《定量分析》PPT课件.ppt
定量分析的基础定量分析的基础一.定量分析的基本公式 定量分析就是要确定样品中的某一个组分的准确含量。色谱定量分析与绝大部分的仪器定量分析一样，是一种相对定量方法，而不是绝对定量方法。它是根据仪器检测的响应值与被测组分的量，在某些条件限定下，色谱峰的峰高或面积（检测器的响应值）与所测定组分的数量（或浓度）成正比。因此，色谱定量分析的基本公式为：Wi（ci）=Fi*Ai（hi）其中Wi为组分i的质量；Ci为组分i的浓度；Fi为组分i的教正因子，与检测器的性质和被测定组分的性质有关；Ai为组分i的峰面积；hi为组分i的峰高。在色谱定量分析中，什么时候采用A，什么时候采用hi，将在以后的定量分析方法中详细讨论。在色谱定量分析中，要想得到可靠的定量分析结果，必须准确地测定检测器的响应值峰面积（Ai）或者峰高（hi）和校正因子（fi）。为了准确地选择合适的定量方法，并尽可能减少个分析步骤带来的误差，下面将分别介绍检测器响应值的准确测定方法，校正因子的准确测定方法和定量分析方法的选择，并选择影响定量分析结果的一些因素。1 1、峰面积测量方法、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。（l）对称形峰面积的测量峰高乘半峰宽法 理论上可以证明，对称峰的面积 A=1065hW12 （2）不对称峰面积的测量一峰高乘平均峰宽法 对于不对称峰的测量如仍用峰高乘半峰宽，误差就较大，因此采用峰高乘平均峰宽法。A=1/2h（WW）式中W和 W分别为峰高015倍和085倍处的峰宽。2、定量校正因子定量校正因子 （l）定量校正因子 其定义色谱定量分析是基于峰面积与组分的量成正比关系。但由于同一检测器对不同物质具有不同的响应值，即对不同物质，检测器的灵敏度不同，所以两个相等量的物质得不出相等峰面积。或者说，相同的峰面积并不意味着相等物质的量。因此，在计算时需将面积乘上一个换算系数，使组分的面积转换成相应物质的量，即 wi=fiAi 式中Wi为组分i的量，它可以是质量，也可以是摩尔或体积（对气体）；Ai为峰面积，fi为换算系数，称为定量校正因子。它可表示为 fi=Wi/Ai 定量校正因子定义为：单位峰面积的组分的量。检测器灵敏度Si与定量校正因子有以下关系式 fi=1/Si（2）相对定量校正因子 由于物质量wi不易准确测量，要准确测定定量校正因子fi不易达到。在实际工作中，以相对定量校正因子fi代替定量校正因子fi。相对定量校正因子fi定义为：样品中各组分的定量校正因子与标准物的定量校正因子之比。用下式表示 式中m和A分别代表质量和面积，下标i和s分别代表待测组分和标准物。一般来说，热导池检测器标准物用苯，火焰离子检测器用正庚烷。fi(m)表示相对质量校正因子，由于进入检测器的物质量也可以用摩尔或体积表示，因此也可用相对摩尔校正因子fi(M)和相对体积校正因子fi(V)表示。式中Mi和Ms分别为待测组分和标准物的相对分子质量。（3）相对校正因子的测量 凡文献查得的校正因子都是指相对校正因子，可用fM,fm分别表示摩尔校正因子和质量校正因子（通常把相对二字略去）。由于以体积计量的气体样品，lmol任何气体在标准状态下其体积都是224L（升），所以摩尔校正因子就是体积校正因子。相对校正因子只与试样、标准物质和检测器类型有关，与操作条件、柱温、载气流速、固定液性质无关。校正因子测定方法：准确称量被测组分和标准物质，混合后，在实验条件下进样分析（注意进样量应在线性范围之内），分别测量相应的峰面积，然后通过公式计算校正因子，如果数次测量数值接近，可取其平均值。3 3常用的定量计算方法常用的定量计算方法（l l）归一化法）归一化法 归一化法是气相色谱中常用的一种定量方法。应用这种方法的前提条件是试样中各组分必须全部流出色谱柱，并在色谱图上都出现色谱峰。当测量参数为峰面积时，归一化的计算公式为 式中Ai为组分i的峰面积，fi为组分i的定量校正因子。归一化的优点是简便准确，当操作条件如进样量、载气流速等变化时对结果的影响较小。适合于对多组分试样中各组分含量的分析。归一化定量的主要问题在于校正因子的测量较麻烦。要得到准确的校正因子，还需用每一组分的基准物质直接测定。归一化法主要用于GC的定量分析。GC的一些主要检测器对某一类型的物质如同系物的校正因子相近或有一定的规律。当相近时可以用面积归一化直接定量。