柱长L与与tM的比值计算。的比值计算。mtLu 2保留时间保留时

11、间tR 试样从进样开始到柱后出现峰极大点时所经历试样从进样开始到柱后出现峰极大点时所经历的时间,称为保留时间,如图中的时间,称为保留时间,如图中OB它相当于样它相当于样品到达柱末端的检测器所需的时间品到达柱末端的检测器所需的时间 由于组份在色谱柱中的保留时间由于组份在色谱柱中的保留时间t tR R包含了组份随包含了组份随流动相通过柱子所需的时间和组份在固定相中滞留所流动相通过柱子所需的时间和组份在固定相中滞留所需的时间,所以需的时间,所以t tR R实际上是组份在固定相中停留的实际上是组份在固定相中停留的时间保留时间可用时间单位(如时间保留时间可用时间单位(如s s)或距离单位(如)或距离单位

12、(如cmcm)表示。)表示。保留时间是色谱法定性的基本依据保留时间是色谱法定性的基本依据,但同一组份,但同一组份的保留时间常受到流动相流速的影响,因此色谱工作的保留时间常受到流动相流速的影响,因此色谱工作者有时用保留体积等参数进行定性检定。者有时用保留体积等参数进行定性检定。4死体积死体积 VM 指色谱柱在填充后,柱管内固定相颗粒间所剩留指色谱柱在填充后,柱管内固定相颗粒间所剩留的空间、色谱仪中管路和连接头间的空间以及检测器的空间、色谱仪中管路和连接头间的空间以及检测器的空间的总和当后两项很小而可忽略不计时,死体的空间的总和当后两项很小而可忽略不计时,死体积可由死时间与流动相体积流速积可由死时

13、间与流动相体积流速F0(Lmin)计算:)计算:VM=tMF0 6调整保留体积调整保留体积VR 某组份的保留体积扣除死体积后,称该组份的某组份的保留体积扣除死体积后,称该组份的调整保留体积,即调整保留体积,即 VR=VR-VM 7相对保留值相对保留值2.1 某组份某组份2的调整保留值与组份的调整保留值与组份1的调整保留值之比,的调整保留值之比,称为相对保留值:称为相对保留值:12121.2RRRRVVtt 由于相对保留值只与柱温及固定相的性质有关,而与柱由于相对保留值只与柱温及固定相的性质有关,而与柱径、柱长、填充情况及流动相流速无关,因此,它是色谱法径、柱长、填充情况及流动相流速无关,因此,

14、它是色谱法中,特别是中,特别是气相色谱法中,广泛使用的定性数据。气相色谱法中,广泛使用的定性数据。必须注意,相对保留值绝对不是两个组份保留时间或保留必须注意,相对保留值绝对不是两个组份保留时间或保留体积之比体积之比 .色谱峰的区域宽度是组份在色谱柱中谱带扩张色谱峰的区域宽度是组份在色谱柱中谱带扩张的函数,它反映了色谱操作条件的动力学因素度的函数,它反映了色谱操作条件的动力学因素度量色谱峰区域宽度通常有三种方法:量色谱峰区域宽度通常有三种方法:1.标准偏差标准偏差 正态分布曲线两侧拐点之间距离的一半,即正态分布曲线两侧拐点之间距离的一半,即0.607倍峰高处色谱峰宽的一半,倍峰高处色谱峰宽的一半

15、,如图中如图中EF距离的一半。距离的一半。2.半峰宽半峰宽W1/2 即峰高一半处对应的峰宽,如图中即峰高一半处对应的峰宽,如图中GH间的距离。间的距离。它与标准偏差它与标准偏差的关系是:的关系是:W1/2=2.354 3.基线宽度基线宽度W 即色谱峰两侧拐点上的切线在基线上的截距,如即色谱峰两侧拐点上的切线在基线上的截距,如图中图中IJ的距离。它与标准偏差的关系是:的距离。它与标准偏差的关系是:W=4 2/17.1WW (l l)根据色谱峰的个数,可以判断样品中所含组份的最)根据色谱峰的个数,可以判断样品中所含组份的最少个数少个数 (2 2)根据色谱峰的保留值)根据色谱峰的保留值(或位置),可

16、以进行定性分或位置),可以进行定性分析析 (3 3)根据色谱峰的面积或峰高,可以进行定量分析)根据色谱峰的面积或峰高,可以进行定量分析 (4 4)色谱峰的保留值及其区域宽度,是评价色谱柱分离)色谱峰的保留值及其区域宽度,是评价色谱柱分离效能的依据效能的依据 (5 5)色谱峰两峰间的距离,是评价固定相)色谱峰两峰间的距离,是评价固定相(和流动相和流动相)选选择是否合适的依据择是否合适的依据第三节第三节 色谱法分析的基本原理色谱法分析的基本原理两组份峰间距足够远:两组份峰间距足够远:由各组份在两相间的分配系数决定,即由色谱过程由各组份在两相间的分配系数决定,即由色谱过程的的热力学热力学性质决定。性

17、质决定。每个组份峰宽足够小:每个组份峰宽足够小:由组份在色谱柱中的传质和扩散决定,即由色谱过由组份在色谱柱中的传质和扩散决定,即由色谱过程程动力学动力学性质决定。性质决定。因此,研究、解释色谱分离行为应从热力学和动力因此,研究、解释色谱分离行为应从热力学和动力学两方面进行。学两方面进行。1分配系数分配系数K 分配色谱的分离是基于样品组分在固定相和流动相分配色谱的分离是基于样品组分在固定相和流动相之间反复多次地分配过程,而吸附色谱的分离是基于反之间反复多次地分配过程,而吸附色谱的分离是基于反复多次地吸附一脱附过程。这种分离过程经常用样品分复多次地吸附一脱附过程。这种分离过程经常用样品分子在两相间

18、的分配来描述,而描述这种分配的参数称为子在两相间的分配来描述,而描述这种分配的参数称为分配系数,它是指在一定温度和压力下,组分在固定相分配系数,它是指在一定温度和压力下,组分在固定相和流动相之间分配达平衡时的浓度之比值和流动相之间分配达平衡时的浓度之比值,即,即 msCCK溶质在流动相中的浓度溶质在固定相中的浓度 分配比又称容量因子,它是指在一定温度和压力分配比又称容量因子,它是指在一定温度和压力下,组分在两相间分配达平衡时,下,组分在两相间分配达平衡时,分配在固定相和流分配在固定相和流动相中的质量比动相中的质量比。即。即 msnn量组分在流动相中物质的量组分在固定相中物质的 式中式中CS,C

19、m分别为组分在固定相和流动相的浓分别为组分在固定相和流动相的浓度;度;Vm为柱中流动相的体积,近似等于死体积。为柱中流动相的体积,近似等于死体积。Vs为柱中固定相的体积,在各种不同的类型的色谱中有为柱中固定相的体积,在各种不同的类型的色谱中有不同的含义。例如:在分配色谱中,不同的含义。例如:在分配色谱中,Vs表示固定液的表示固定液的体积;在尺寸排阻色谱中,则表示固定相的孔体积。体积;在尺寸排阻色谱中,则表示固定相的孔体积。mmssmsVCVCnnk 其中其中称为相比率,它是反映各种色谱柱型特点的称为相比率,它是反映各种色谱柱型特点的又一个参数。又一个参数。例如,对填充柱,其例如,对填充柱,其值

20、一般为值一般为635;对毛细管柱,其对毛细管柱,其值为值为60600。kVVkVnVnCCKsmmmssms/二、塔板理论二、塔板理论 把色谱柱比作一个精馏塔,沿用把色谱柱比作一个精馏塔,沿用精馏塔中塔板的概念来描述组分在两精馏塔中塔板的概念来描述组分在两相间的分配行为,同时引入相间的分配行为,同时引入理论塔板理论塔板数作为衡量柱效率的指标数作为衡量柱效率的指标,即色谱柱,即色谱柱是由一系列连续的、相等的水平塔板是由一系列连续的、相等的水平塔板组成。组成。每一块塔板的高度用每一块塔板的高度用H表示,称表示,称为塔板高度,简称板高。为塔板高度,简称板高。塔板理论假设:塔板理论假设:1.在柱内一小

21、段长度在柱内一小段长度H内,组分可以在两相间迅速达到平内,组分可以在两相间迅速达到平 衡。这一小段柱长称为理论塔板高度衡。这一小段柱长称为理论塔板高度H。2.以气相色谱为例,载气进入色谱柱不是连续进行的,而以气相色谱为例,载气进入色谱柱不是连续进行的,而是脉动式,每次进气为一个塔板体积(是脉动式,每次进气为一个塔板体积(Vm)。)。3.所有组分开始时存在于第所有组分开始时存在于第0号塔板上,而且试样沿轴(纵)号塔板上,而且试样沿轴(纵)向扩散可忽略。向扩散可忽略。4.分配系数在所有塔板上是常数,与组分在某一塔板上的分配系数在所有塔板上是常数,与组分在某一塔板上的量无关。量无关。简单地认为:在每

22、一块塔板上,溶质在两相间很快简单地认为:在每一块塔板上,溶质在两相间很快达到分配平衡,然后随着流动相按一个一个塔板的方式达到分配平衡,然后随着流动相按一个一个塔板的方式向前移动。对于一根长为向前移动。对于一根长为L的色谱柱,溶质平衡的次数应的色谱柱,溶质平衡的次数应为:为:n=L/H n称为理论塔板数。称为理论塔板数。与精馏塔一样,色谱柱的柱效随与精馏塔一样,色谱柱的柱效随理论塔板数理论塔板数n的增加而增加,随板高的增加而增加,随板高H的增大而减小。的增大而减小。塔板理论指出:塔板理论指出:第一,当溶质在柱中的平衡次数,即理论塔板数第一,当溶质在柱中的平衡次数,即理论塔板数n大大于于50时,可

23、得到基本对称的峰形曲线。时,可得到基本对称的峰形曲线。在色谱柱中,在色谱柱中,n值值一般很大,如气相色谱柱的一般很大,如气相色谱柱的n约为约为103 106,因而这时的,因而这时的流出曲线可趋近于正态分布曲线。流出曲线可趋近于正态分布曲线。第二,当样品进入色谱柱后,第二,当样品进入色谱柱后,只要各组分在两相间的分配系数只要各组分在两相间的分配系数有微小差异有微小差异,经过反复多次分配平衡后,仍可获得良好的分离。,经过反复多次分配平衡后,仍可获得良好的分离。第三,第三,n与半峰宽及峰底宽的关系式为:与半峰宽及峰底宽的关系式为:n=5.54(tr/W1/2)2=16(tr/W)2 从公式可以看出,

24、在从公式可以看出,在tr 一定时,如果色谱峰很窄,则说明一定时,如果色谱峰很窄,则说明n越越大,大,H越小,柱效能越高。越小,柱效能越高。在实际工作中,由公式在实际工作中,由公式 n=L/H 和和n=5.54(tr/W1/2)2=16(tr/W)2 计算出来的的计算出来的的n和和H值有时并不能充分地反映色谱柱的分离值有时并不能充分地反映色谱柱的分离效能,效能,因为采用因为采用tR计算时,没有扣除死时间计算时,没有扣除死时间tM,所以常用有效所以常用有效塔板数塔板数n有效有效表示柱效:表示柱效:n有效有效=5.54(tr /W1/2)2=16(tr /W)2 有效板高有效板高:H有效有效=L/n

25、有效有效有关塔板理论的说明:有关塔板理论的说明:1)说明柱效时,必须注明该柱效是针对何种物质、固定)说明柱效时,必须注明该柱效是针对何种物质、固定 液种类及其含量、流动相种类及流速、操作条件等;液种类及其含量、流动相种类及流速、操作条件等;2)应定期对柱效评价,以防柱效下降、延长柱寿命。)应定期对柱效评价,以防柱效下降、延长柱寿命。3)塔板理论描述了组分在柱内的分配平衡和分离过程、塔板理论描述了组分在柱内的分配平衡和分离过程、导出流出曲线的数学模型、解释了流出曲线形状和位导出流出曲线的数学模型、解释了流出曲线形状和位 置、提出了计算和评价柱效的参数。置、提出了计算和评价柱效的参数。但该理论是在

26、理想情况下导出的,未考虑分子扩散因素、但该理论是在理想情况下导出的,未考虑分子扩散因素、其它动力学因素对柱内传质的影响。因此它不能解释:其它动力学因素对柱内传质的影响。因此它不能解释:v 峰形为什么会扩张?峰形为什么会扩张?v 影响柱效的动力学因素是什么?影响柱效的动力学因素是什么?三、速率理论三、速率理论 1956年荷兰学者年荷兰学者van Deemter(范第姆特)等在研究(范第姆特)等在研究气液色谱时,提出了色谱过程动力学理论气液色谱时,提出了色谱过程动力学理论速率理论。速率理论。他们吸收了塔板理论中板高的概念,并充分考虑了组分在他们吸收了塔板理论中板高的概念,并充分考虑了组分在两相间的

27、扩散和传质过程,从而两相间的扩散和传质过程,从而在动力学基础上较好地解在动力学基础上较好地解释了影响板高的各种因素释了影响板高的各种因素。该理论模型对气相、液相色谱。该理论模型对气相、液相色谱都适用。都适用。van Deemter方程的数学简化式为方程的数学简化式为:H=A+B/u+C u 式中式中u为流动相的线速度;为流动相的线速度;A、B、C、为常数,分别代表、为常数,分别代表涡流扩散系数、分子扩散项系数、传质阻力项系数。涡流扩散系数、分子扩散项系数、传质阻力项系数。()涡流扩散项()涡流扩散项 2dp()分子扩散项()分子扩散项B B 2Dg()传质阻力项()传质阻力项C 传质阻力与填充

28、物的粒度和载气的分子量有关。传质阻力与填充物的粒度和载气的分子量有关。说明:说明:填充均匀程度、填充均匀程度、担体粒度、载气种类、载气流速、担体粒度、载气种类、载气流速、柱温、固定相液膜厚度等对柱效、峰扩张的影响。柱温、固定相液膜厚度等对柱效、峰扩张的影响。1.涡流扩散项涡流扩散项 A 在填充色谱柱中,当组分随流动相向柱出口迁移在填充色谱柱中,当组分随流动相向柱出口迁移时,流动相由于受到固定相颗粒障碍,不断改变流动时,流动相由于受到固定相颗粒障碍,不断改变流动方向,使组分分子在前进中形成紊乱的类似涡流的流方向,使组分分子在前进中形成紊乱的类似涡流的流动,故称涡流扩散。动,故称涡流扩散。由于填充

29、物颗粒大小的不同及填充物的不均匀由于填充物颗粒大小的不同及填充物的不均匀性,使组分在色谱柱中路径长短不一,因而同时进色性,使组分在色谱柱中路径长短不一,因而同时进色谱柱的相同组分到达柱口时间并不一致,谱柱的相同组分到达柱口时间并不一致,引起了色谱引起了色谱峰的变宽。峰的变宽。涡流扩散过程示意图涡流扩散过程示意图 色谱峰变宽的程度由下式决定:色谱峰变宽的程度由下式决定:A=2dp 上式表上式表明,明,A与填充物的平均直径与填充物的平均直径dp的大小和填充不规则因的大小和填充不规则因子子有关,与流动相的性质、线速度和组分性质无关。有关,与流动相的性质、线速度和组分性质无关。为了减少涡流扩散,提高柱

30、效,使用细而均匀的颗粒,为了减少涡流扩散,提高柱效,使用细而均匀的颗粒,并且填充均匀是十分必要的。并且填充均匀是十分必要的。对于空心毛细管,不存对于空心毛细管,不存在涡流扩散。因此在涡流扩散。因此 A=0。2.2.分子扩散项分子扩散项 B/u B/u(纵向扩散项)(纵向扩散项)纵向分子扩散是由浓度梯度造成的纵向分子扩散是由浓度梯度造成的,样品会自发,样品会自发的向前和向后扩散,造成谱带展宽。分子扩散项系数的向前和向后扩散,造成谱带展宽。分子扩散项系数为为B=2B=2D Dg g。是填充柱内流动相扩散路径弯曲的因素,是填充柱内流动相扩散路径弯曲的因素,也称弯曲因子,它反映了固定相颗粒的几何形状对

31、自也称弯曲因子,它反映了固定相颗粒的几何形状对自由分子扩散的阻碍情况。由分子扩散的阻碍情况。D Dg g为组分在流动相中为组分在流动相中扩散系扩散系数数(cmcm3 3ss-1-1),分子扩散项与组分在流动相中分子扩散项与组分在流动相中扩散系扩散系数数D Dg g成正比成正比.D Dg g与流动相及组分性质有关:与流动相及组分性质有关:(a a)相对分子质量大的组分相对分子质量大的组分D Dg g小,小,D Dg g反比于流反比于流动相相对分子质量的平方根,所以动相相对分子质量的平方根,所以采用相对分子质量采用相对分子质量较大的流动相(氩气),可使较大的流动相(氩气),可使B B项降低;项降低

32、;(b b)D Dg g随柱温增高而增加,但反比于柱压。随柱温增高而增加,但反比于柱压。另外纵向扩散与组分在色谱柱内停留时间有关,另外纵向扩散与组分在色谱柱内停留时间有关,流动相流速小,组分停留时间长,纵向扩散就大。因流动相流速小,组分停留时间长,纵向扩散就大。因此为此为降低纵向扩散影响,要加大流动相速度降低纵向扩散影响,要加大流动相速度。对于液。对于液相色谱,组分在流动相中纵向扩散可以忽略。相色谱,组分在流动相中纵向扩散可以忽略。3.传质阻力项传质阻力项 C Cu u 由于气相色谱以气体为流动相,液相色谱以液体为流由于气相色谱以气体为流动相,液相色谱以液体为流动相,它们的传质过程不完全相同。

33、动相,它们的传质过程不完全相同。(1 1)气液色谱气液色谱 传质阻力系数传质阻力系数C包括气相传质阻力系数包括气相传质阻力系数Cg和液相传质和液相传质阻力系数阻力系数Cl两项,即两项,即C=Cg+Cl dpdf流动相流动相固液界面固液界面固定固定液液组分分子组分分子ClCg 气相传质过程气相传质过程是指试样组分从气相移动到固定相表面是指试样组分从气相移动到固定相表面的过程。这一过程中试样组分将在两相间进行质量交换,的过程。这一过程中试样组分将在两相间进行质量交换,即进行浓度分配。有的分子还来不及进入两相界面,就被即进行浓度分配。有的分子还来不及进入两相界面,就被气相带走;有的则进入两相界面又来

34、不及返回气相。这样气相带走;有的则进入两相界面又来不及返回气相。这样使得试样在两相界面上不能瞬间达到分配平衡,引起滞后使得试样在两相界面上不能瞬间达到分配平衡,引起滞后现象,从而使色谱峰变宽。对于填充柱,气相传质阻力系现象,从而使色谱峰变宽。对于填充柱,气相传质阻力系数数Cg为:为:Cg=0.01k2/(1+k)2 dp2/Dg 式中式中k为容量因子。由上式看出,气相传质阻力与填充为容量因子。由上式看出,气相传质阻力与填充物粒度物粒度dp的平方成正比,与组分在载气流中的扩散系数的平方成正比,与组分在载气流中的扩散系数Dg成反比。因此,成反比。因此,采用粒度小的填充物和相对分子质量小的采用粒度小

35、的填充物和相对分子质量小的气体(如氢气、氦气)做载气,可使气体(如氢气、氦气)做载气,可使Cg减小,提高柱效。减小,提高柱效。液相传质过程液相传质过程是指试样组分从固定相的气是指试样组分从固定相的气/液界面移动液界面移动到液相内部,并发生质量交换,达到分配平衡,然后又返到液相内部,并发生质量交换,达到分配平衡,然后又返回气回气/液界面的传质过程。这个过程也需要一定的时间,此液界面的传质过程。这个过程也需要一定的时间,此时,气相中组分的其它分子仍随载气不断向柱口运动,于时,气相中组分的其它分子仍随载气不断向柱口运动,于是造成峰形扩张。液相传质阻力系数是造成峰形扩张。液相传质阻力系数 C1为:为:

36、C1=2/3 k/(1+k)2 df2/Dl 由上式看出,固定相的液膜厚度由上式看出,固定相的液膜厚度df薄,组分在液相的扩散薄,组分在液相的扩散系数系数D1大,则液相传质阻力就小。降低固定液的含量,可大,则液相传质阻力就小。降低固定液的含量,可以降低液膜厚度,但以降低液膜厚度,但k值随之变小,又会使值随之变小,又会使C1增大。当固定增大。当固定液含量一定时,液膜厚度随载体的比表面积增加而降低,液含量一定时,液膜厚度随载体的比表面积增加而降低,因此,一般采用比表面积较大的载体来降低液膜厚度。但因此,一般采用比表面积较大的载体来降低液膜厚度。但比表面积太大,由于吸附造成拖尾峰,也不利于分离。虽比

37、表面积太大,由于吸附造成拖尾峰,也不利于分离。虽然提高柱温可增大然提高柱温可增大D1,但会使,但会使k值减小,值减小,为了保持适当的为了保持适当的C1值,应控制适宜的柱温。值,应控制适宜的柱温。(2)液液分配色谱液液分配色谱 传质阻力系数(传质阻力系数(C)包含流动相传质阻力系数()包含流动相传质阻力系数(Cm)和固定)和固定相传质阻力系数(相传质阻力系数(Cs),即),即 C=Cm+Cs其中其中Cm又包含流动的流动相中的传质阻力和滞留的流动相中的传又包含流动的流动相中的传质阻力和滞留的流动相中的传质阻力,即:质阻力,即:Cm=mdp2/Dm+smdp2/Dm式中右边第一项为流动的流动相中的传

38、质阻力。当流动相流过色式中右边第一项为流动的流动相中的传质阻力。当流动相流过色谱柱内的填充物时,靠近填充物颗粒的流动相流速比在流路中间谱柱内的填充物时,靠近填充物颗粒的流动相流速比在流路中间的稍慢一些,故柱内流动相的流速是不均匀的。这种传质阻力对的稍慢一些,故柱内流动相的流速是不均匀的。这种传质阻力对板高的影响与固定相粒度板高的影响与固定相粒度dp 的平方成正比,与试样分子在流动相的平方成正比,与试样分子在流动相中的扩散系数中的扩散系数Dm成反比,成反比,m是由柱和填充的性质决定的因子。是由柱和填充的性质决定的因子。右边第二项为滞留的流动相中的传质阻力。这是由右边第二项为滞留的流动相中的传质阻

39、力。这是由于固定相的多孔性,会造成某部分流动相滞留在一个局于固定相的多孔性,会造成某部分流动相滞留在一个局部,滞留在固定相微孔内的流动相一般是停滞不动的流部,滞留在固定相微孔内的流动相一般是停滞不动的流动相中的试样分子要与固定相进行质量交换,必须首先动相中的试样分子要与固定相进行质量交换,必须首先扩散到滞留区。如果固定相的微孔既小又深,传质速率扩散到滞留区。如果固定相的微孔既小又深,传质速率就慢,对峰的扩展影响就大。式中就慢,对峰的扩展影响就大。式中smsm是一常数,它与颗是一常数,它与颗粒微孔中被流动相所占据部分的分数及容量因子有关。粒微孔中被流动相所占据部分的分数及容量因子有关。显然,显然

40、,固定相的粒度愈小,微孔孔径愈大,传质速固定相的粒度愈小,微孔孔径愈大,传质速率就愈快,柱效就高。率就愈快,柱效就高。对高效液相色谱固定相的设计对高效液相色谱固定相的设计就是基于这一考虑。就是基于这一考虑。液液色谱中固定相传质阻力系数(液液色谱中固定相传质阻力系数(Cs)可用下式表示:)可用下式表示:Cs=sdf2/Ds 公式说明试样分子从流动相进入固定液内进行质量交公式说明试样分子从流动相进入固定液内进行质量交换的传质过程与液膜厚度换的传质过程与液膜厚度df平方成正比,与试样分子在平方成正比,与试样分子在固定液的扩散系数固定液的扩散系数Ds成反比。式中成反比。式中s是与容量因子是与容量因子k

41、有有关的系数。关的系数。气相色谱速率方程和液相色谱速率方程的形式基本一气相色谱速率方程和液相色谱速率方程的形式基本一致,致,主要区别在液液色谱中纵向扩散项可忽略不计主要区别在液液色谱中纵向扩散项可忽略不计,影影响柱效的主要因素是传质阻力项。响柱效的主要因素是传质阻力项。(1)(1)组分分子在柱内运行的组分分子在柱内运行的多路径与涡流扩散多路径与涡流扩散、浓度梯度所、浓度梯度所造成的造成的分子扩散分子扩散及及传质阻力传质阻力使气液两相间的分配平衡不能瞬使气液两相间的分配平衡不能瞬间达到等因素是造成色谱峰扩展柱效下降的主要原因。间达到等因素是造成色谱峰扩展柱效下降的主要原因。(2)通过选择适当的固

42、定相粒度、载气种类、液膜厚度及载通过选择适当的固定相粒度、载气种类、液膜厚度及载气流速可提高柱效。气流速可提高柱效。(3)(3)速率理论为色谱分离和操作条件选择提供了理论指导。速率理论为色谱分离和操作条件选择提供了理论指导。阐明了流速和柱温对柱效及分离的影响。阐明了流速和柱温对柱效及分离的影响。(4)各种因素相互制约,如载气流速增大,分子扩散项的影各种因素相互制约,如载气流速增大,分子扩散项的影响减小,使柱效提高,但同时传质阻力项的影响增大,又使响减小,使柱效提高,但同时传质阻力项的影响增大,又使柱效下降;柱温升高,有利于传质,但又加剧了分子扩散的柱效下降;柱温升高,有利于传质,但又加剧了分子

43、扩散的影响,选择最佳条件,才能使柱效达到最高。影响,选择最佳条件,才能使柱效达到最高。4.流动相线速度对板高的影响流动相线速度对板高的影响 5.固定相粒度大小对板高的影响固定相粒度大小对板高的影响 粒度越细,板高越小,并且受线速度影响亦小。粒度越细,板高越小,并且受线速度影响亦小。这就是为什么在这就是为什么在HPLC中采用细颗粒作固定相的根中采用细颗粒作固定相的根据。当然,固定相颗粒愈细,柱流速愈慢。只有采据。当然,固定相颗粒愈细,柱流速愈慢。只有采取高压技术,流动相流速才能符合实验要求。取高压技术,流动相流速才能符合实验要求。四、分离度四、分离度 分离度分离度R是一个综合性指标。是一个综合性

44、指标。分离度是既能反映柱效分离度是既能反映柱效率又能反映选择性的指标,称总分离效能指标。分离度又率又能反映选择性的指标,称总分离效能指标。分离度又叫分辨率,它定义为相邻两组分色谱峰保留值之差与两组叫分辨率,它定义为相邻两组分色谱峰保留值之差与两组分色谱峰底宽总和之半的比值,分色谱峰底宽总和之半的比值,即即 R=2(tr2-tr1)/Y1+Y2 R值越大,表明相邻两组分分离越好。一般说,当值越大,表明相邻两组分分离越好。一般说,当R1时,两峰有部分重叠;当时,两峰有部分重叠;当R=1时,分离程度可达时,分离程度可达98%;当;当R=1.5时,分离程度可达时,分离程度可达99.7%。通常用通常用R

45、=1.5作为相邻两作为相邻两组分已完全分离的标志。组分已完全分离的标志。一一、色谱的定性分析、色谱的定性分析 色谱定性分析就是要确定各色谱峰所代表的化合色谱定性分析就是要确定各色谱峰所代表的化合物。由于各种物质在一定的色谱条件下均有确定的保留物。由于各种物质在一定的色谱条件下均有确定的保留值,因此值,因此保留值可作为一种定性指标。保留值可作为一种定性指标。目前各种色谱定目前各种色谱定性方法都是基于保留值的。但是不同物质在同一色谱条性方法都是基于保留值的。但是不同物质在同一色谱条件下,可能具有相似或相同的保留值,件下,可能具有相似或相同的保留值,即保留值并非专即保留值并非专属的属的。因此仅根据保

46、留值对一个完全未知的样品定性是因此仅根据保留值对一个完全未知的样品定性是困难的。如果在了解样品的来源、性质、分析目的的基困难的。如果在了解样品的来源、性质、分析目的的基础上,对样品组成作初步的判断,再结合下列的方法则础上,对样品组成作初步的判断,再结合下列的方法则可确定色谱峰所代表的化合物。可确定色谱峰所代表的化合物。(一)利用纯物质对照定性(一)利用纯物质对照定性 在一定的色谱条件下,一个未知物只有一个确定在一定的色谱条件下,一个未知物只有一个确定的保留时间。因此将已知纯物质在相同的色谱条件下的保留时间。因此将已知纯物质在相同的色谱条件下的保留时间与未知物的保留时间进行比较,就可以定的保留时

47、间与未知物的保留时间进行比较,就可以定性鉴定未知物。若二者相同,则未知物可能是已知的性鉴定未知物。若二者相同,则未知物可能是已知的纯物质;不同,则未知物就不是该纯物质。纯物质;不同,则未知物就不是该纯物质。纯物质对照法定性只适用于组分性质已有所了解,纯物质对照法定性只适用于组分性质已有所了解,组成比较简单,且有纯物质的未知物。组成比较简单,且有纯物质的未知物。(二)相对保留值法(二)相对保留值法 相对保留值相对保留值is is 是指组分是指组分i i与基准物质与基准物质s s调整保留值的比值调整保留值的比值 isis=tri /trS=Vri /Vrs 它仅随固定液及柱温变化而变化,与其它操作

48、条件无关。它仅随固定液及柱温变化而变化,与其它操作条件无关。相对保留值测定方法:在某一固定相及柱温下,分别测出相对保留值测定方法:在某一固定相及柱温下,分别测出组分组分i i和基准物质和基准物质s s的调整保留值,再按上式计算即可。的调整保留值,再按上式计算即可。用已求出的相对保留值与文献相应值比较即可定性。通常用已求出的相对保留值与文献相应值比较即可定性。通常选容易得到纯品的,而且与被分析组分相近的物质作基准物质,选容易得到纯品的,而且与被分析组分相近的物质作基准物质,如正丁烷、环己烷、正戊烷、苯、对二甲苯、环己醇、环己酮如正丁烷、环己烷、正戊烷、苯、对二甲苯、环己醇、环己酮等。等。(三)加

49、入已知物增加峰高法(三)加入已知物增加峰高法 当未知样品中组分较多,所得色谱峰过密,用上当未知样品中组分较多,所得色谱峰过密,用上述方法不易辨认时,或仅作未知样品指定项目分析时述方法不易辨认时,或仅作未知样品指定项目分析时均可用此法。首先作出未知样品的色谱图,然后在未均可用此法。首先作出未知样品的色谱图,然后在未知样品加入某已知物,又得到一个色谱图。峰高增加知样品加入某已知物,又得到一个色谱图。峰高增加的组分即可能为这种已知物。的组分即可能为这种已知物。(四)保留指数定性法(四)保留指数定性法 保留指数保留指数又称为柯瓦(又称为柯瓦(Kovts)指数)指数,它表示物,它表示物质在固定液上的保留

50、行为,是目前使用最广泛并被国质在固定液上的保留行为,是目前使用最广泛并被国际上公认的定性指标。际上公认的定性指标。它具有重现性好、标准统一及它具有重现性好、标准统一及温度系数小等优点。温度系数小等优点。保留指数也是一种相对保留值,它是把正构烷烃保留指数也是一种相对保留值,它是把正构烷烃中某两个组分的调整保留值的对数作为相对的尺度,中某两个组分的调整保留值的对数作为相对的尺度,并假定正构烷烃的保留指数为并假定正构烷烃的保留指数为n 100。被测物的保留指。被测物的保留指数值可用内插法计算。数值可用内插法计算。保留指数的物理意义在于:它是与被测物质具有保留指数的物理意义在于:它是与被测物质具有相同

51、调整保留时间的假想的正构烷烃的碳数乘以相同调整保留时间的假想的正构烷烃的碳数乘以100。保留指数仅与固定相的性质、柱温有关,与其它实验保留指数仅与固定相的性质、柱温有关,与其它实验条件无关。条件无关。其准确度和重现性都很好。只要柱温与固其准确度和重现性都很好。只要柱温与固定相相同,就可应用文献值进行鉴定,而不必用纯物定相相同,就可应用文献值进行鉴定,而不必用纯物质相对照。质相对照。二、定量分析二、定量分析 定量分析的任务是求出混合样品中各组分的百分定量分析的任务是求出混合样品中各组分的百分含量。色谱定量的依据是,当操作条件一致时,被测含量。色谱定量的依据是,当操作条件一致时,被测组分的质量(或

52、浓度)与检测器给出的响应信号成正组分的质量(或浓度)与检测器给出的响应信号成正比。即:比。即:i=fi Ai 式中式中 i为被测组分为被测组分i的质量;的质量;Ai为被测组分为被测组分i的峰的峰面积;面积;fi为被测组分为被测组分i的校正因子。的校正因子。可见,进行色谱定量分析时需要:可见,进行色谱定量分析时需要:(1)准确测量检测器的响应信号)准确测量检测器的响应信号 峰面积或峰高;峰面积或峰高;(2)准确求得比例常数)准确求得比例常数 校正因子;校正因子;(3)正确选择合适的定量计算方法,将测得的峰面积)正确选择合适的定量计算方法,将测得的峰面积或峰高换算为组分的百分含量。或峰高换算为组分

