第9章 气相色谱法 gas chromatography,GC.

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1 第9章 气相色谱法 gas chromatography,GC

2 第9章 气相色谱法 9.1 概述 9.2 色谱柱 9.3 仪器原理 9.4 毛细管气相色谱法简介 9.5 衍生化气相色谱法
9.1 概述 9.2 色谱柱 9.3 仪器原理 9.4 毛细管气相色谱法简介 9.5 衍生化气相色谱法 9.6 定性与定量分析 9.7 应用与示例

3 9.1 概述 9.1.0 气相色谱法的发展简史 9.1.1 气相色谱法的分类 9.1.2 气相色谱仪的一般流程 9.1.3 气相色谱法的特点
气相色谱法的发展简史 气相色谱法的分类 气相色谱仪的一般流程 气相色谱法的特点 气相色谱法的应用

4 9.1 概述>> 9.1.0 气相色谱法的发展简史
表9-1 气相色谱法的发展简史 年代 发明者 发明的色谱方法或重要应用 1906 Tswett 最先提出色谱概念。 1941 Martin, Synge 预言了气相色谱。 1952 Martin, James 从理论和实践方面完善了气-液分配色谱法 1956 Van Deemter等 提出色谱速率理论，并应用于气相色谱。 1958 Golay 发明毛细管柱气相色谱。 1960 前后 IG McWilliam 发明氢火焰离子化检测器(FID) J E Lovelock 发明电子捕获检测器(ECD) 1979 Dandeneau, Hewlett-Pachard 制造出熔融石英毛细管柱，为现代气相色谱法的发展奠定了基础。

5 9.1 概述>> 9.1.1 气相色谱法的分类 气-固色谱法(GSC) 按固定相的物态分类 气-液色谱法(GLC)
按柱径和填充分类 填充柱色谱法(φ2-4mm) 毛细管柱色谱法(φ mm) 按分离机制分类 吸附色谱法(吸附剂固定相) 分配色谱法(液体固定相)

6 9.1 概述>> 9.1.2气相色谱仪的一般流程
载体 系统 检测 进样系统 (气化) 温控 色谱 工作站 分离系统 (色谱柱)

7 9.1 概述>> 9.1.2气相色谱仪的一般流程
载气源 图9－1 气相色谱流程示意图 1.高压气瓶；2.减压阀；3.气流调节器；4.净化干燥管；5.压力表；6.热导池7.进样口；8.色谱柱；9.恒温箱；10.皂膜流量计；11.测量电桥；12.记录仪　　

8 9.1 概述>> 9.1.3气相色谱法的特点 特点：分离效率高；分析速度快；检测灵敏度高；样品用量少。
适于分析气体、易挥发的液体及固体； 不适合分析不易气化或不稳定性物质； 样品的衍生化使应用范围进一步扩大，占有机物20%。

9 9.1 概述>> 9.1.4气相色谱法的应用 环境监测、石油化工、果蔬食品、生物、医药学、科学研究。 在药物分析中的应用：
　 ⑴合成药； 　 ⑵中药及中成药； 　 ⑶制剂分析； 　 ⑷药物监测与药代动力学研究； 　 ⑸手性化合物的分离。　

10 9.2色谱柱(分离系统) 色谱柱的分类 固定液 载体 固体固定相

11 9.2色谱柱>> 9.2.0色谱柱的分类 填充柱：柱管由不锈钢或硬质玻璃制成，呈螺旋管状，内径2-6mm，长0.5-6m；
固定相有固体固定相和液体固定相。固体固定相用于吸附色谱；液体固定相是将固定液涂渍于载体表面而成，用于分配色谱，是药物分析常用的固定相

12 9.2色谱柱>> 9.2.0色谱柱的分类 毛细管柱：早期由不锈钢或玻璃制成，有一定催化活性，惰性差，不易涂渍固定液，已淘汰；
现代毛细管柱用熔融石英制成，具有化学惰性、热稳定性及机械强度好并具有弹性等优点。毛细管柱内径0.1～0.5mm，长度20～200m。

13 9.2色谱柱>> 9.2.1固定液 对固定液的要求 固定液的分类 特种固定液 固定液的选择 ①液态且蒸气压低；
②溶解组分能力大(K大)； ③选择性能高； ④稳定性好； ⑤黏度小。 对固定液的要求 固定液的分类 特种固定液 固定液的选择 化学分类(按固定液的化学结构类型分类) 极性分类(按固定液的相对极性或特征常数分类

14 9.2色谱柱>>9.2.1固定液>> 2.固定液的分类
烃类，非极性固定液，包括烷烃和芳烃。常用的有角鲨烷(相对极性定为零)、石蜡烷、聚乙烯等 角鲨烷的结构式 (相对极性定为零)

15 9.2色谱柱>>9.2.1固定液>> 2.固定液的分类
硅氧烷类，通用型固定液,从弱极性到极性都有,种类多。优点：使用温度较高；溶解能力强，使用范围广。 醇类，氢键型固定液，有非聚合醇与聚合醇两类。药物分析常用的极性固定液之一。 酯类，中强极性固定液，分非聚合酯与聚合酯两类.

16 9.2色谱柱>>9.2.1固定液>> 2.固定液的分类>>⑴化学分类法
R为取代基， 链节数n＝x＋y 硅氧烷类固定液的结构： 根据取代基R的不同而分类 R为 名　称 性　质 甲基 甲基硅氧烷 弱极性，应用广 苯基 苯基硅氧烷 极性随苯基含量增高而增强 三氟丙基 氟烷基硅氧烷 中等极性，遇强碱易解聚 氰乙基 氰基硅氧烷 强极性，含量增加极性增强

17 9.2色谱柱>>9.2.1固定液>> 2.固定液的分类>>按化学结构分类的固定液表
极性及特点 固定液举例 分离对象 烃类 极性最弱 角鲨烷、阿皮松、石蜡油、聚苯乙烯 非极性化合物 聚硅氧烷 弱极性~极性约占全部的1/2 甲基、苯基、卤烷基聚硅氧烷，聚碳硼烷硅氧烷 不同极性化合物 醇类和醚类 强极性 聚乙二醇 强极性化合物 酯类和聚酯类 中等极性 邻苯二甲酸二壬酯 含极性与非极性基团两性化合物 腈和腈醚 β,β, -氧二丙腈，苯乙腈 极性化合物 有机皂土 分离芳香异构体 液晶 分离几何异构体

18 9.2色谱柱>>9.2.1固定液>> 2.固定液的分类>>⑵极性分类法
极性分类法：按固定液的相对极性或特征常数分类 麦氏特征常数：以标准物质(m)在某一固定液(P)中的保留指数Ip与在标准固定液(S)中的保留指数Is之差作为该固定液相对极性强弱的度量。一般以角鲨烷为标准固定液(S) P＝ΔIm＝Ip－Is 麦氏选用了10种不同物质作为标准，测定它们的保留指数之差ΔI， ΔI值之和称为总极性，值越大极性越强。

19 注 5种标准物：苯、丁醇、戊－2酮、硝基丙烷、吡啶
表9－2 几种常用固定液的麦氏常数表 固定液名称 商品代号 5种标准物平均极性 最高使用温度 （℃） 溶剂 角鲨烷 squalace － 　 甲基硅橡胶 SE-30 43 350 氯仿 　　苯基(10%)甲基聚硅氧烷 OV-3 85 　　苯基(20%)甲基聚硅氧烷 OV-7 118 丙酮 　　苯基(50%)甲基聚硅氧烷 OV-17 177 300 　　苯基(60%)甲基聚硅氧烷 OV-22 219 三氟丙基(50%)甲基聚硅氧烷 QF-1 250 乙酸乙酯 β-氰丙基(25%)甲基聚硅氧烷 XE-60 357 275 甲醇 聚乙二醇 Carbwax-20M 462 200 氯仿甲醇 注 5种标准物：苯、丁醇、戊－2酮、硝基丙烷、吡啶

20 9.2色谱柱>>9.2.1固定液>>3.特种固定液
⑴ 高温固定液：碳硅烷-硅氧烷聚合物，最高使用温度达450℃，也有非极性、弱极性、极性三种。 ⑵ 手性固定液：用于分离手性化合物的固定液。例如手性药物的分离，现研究活跃，一般固定液不能分离手性对映体。

21 9.2色谱柱>>9.2.1固定液>>4.固定液的选择
⑴根据“相似相溶”原理选择 ①组分与固定液极性相似： 非极性对非极性，按沸点顺序出柱，低沸点先出柱 中等极性对中等极性，基本按沸点顺序出柱 极性对极性，按极性顺序出柱，极性强的后出柱 两性-两性、氢键-氢键、高沸点-高温、手性相对 ②组分与固定液官能团相似→作用力强，选择性高 分离酯类——选酯或聚酯固定液 分离醇类——选醇类或聚乙二醇固定液 ⑵利用固定液的特征常数选择。

22 9.2色谱柱>>9.2.2载体>>
载体是一种固体支持物，多孔性、化学惰性的颗粒状物质，有硅藻土、玻璃微珠、聚四氟乙烯等 对载体的要求：①比表面积大；②化学惰性；③热稳定性好；④机械强度好；⑤合适的粒径；⑥表面无吸附性有浸润性。 载体的分类 硅藻土型载体 非硅藻土型载体(玻璃微珠、聚四氟乙烯)

