第十三章-色谱定性和定量分析课件.ppt

1、定性分析定性分析碳数规律：在一定温度下，同系物的调整保留时间碳数规律：在一定温度下，同系物的调整保留时间tr的对数与分子中碳数的对数与分子中碳数n成正比：成正比：lgtr=An+C (n 3)该指数定性的重现性最佳。当固定液和柱温一定时，定性可不需要标准物。利用此式求出未知物利用此式求出未知物保留指数保留指数 I Ix x，然后与文献值对照。然后与文献值对照。1lg()lg()100 lg()lg()rrnxrnrntxt CInt Ct C即乙酸正丁酯的保留指数为775.6。在与文献值对照时，一定要重视文献值的实验条件，如固定液、柱温等。而且要用几个已知组分进行验证。解：已知n=7lg310

2、.0lg174.0100 7lg373.4lg174.0775.6xI色谱色谱质谱联用技术，必须解决的主要问题有两大方面：质谱联用技术，必须解决的主要问题有两大方面：是是如何实现接口如何实现接口，降低压力使色谱柱的出口与质谱的进，降低压力使色谱柱的出口与质谱的进样系统连接，达到两部分速度的匹配；样系统连接，达到两部分速度的匹配；是必须是必须除去色谱中大量的流动相分子除去色谱中大量的流动相分子。气相色谱气相色谱质谱联用技术质谱联用技术这项技术是这项技术是2020世纪世纪5050年代后期才年代后期才开始研究的，到开始研究的，到6060年代已经成熟年代已经成熟并出现了商品化仪器。目前，它并出现了商品

3、化仪器。目前，它已成为最常用的一种联用技术。已成为最常用的一种联用技术。GCGC是在常压下工作，而是在常压下工作，而MSMS是在高是在高真空下工作真空下工作，因此，必须有一个，因此，必须有一个连接装置，将色谱柱流出的载气连接装置，将色谱柱流出的载气除去，使压强降低，样品分子进除去，使压强降低，样品分子进入离子室。这个连接装置叫做入离子室。这个连接装置叫做分分子分离器子分离器。目前一般使用。目前一般使用喷射式喷射式分子分离器分子分离器载气带着组分气体，一起从色谱柱流出，经过一载气带着组分气体，一起从色谱柱流出，经过一小孔加速喷射进入分离器的喷射腔中，分离器进行抽小孔加速喷射进入分离器的喷射腔中，

4、分离器进行抽气减压，由于载气分子量小，扩散速度快，经喷咀后，气减压，由于载气分子量小，扩散速度快，经喷咀后，很快扩散开来并被抽走。而组分气体分子的质量大，很快扩散开来并被抽走。而组分气体分子的质量大，扩散速度慢，依靠其惯性运动，继续向前运动而进入扩散速度慢，依靠其惯性运动，继续向前运动而进入捕捉器中。必要时使用多次喷射，经分子分离器后，捕捉器中。必要时使用多次喷射，经分子分离器后，50%以上的组分分子被浓缩并进入离子源中，而压力以上的组分分子被浓缩并进入离子源中，而压力也降至约也降至约1.310-2Pa。如果是毛细管色谱，由于毛细管柱的流量极小，可如果是毛细管色谱，由于毛细管柱的流量极小，可以

5、不必经过分子分离器而直接进入离子源。以不必经过分子分离器而直接进入离子源。液相色谱液相色谱质谱联用质谱联用对于热稳定性差、不易对于热稳定性差、不易汽化的样品，汽化的样品，GSMS联用有一定的困难。因此，近联用有一定的困难。因此，近年来又发展了液相色谱年来又发展了液相色谱质谱联用技术。质谱联用技术。LC分离要使分离要使用大量的液态流动相，如何有效地除去流动相而不损用大量的液态流动相，如何有效地除去流动相而不损失样品，是失样品，是LCMS联用的难题之一。联用的难题之一。目前应用较多目前应用较多的有两种接口装置。的有两种接口装置。传送带式的接口装置传送带式的接口装置依靠不锈钢或高聚物的传送依靠不锈钢

6、或高聚物的传送带将带将LC柱的流出样送入离子源，在传送过程中，溶剂被柱的流出样送入离子源，在传送过程中，溶剂被加热（可用红外线加热）汽化并由真空泵抽去，组分进入加热（可用红外线加热）汽化并由真空泵抽去，组分进入离子源。这种方法适于非极性流动相溶剂的除去，而对于离子源。这种方法适于非极性流动相溶剂的除去，而对于极性溶剂，由于其汽化速度慢而不适用。极性溶剂，由于其汽化速度慢而不适用。热喷雾式的接口装置热喷雾式的接口装置热喷雾接口是热喷雾接口是20世纪世纪80年代发展起年代发展起来新的接口装置，它是由汽化器、电离室和抽气系统三部分组成，来新的接口装置，它是由汽化器、电离室和抽气系统三部分组成，如图所

7、示。汽化器是一根内径约为如图所示。汽化器是一根内径约为0.15mm的金属毛细管，采用的金属毛细管，采用直接电加热的方式；电离室内有发射电子的灯丝和放电电离装置，直接电加热的方式；电离室内有发射电子的灯丝和放电电离装置，其电离方式有直接热喷雾电离、放电电离和电子束电离三种；抽其电离方式有直接热喷雾电离、放电电离和电子束电离三种；抽气系统主要是一个机械泵，有的加上冷阱，以捕集溶剂。这种接气系统主要是一个机械泵，有的加上冷阱，以捕集溶剂。这种接口装置既除去溶剂，又同时使组分分子电离。口装置既除去溶剂，又同时使组分分子电离。定量分析定量分析 色谱分析是根据检测器对待测物的响应（峰高或峰面积）与待测物的

8、量成正比的原理进行定量的。因此必须准确测定峰高 h 或峰面积 A。hh 由于检测器对不同物质的响应不同，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。准确称取被测物与标准物，混合后进样。从所得色谱图分别求出它们的峰面积，然后通过前述公式计算校正因子（省去“相对”二字）。1122.iiinnf Axf Af Af AssiisifAfAmm%100%100%mmfAfAmmWsssiiiisiisAAmmm和测混匀进样）（含过程：同理：二溴乙烷%=20.16 四乙基铅%=59.71解：加入的甲苯如果为1g，样品的重量为10g。即：ms=1g m样品=10g%1

9、00%100常数siSsiiiiAAmmAfAfWsisimmmm）纯（）样过程：（sisiffAA和的比值消除利用sisiAAwwssiiwAAw ssiAwK iiiKAw 作业八作业八1.当采用归一化法进行气相色谱定量分析时，进样量是否需要非常当采用归一化法进行气相色谱定量分析时，进样量是否需要非常准确？为什么？准确？为什么？2.在色谱定量分析中，为何要引进定量校正因子这个概念？在色谱定量分析中，为何要引进定量校正因子这个概念？3.色谱定性的依据是什么色谱定性的依据是什么?主要有那些定性方法主要有那些定性方法?某水样，其中含有微量的甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇某水样，其中含有微量的甲醇、乙

10、醇、正丙醇、正丁醇与正戊醇，现欲分别测定其中五种醇的质量分数。实验室与正戊醇，现欲分别测定其中五种醇的质量分数。实验室的配制为一台的配制为一台HP6890气相色谱仪（含气相色谱仪（含FID、TCD、ECD）和五根不锈钢填充色谱柱（和五根不锈钢填充色谱柱（SE-30、OV-101、SE-54、OV-1701与与PEG-20M，其规格均为，其规格均为2m3mm，80100目）。试根据上述条件选择合适的色谱柱、检测器、柱温、目）。试根据上述条件选择合适的色谱柱、检测器、柱温、汽化室温度、检测器温度、载气种类与流速等色谱分离条汽化室温度、检测器温度、载气种类与流速等色谱分离条件及合适的定量方法。（已知

11、甲醇、乙醇、正丙醇、正丁件及合适的定量方法。（已知甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇与正戊醇的沸点分别为醇与正戊醇的沸点分别为65、78、98、118和和138。）。）(15分分)由于上述醇类属于易生成氢键的化合物，而聚乙二醇（由于上述醇类属于易生成氢键的化合物，而聚乙二醇（PEGPEG）就是含氢键的固定液，所以建议选用色谱柱的型号为就是含氢键的固定液，所以建议选用色谱柱的型号为PEGPEG20M20M；由于上述五种醇的沸点范围在由于上述五种醇的沸点范围在 6565138138之间，因此建议选用之间，因此建议选用程序升温的方法进行分析测试。程序升温的方法进行分析测试。检测器建议选用氢火焰离子化检测器（

12、检测器建议选用氢火焰离子化检测器（FIDFID），因为样品），因为样品中含有大量水，但不需检测出来样品中醇的含量小，要求检中含有大量水，但不需检测出来样品中醇的含量小，要求检测器灵敏够高，所以不选用测器灵敏够高，所以不选用TCDTCD样品中的醇类不会在样品中的醇类不会在ECD ECD 中中有很高的灵敏度，所以不选用有很高的灵敏度，所以不选用ECDECD。检测器的温度一般比柱温高检测器的温度一般比柱温高30305050，所以检测器的温度，所以检测器的温度建议选用建议选用170170；汽化室温度一般比柱温高；汽化室温度一般比柱温高 30307070，所以汽，所以汽化室温度建议选用化室温度建议选用

13、180180；由于检测器选用由于检测器选用FIDFID，所以载气为，所以载气为N N2 2，流量一般在，流量一般在303040mL/min40mL/min，空气流量一般在，空气流量一般在200200300mL/min300mL/min，氢气流量一般在，氢气流量一般在30mL/min30mL/min；定量方法建议选用内标法，因为要同时测定样品定量方法建议选用内标法，因为要同时测定样品中的五种醇，而其中的水不出峰，在准确度上内标中的五种醇，而其中的水不出峰，在准确度上内标法比外标法要好，方法操作上比外标法要简单，由法比外标法要好，方法操作上比外标法要简单，由于异丁醇的沸点为于异丁醇的沸点为108，正好处在上述五种醇沸，正好处在上述五种醇沸点范围的中间，建议选用异丁醇作为内标物，其加点范围的中间，建议选用异丁醇作为内标物，其加入量可根据样品中醇的量来确定。入量可根据样品中醇的量来确定。分析方法的建立分析方法的建立样品来源及其前处理方法样品来源及其前处理方法确定仪器配置确定仪器配置确定定始操作条件确定定始操作条件分离条件件化分离条件件化定性性定定性性定定量分析定量分析