53、的百分含量。(一)峰面积测量方法(一)峰面积测量方法 峰面积是色谱图提供的基本定量数据,峰面积测量的准峰面积是色谱图提供的基本定量数据,峰面积测量的准确与否直接影响定量结果。对于不同峰形的色谱峰采用不同确与否直接影响定量结果。对于不同峰形的色谱峰采用不同的测量方法。的测量方法。(1)对称形峰面积的测量)对称形峰面积的测量 峰高乘以半峰宽法峰高乘以半峰宽法 对称峰的面积对称峰的面积 A=1.065 h W1/2(2)不)不对称形峰面积的测量对称形峰面积的测量 峰高乘平均峰宽法峰高乘平均峰宽法 对于不对称峰的测量如仍用峰高乘以半峰宽,误差就较对于不对称峰的测量如仍用峰高乘以半峰宽,误差就较大,因此

54、采用峰高乘平均峰宽法。大,因此采用峰高乘平均峰宽法。A=1/2 h(W0.15+W0.85)式中式中W0.15 和和 W0.85分别为峰高分别为峰高0.15倍和倍和0.85倍处的峰宽。倍处的峰宽。(二)定量校正因子(二)定量校正因子 色谱定量分析的依据是被测组分的量与其峰面积成正色谱定量分析的依据是被测组分的量与其峰面积成正比。但是峰面积的大小不仅取决于组分的质量,而且还与比。但是峰面积的大小不仅取决于组分的质量,而且还与它的性质有关。即当两个质量相同的不同组分在相同条件它的性质有关。即当两个质量相同的不同组分在相同条件下使用同一检测器进行测定时,所得的峰面积却不相同。下使用同一检测器进行测定

55、时,所得的峰面积却不相同。因此,因此,混合物中某一组分的百分含量并不等于该组分的峰混合物中某一组分的百分含量并不等于该组分的峰面积在各组分峰面积总和中所占的百分率面积在各组分峰面积总和中所占的百分率。这样,就不能这样,就不能直接利用峰面积计算物质的含量。为了使峰面积能真实反直接利用峰面积计算物质的含量。为了使峰面积能真实反映出物质的质量,就要对峰面积进行校正,即在定量计算映出物质的质量,就要对峰面积进行校正,即在定量计算时引入校正因子。时引入校正因子。校正因子分为绝对校正因子和相对校正因子。校正因子分为绝对校正因子和相对校正因子。fi=mi/Ai 式中式中fi值与组分值与组分i质量绝对值成正比

56、,所以称为绝对校正质量绝对值成正比,所以称为绝对校正因子。在定量分析时要精确求出因子。在定量分析时要精确求出fi值是比较困难的。一方面值是比较困难的。一方面由于精确测量绝对进样量困难;另一方面峰面积与色谱条由于精确测量绝对进样量困难;另一方面峰面积与色谱条件有关,要保持测定件有关,要保持测定fi值时的色谱条件相同,既不可能又不值时的色谱条件相同,既不可能又不方便。另外即便能够得到准确的方便。另外即便能够得到准确的fi值,也由于没有统一的标值,也由于没有统一的标准而无法直接应用。为此提出相对校正因子的概念来解决准而无法直接应用。为此提出相对校正因子的概念来解决色谱定量分析中的计算问题。色谱定量分

57、析中的计算问题。1、相对校正因子、相对校正因子 相对校正因子定义为:相对校正因子定义为:fi =fi/fs 即某组分即某组分i的相对校正因子的相对校正因子fi 为组分为组分i与标准物质与标准物质s的绝对校正的绝对校正因子之比:因子之比:fi =(mi/Ai)/(ms/As)=(mi/ms)(As/Ai)可见,相对校正因子可见,相对校正因子fi 就是当组分就是当组分i的质量与标准物质的质量与标准物质s相等时,标准物质的峰面积是组分相等时,标准物质的峰面积是组分i峰面积的倍数。若某组分峰面积的倍数。若某组分质量为质量为mi,峰面积,峰面积Ai,则,则fi Ai的数值与质量为的数值与质量为mi的标准

58、物质的标准物质的峰面积相等。也就是说,通过相对校正因子,可以把各个的峰面积相等。也就是说,通过相对校正因子,可以把各个组分的峰面积分别换算成与其质量相等的标准物质的峰面积,组分的峰面积分别换算成与其质量相等的标准物质的峰面积,于是比较标准就统一了。这就是归一法求算各组分百分含量于是比较标准就统一了。这就是归一法求算各组分百分含量的基础。的基础。2.2.相对校正因子的测定方法相对校正因子的测定方法 相对校正因子值只与被测物和标准物以及检测器的类相对校正因子值只与被测物和标准物以及检测器的类型有关,而与操作条件无关。型有关,而与操作条件无关。因此,因此,fi 值可自文献中查出值可自文献中查出引用。

59、若文献中查不到所需的引用。若文献中查不到所需的fi 值,也可以自己测定。常值,也可以自己测定。常用的标准物质,对热导检测器(用的标准物质,对热导检测器(TCD)是苯,对氢焰检测)是苯,对氢焰检测器(器(FID)是正庚烷。)是正庚烷。测定相对校正因子最好是用色谱纯试剂。若无纯品,测定相对校正因子最好是用色谱纯试剂。若无纯品,也要确知该物质的百分含量。测定时首先准确称量标准物也要确知该物质的百分含量。测定时首先准确称量标准物质和待测物,然后将它们混合均匀进样,分别测出其峰面质和待测物,然后将它们混合均匀进样,分别测出其峰面积,再进行计算。积,再进行计算。(三)定量计算方法(三)定量计算方法1 1、

60、归一化法、归一化法 把所有出峰组分的含量之和按把所有出峰组分的含量之和按100%100%计的定量方法称为计的定量方法称为归一化法。其计算公式如下:归一化法。其计算公式如下:Pi%=(mi/m)100%=Aif i/(A1f 1+A2f 2+Anf n)100%式中式中Pi%为被测组分为被测组分i的百分含量;的百分含量;A1、A2 An为组为组分分1 n的峰面积;的峰面积;f 1、f 2 f n为组分为组分1 n的的相对校正因子。相对校正因子。当当f i 为质量相对校正因子时,得到质量百分数;当为质量相对校正因子时,得到质量百分数;当f i 为摩尔相对校正因子时,得到摩尔百分数。为摩尔相对校正因

61、子时,得到摩尔百分数。归一化法的优点是简单、准确,操作条件变化时对归一化法的优点是简单、准确,操作条件变化时对定量结果影响不大。但此法在实际工作中仍有一些限制,定量结果影响不大。但此法在实际工作中仍有一些限制,比如,比如,样品的所有组分必须全部流出,且出峰。样品的所有组分必须全部流出,且出峰。某些不某些不需要定量的组分也必须测出其峰面积及需要定量的组分也必须测出其峰面积及f i 值。此外,测值。此外,测量低含量尤其是微量杂质时,误差较大。量低含量尤其是微量杂质时,误差较大。2 2、内标法、内标法 当样品各组分不能全部从色谱柱流出,或有些组分在当样品各组分不能全部从色谱柱流出,或有些组分在检测器

62、上无信号,或只需对样品中某几个出现色谱峰的组检测器上无信号,或只需对样品中某几个出现色谱峰的组分进行定量时可采用内标法。分进行定量时可采用内标法。所谓内标法,是将所谓内标法,是将一定量一定量的纯物质作为内标物加入到的纯物质作为内标物加入到准确称量的试样准确称量的试样中,根据试样和内标物的质量以及被测组中,根据试样和内标物的质量以及被测组分和内标物的峰面积可求出被测组分的含量分和内标物的峰面积可求出被测组分的含量。由于被测组。由于被测组分与内标物质量之比等于峰面积之比分与内标物质量之比等于峰面积之比,即即 mi/ms=Aif i/Asf s;所以;所以 mi=ms Aif i/Asf s 式中下

63、标式中下标s代表内标物,代表内标物,i代表组分。若试样质量为代表组分。若试样质量为m,则,则Pi%=(mi/m)100%=ms Aif i/Asf sm 100%内标法的关键是选择合适的内标物,它必须符合内标法的关键是选择合适的内标物,它必须符合下列条件:下列条件:(1 1)内标物应是试样中原来不存在的纯物质,性质与被测内标物应是试样中原来不存在的纯物质,性质与被测物相近,能完全溶解于样品中,但不能与样品发生化学反物相近,能完全溶解于样品中,但不能与样品发生化学反应。应。(2 2)内标物的峰位置应尽量靠近被测组分的峰,或位于几内标物的峰位置应尽量靠近被测组分的峰,或位于几个被测物质峰的中间并与

64、这些色谱峰完全分离。个被测物质峰的中间并与这些色谱峰完全分离。(3 3)内标物的质量应与被测物质的质量接近,能保持色谱内标物的质量应与被测物质的质量接近,能保持色谱峰大小差不多。峰大小差不多。内标法的优点:内标法的优点:(1 1)因为因为ms/m比值恒定,所以进样量不必准确;比值恒定,所以进样量不必准确;(2 2)又因为该法是通过测量又因为该法是通过测量Ai/As比值进行计算的,操作比值进行计算的,操作条件稍有变化对结果没有什么影响,因此定量结果比条件稍有变化对结果没有什么影响,因此定量结果比较准确。较准确。(3)该法适宜于低含量组分的分析,且不受归一法使用上)该法适宜于低含量组分的分析,且不

65、受归一法使用上的局限。的局限。内标法的主要缺点:内标法的主要缺点:每次分析都要用分析天平准确称出内标物和样品的质量,每次分析都要用分析天平准确称出内标物和样品的质量,这对常规分析来说是比较麻烦的;其次,在样品中加入一这对常规分析来说是比较麻烦的;其次,在样品中加入一个内标物,显然对分离度的要求比原样品更高。个内标物,显然对分离度的要求比原样品更高。3 3、外标法、外标法 外标法实际上就是常用的标准曲线法。外标法实际上就是常用的标准曲线法。首先用纯首先用纯物质配制一系列不同浓度的标准试样,在一定的色谱物质配制一系列不同浓度的标准试样,在一定的色谱条件下准确定量进样,测量峰面积(或峰高),绘制条件

66、下准确定量进样,测量峰面积(或峰高),绘制标准曲线。进样品测定时,要在与绘制标准曲线完全标准曲线。进样品测定时,要在与绘制标准曲线完全相同的色谱条件下准确进样,根据所得的峰面积(或相同的色谱条件下准确进样,根据所得的峰面积(或峰高),从曲线查出被测组分的含量。峰高),从曲线查出被测组分的含量。l基本要求:基本要求:l1、了解色谱法的分类;、了解色谱法的分类;l2、掌握色谱流出曲线的定义、参数及获得的信息;、掌握色谱流出曲线的定义、参数及获得的信息;l3、理解色谱理论对色谱分析条件的指导作用;、理解色谱理论对色谱分析条件的指导作用;l4、掌握色谱定性、定量分析的方法。、掌握色谱定性、定量分析的方法。

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