气相色谱的定量分析方法
实验室k / 2019-08-01
根据试样情况和定量要求,可以选用下列各种方法之一。
1.定量进样法 首先应精确测定待测组分的应答值,在此基础上,每次测定都雷精确量取进样量。在测定中要注意所用单位的统一,尤其是Si值和进样量的单位要一致。计算公式如下。
mi=Ai/Si
2.外标法 本法与比色法定量中的标准曲线法相似。先配制已知浓度的标准样(待测组分的标准品)进行色谱测定,测得各组分的峰高或峰面积,作出峰高(或峰面积)对浓度的标准曲线。然后在与标准样测试条件相同的情况下,进入同样量(一般为体积)的分析样,根据上述标准曲线计算被分析样品的浓度。本法的优点是操作简单和计算方便。分析结果的正确性主要取决于进样量的正确性和重复性、操作条件的稳定程度。
对气样而言,由于定体积进样阀的采用,重复性基本上已解决。对液体进样所用的微量注射器,其重复性取决两方面,一是注射器的质量,二是操作的严格和熟练程度,例如10μl注射器进样时能差0.02μl或更多一些,是此法定量时产生误差的主要原因之一。
标准曲线法又可称为绝对校正曲线法,它的求法是:当样品中各组分浓度的变化范围不大时,一般可采用单点校正法。其计算公式如下:
Pi%=Ai/Si/样品量×100
采用单点校正法时,希望在测定Si时的标准品浓度与待测样品中的组分浓度较接近,则所得结果较正确。如果待测样品的浓度变化较大,甚至相差达几倍时,需预先用一系列浓度的标准样品求出一条标准曲线,验证此线是通过原点的直线,则可用单点校正法。如果标准曲线不通过原点,则不能用单点校正法,又若标准曲线在所需的浓度范围内不呈线性时,也不能用单点校正法。对不通过原点的直线,可用双点校正法进行计算,其算式如下:
Pi%=(F1iAi+F2i)/样品量×100
式中:
F1=(C1·样品量1-C2·样品量2)/100(A1-A2)
F2=C2·样品量2/100-F1·A2
C1和C2分别为组分i的两种浓度,A1和A2为相应的峰面积,F1为两点(C1,A1;C2,A2)所作直线的斜率,F2为常数项。
如果仪器和操作条件不稳定,则对结果产生较大的影响,这是外标法的主要缺点。因而在每次测定时,最好用标准样进行校正,进行校正的次数和间隔的时间则视仪器和操作情况而定。通常使用已知浓度的多组分标准样进行校正,这样可不必通过相对应答值而直接计算各组分的校正因子。
3.归一化法 又称面积归一化法,当定量测定只要求测出各组分的相对含量,不要求测出每个组分的绝对含量时,可以使用本法。归一化法要求样品中所有组分不仅均能洗出柱,而且都能对检测器有响应。其计算公式如下:
Pi%=mi/m=Ai/S'i/(A1/S'1+A2/S'2…+An/S'n)
若所测样品中各组分为同系物,则各S'值近似相同,上式可简化:
Pi%=Ai/(A1+A2…+An)
本法的优点是:①由于其结果与进样量之多少无关,使进样操作大为方便。正因为如此,仪器与操作条件稍有变化,对结果的影响也不大;②比色谱分析中其他定量方法更方便易行;③当分析同系物时,若已知各组分的S值较接近,可以不求相对S值而直接把面积归一化。本法的缺点是:当有下列情况存在时本法不适用。①若样品中含有高沸点或不出峰的物质;②样品中某些组分在所用检测器上无信号(如空气在氢火焰上无信号;烃类在电子捕获器上无信号);③有未能定性的峰或有重叠峰存在以致无法求得其面积或相对S值。
4.内标法 将一定量的纯物质作为内标物加入样品中,然后进行色谱分析,测定内标物和某几个组分的峰面积,同时测定它们的相对应答值,就可以求出这几个组分在样品中的含量。
对内标物的要求是:样品中不含此组分,要求它既能和样品互溶,又能在色谱图上分开,而且它的色谱峰位置处于欲测定各组分峰的中间。
本法优点是:①和面积归一化法相同,定量比较准确;②不存在归一化法的缺点。
它的缺点是:每次测定都需要精确地配制含内标物的样品(准确称量或量取体积)。另外,为选择合适的内标物也给分离工作带来不少麻烦。
现举例说明内标法定量的操作过程:为测定混合样中组分i(重量为mi)的百分含量Pi%,可于样品中加入重量为ms的内标物,内标物与混合样的重量百分比为K%,由比例关系可知:
Ai/S'i/As/S's=mi/ms=mi/m/ms/m=Pi%/K%
Pi%=(Ai/S'i/As/S's)K%