（2 2）外标法）外标法 外标法即所谓校准曲线法是在所有色谱分析，特别在HPLC定量分析中最通用一种方法，。首先用欲测组分的标准样品绘制标准工作曲线。具体做法是：用标准样品配制成不同浓度的标准系列，在与欲测组分相同的色谱条件下，等体积准确量进样，测量各种峰的峰面积或峰高，用峰面积或峰高对样品的浓度绘制标准工作曲线。理论上此曲线应是通过原点的直线，若不通过原点，说明测定方法存在系统误差。标准工作曲线的斜率即为绝对校正因子。在测量样品中的组分含量时，要用与绘制标准工作曲线完全完全相同的色谱条件作出色谱图，测量色谱峰的峰面积或峰高，然后根据峰面积或峰高在标准曲线上直接查出进入色谱柱中样品组分的浓度，也可以用以下公式计算这一浓度。外标法简便，不需要校正因子，但进样量要求十分准确，操作条件也需严格控制。它适用于日常控制分析和大量同类样品的分析。当欲测组分含量变化不大，并已知这一组分的大概含量时，也可以不必绘制标准工作曲线，而用单点校正法，即直接比较法定量。先配制一个和待测组分含量相近的标准溶液，在相同的色谱条件下，分别将待测组分和标准样品溶液等体积进样，作出色谱图，测量待测组分和标准样品的峰面积后峰高然后根据下面 公式计算。单点校正实际上是利用原点作为标准曲线上的另一点，因此，当方法存在系统误差时（即标准工作曲线不通过原点），单点校正的误差较大。（3 3）内标法）内标法 为了克服外标法的缺点，可采用内标校准曲线法。这种方法的特点是：选择一内标物质，以固定的浓度加入标准溶液和样品溶液中，以抵消实验条件和进样量变化带来的误差。内标法的校准曲线是以AiAs对标准溶液浓度绘制标准工作曲线。此曲线应是通过原点的直线，若不通过原点，说明测定方法存在系统误差，其中As为内标物的峰面积。通过原点的直线可表示为 式中Ki为相应于组分i的比例常数，如果，它与校正因子的关系是：对内标物的要求是：样品中不含有内标物质；峰的位置在各待测组分之间或与之相近；稳定、易得纯品；与样品能互溶但无化学反应；内标物浓度恰当，使其峰面积与待测组分相差不太大。内标法的优点是：进样量的变化，色谱条件的微小变化对内标法定量结果的影响不大，特别是在样品前处理（如浓缩，萃取，衍生化等）前加入内标物，然后在进行前处理时，可部分补偿欲测组分在样品前处理的损失。若要获得高精密度的结果时，可加入数种内标物，以提高定量分析的精度。内标法的缺点是：选择合适的内标物比较困难，内标物的称量要准确，操作较麻烦。使用内标发测量时要测量欲测组分和内标物的两个面积或峰高，根据误差叠加原理，内标法定量的误差中，峰面积的测量引起的误差是标准曲线定量的倍，但是由于进样量的变化和色谱条件变化引起的误差，内标法比标准曲线法要小得多。所以说内标法要比外标法的精密度和准确度高。（4）标准加入法 标准加入法实际上是一种特殊的内标法，是在选择不到合适的内标物时，以欲测组分的纯物质为内标物，加入到待测样品，然后在相同的条件下，测定加入欲测组分的纯物质前后欲测组分的峰面积后峰高，来计算欲测组分在样品中的含量的方法。具体操作如下：首先在一定的色谱条件下作出欲分析样品的色谱图，测定其中欲测组分（i）的峰面积然后在该样品中准确加入已知量wi欲测组分（i），在与上述色谱条件完全相同的色谱条件下，作出已知加入欲测组分（i）后的样品的色谱图，测量这时欲测组分（i）的峰面积根据下面公式标准加入法的优点是：不需要另加标准物质，只需欲测组分的纯物质，进样不必十分准确，操作简单。若在样品的前处理之前就加入已知准确量的欲测组分，则可以完全补偿欲测组分在前处理过程的损失，是色谱分析中常用的定量分析方法。标准加入法的优点是：要求加入欲测组分前后两次的色谱测定条件完全相同，以保证两次测定时的校正因子完全相等。否则会引起分析误差。4.影响定量分析准确性的因素：（1）样品的制备和储存（溶解、萃取、预分离、衍生化等用标准加入法较准确。）（2）进样技术（外标法要求严格）a、进样装置 b、分析人员技术（宽沸程的样品取样、进样要快拔针要慢以防难挥发的样品没完全进入柱子随针跑出。）（3）色谱条件的选择（HPLC中流速不好控制时用峰高定量比峰面积准确度高。梯度洗脱时不易用定量分析。GC中柱温不能完全重复，用峰面积定量较准确。）（4）检测器特性：（稳定性和线形范围）（5）分离度：影响峰面积或峰高的测定而影响定量分析的准确度。谢谢大家我的讲课完了,赶紧把手中的钱全部交出来,我请大家去吃兰州拉面.本次讲课内容请到网上下载,网址:
