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色谱仪定量分析方法

1912
色谱仪定量分析方法有归一化法、内标法、内标标准曲线法和外标法。

一、归一化法:

归一化法是将样品中所有组分的含量之和定为 100%,计算其中某一组分百分含量的定量方法。

1、计算方法:

Ci% =(mi/m)×100% = fi′Ai/(∑fi′Ai)×100%

式中:Ci% 为被测组分 i 的百分含量。

fi′为被测组分 i 的相对质量校正因子。

Ai 为被测组分 i 的峰面积。

m 为被测样品的质量。

mi 为被测组分 i 的质量。

2、直接峰面积归一化法:

若样品中各组分的相对校正因子很接近(如同分异构体或同系物),可不用相对质量校正因子,直接用峰面积归一化法进行定量。即:

Ci% =(mi/m)×100% = Ai/(∑Ai)×100%

采用色谱工作站处理数据时,往往采用直接峰面积归一化法定量各组分的面积百分比,结果的相对误差在 10% 左右。若是校正因子比较接近的组分(如同系物),直接峰面积归一化法定量结果的误差很小,在误差允许范围之内。

3、特点:

(1)样品中所有组分必须都能出峰,必须知道每个组分的相对校正因子。

(2)简便准确。进样量的多少与定量结果无关,操作条件(如流速和柱温)的变化对定量结果的影响较小。

(3)某些不需要定量的组分也必须知道其相对校正因子,也必须测出其峰面积。

4、应用:

常用于常量分析,尤其适合进样量很少而其体积不易准确测量的液体样品。

二、内标法:

内标法是利用被测组分与内标物的的相对校正因子的比值不变进行定量的方法。

1、计算方法:

mi/ms =(fi′Ai)/(fs′As)

Ci% =(mi/m)×100% =(fi′Aims)/(fs′Asm)×100% =(fi′/fs′)×(Ai/As)×(ms/m)×100%

式中:Ci% 为被测组分 i 的百分含量。

Ai 为被测组分 i 的峰面积。

As 为内标物的峰面积。

fi′为被测组分 i 的相对质量校正因子。

fs′为内标物的相对质量校正因子。

m 为被测样品的质量。

mi 为被测组分 i 的质量。

ms 为内标物的质量。

2、内标物应满足的要求:

(1)内标物必须是被测样品中不存在的。

(2)内标物不与被测样品发生化学反应,在所给定的色谱条件下具有一定的化学稳定性。

(3)具有较高的纯度。

(4)与被测样品有相近的浓度和类似的保留行为。

(5)在接近被测样品的保留时间内洗脱下来。

(6)内标物峰应与被测组分峰分开,并尽量接近被测组分峰。

(7)内标物的校正因子应为已知的或者可测定。

3、具体做法:

准确称取样品,加入一定量某种纯物质作为内标物,然后进行色谱分析。根据样品和内标物的质量以及被测组分和内标物的峰面积的比值,求出被测组分的含量。

4、特点:

(1)由于标准物质和被测样品处在同一基体中,可以消除基体带来的干扰,而且当仪器参数和洗脱条件发生非人为的变化时,标准物质和被测样品都会受到同样影响,这样消除了系统误差,定量结果较准确。

(2)在样品中增加了内标物,常会对分离造成一定困难。

(3)每次分析必须准确称量被测样品和内标物,不适合大批量样品的快速分析。

5、应用:

当样品各组分不能全部流出、有些组分在检测器上无信号或只需对样品中某几个出峰组分进行定量时,可采用内标法。

适合微量分析。

三、内标标准曲线法:

色谱分析中用内标法计算被测组分含量的公式为:

Ci% =(fi′/fs′)×(Ai/As)×(ms/m)×100%

式中:Ci% 为被测组分 i 的百分含量。

Ai 为被测组分 i 的峰面积。

As 为内标物的峰面积。

fi′为被测组分 i 的相对质量校正因子。

fs′为内标物的相对质量校正因子。

m 为被测样品的质量。

ms 为内标物的质量。

若固定被测样品的质量,加入内标物的质量也恒定,则(fi′/fs′)×(ms/m)×100% 为常数,上式可简化为:

Ci% =(Ai/As)×常数×100%

若以 Ci% 对 Ai/As 作图,可得到一条通过原点的直线,此直线称为内标标准曲线。

1、具体做法:

(1)将被测组分的纯物质配成不同浓度的标准溶液。

(2)取固定质量的标准溶液和内标物,混合后进样分析,测出 Ai 和 As。

(3)用 Ai/As 对标准溶液浓度作图,可得到一组通过原点的直线(内标标准曲线)。

(4)称取与绘制标准曲线时相同质量的样品和内标物,测出其峰面积比,由标准曲线即可查出被测组分的含量。

2、特点:

不用计算相对校正因子,对液体样品也可量取体积,简便快速。

四、外标法:

外标法是在相同分析条件下,通过比较被测样品与被测样品的纯物质的色谱峰面积或峰高进行定量的方法,

1、具体做法:

将被测样品的纯物质配制成不同浓度的标准样品溶液,在与被测样品相同的色谱条件下,等体积准确进样,测量各种浓度下对应的峰面积或峰高,用峰面积或峰高对样品浓度绘制标准曲线。标准曲线应是通过原点的直线。若标准曲线不通过原点,说明存在系统误差。

分析样品时,用与绘制标准曲线完全相同的色谱条件,准确进样与标准样品溶液相同体积的样品,测量峰面积或峰高,从标准曲线上查出被测组分的百分含量。

2、单点校正法:

当被测组分含量变化不大,并已知这一组分的大概含量时,可以不用绘制标准曲线,而用单点校正法,即直接比较法进行定量。

具体做法是先配制一个与被测组分含量相近的已知浓度的标准样品溶液,在相同的色谱条件下,分别将被测样品溶液和标准样品溶液等体积进样,作出色谱图,测量被测组分和标准样品的峰面积或峰高,然后由下式计算出样品中被测组分的含量:

Ci% =(Cs%/As)×Ai×100% 或 Ci% =(Cs%/hs)×hi×100%

式中:Ci% 为被测组分 i 的百分含量。

Cs% 为标准样品的百分含量。

Ai 为被测组分 i 的峰面积。

As 为标准样品的峰面积。

hi 为被测组分 i 的峰高。

hs 为标准样品的峰高。

3、特点:

(1)不使用校正因子,准确性较高。

(2)操作条件变化对结果准确性影响较大。

(3)对进样量的准确性控制要求较高。

4、应用:

适用于进样量重现性较好和操作条件较稳定的情况。

适合大批量样品的快速分析。
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