23 9.2色谱柱>>9.2.2载体>>
硅藻土表面处理方法 　　有酸洗、碱洗、硅烷化、釉化等。 选择载体原则 　　固定液涂渍量＞ 5％→选择白色硅藻土型载体 　　固定液涂渍量＞10％→选择红色硅藻土型载体 　　固定液涂渍量＜ 5％→选择表面处理过的载体 　　高 沸 点组分→选择玻璃微球载体 　　强腐蚀性组分→选择氟载体 　　粒度：一般柱80～100目，高效柱100～120目

24 9.2色谱柱>> 9.2.2载体>>载体的选择
样　品 固定液 推荐选用 非极性 未处理的硅藻土型载体 极　性 酸洗、碱洗或硅烷化硅藻土型载体① 极性和 弱极性或极性 酸洗硅藻土载体 用量＜5％ 硅烷化载体 高沸点 玻璃载体 强腐蚀性 聚四氟乙烯特殊载体 注① 酸性样品用酸洗，碱性样品用碱洗。

25 9.2色谱柱>> 9.2.3固体固定相 固体固定相有如下4种： 吸附剂固定相：有硅胶、石墨化碳黑，主要分析永久性气体。
化学键合固定相：是用化学反应在载体表面上键合上特定基团的固定相。键合相的热稳定性和化学稳定性都好，键合的固定液往往以单分子层存在，液相传质阻力小、柱效高，适于快速分析。 手性固定相：又称光学活性(旋光性)固定相,可直接分离对映体。 高分子微孔多球：可分析水,氨,氯气,氯化氢等多种无机气体;卤代烷、烃、腈、含氧有机化合物。

26 9.3 仪器原理 9.3.1 气路系统 9.3.2 进样器(进样系统) 9.3.3 柱温箱(温控系统) 9.3.4 检测器(检测系统)
9.3 仪器原理 气路系统 进样器(进样系统) 柱温箱(温控系统) 检测器(检测系统) 气相色谱仪由六大系统组成：载气系统、进样系统、分离系统、温度控制系统、检测系统和色谱工作站

27 9.3仪器原理>> 9.3.2进样器(进样系统)
进样系统包括：样品导入系统，气化室，微量注射器三个部分。 六通阀进样器示意图 色谱柱 载气 进样器的类型： 六通阀进样器－气体样品的进样； 隔膜进样器－液体样品的进样； 分流进样器－毛细管柱样品的进样。

28 9.3仪器原理>> 9.3.2进样器(进样系统)
毛细管分流进样器示意图

29 9.3仪器原理>> 9.3.3柱温箱(温控系统)
在气相色谱测定中，温度是重要的指标，它直接影响色谱柱的选择分离、检测器的灵敏度和稳定性。 控制温度主要指对色谱柱炉，气化室，检测器三处的温度控制。温度控制方式有恒温和程序升温二种。对于沸点范围很宽的混合物，往往采用程序升温法进行分析。 程序升温：指在一个分析周期内柱温随时间由低温向高温作线性或非线性变化，使沸点不同的组分，分别在其最佳柱温下出峰，以达到用最短时间获得最佳分离的目的。

30 9.3仪器原理>> 9.3.3柱温箱(温控系统)
醇类在恒定柱温(a)和程序升温(b)时的分离结果 1.甲醇；2.乙醇；3.1-丙醇；4.1-丁醇；5.1-戊醇； 6.环己醇；7.1-辛醇；8.1-癸醇；9.1-十二醇。

31 9.3仪器原理>> 9.3.4检测器(检测系统)
热导检测器(TCD) 电子捕获检测器(ECD) 氢火焰离子化检测器(FID) 火焰光度检测器(FPD) 氮磷检测器(NPD) 检测器的主要性能指标

32 9.3仪器原理>> 9.3.4检测器>>概述
检测器是将流出色谱柱的被测组分的浓度或质量转换成电信号的装置。检测器的种类多达数十种。根据检测原理的不同，分为两类： ⑴ 浓度型检测器：检测的是载气中某组分浓度瞬间的变化，即检测器的响应值和组分的浓度成正比。 例如1.TCD、2.ECD。 ⑵ 质量型检测器：检测的是载气中某组分进入检测器的速度变化，即检测器的响应值和单位时间内进入检测器某组分的量成正比。 例如3.FID、4.FPD、5.NPD。

33 9.3仪器原理>> 9.3.4检测器>>1.热导池检测器(TCD)
TCD的结构　将热敏元件装在池体内构成热导池，将两个热导池与两个电阻构成惠斯通电桥，加上其他元件组成TCD[图9-4(a)]， 工作原理[图9-4(b)] 图9-4(a)双臂热导池的构造 图9-4(b)双臂热导池检测原理

34 9.3仪器原理>> 9.3.4检测器>>1.热导池检测器(TCD)
注意：采用N2作载气时，桥电流要小。开机时，先通载气再通桥流；关机时，先关桥流再关载气。 特点：浓度型检测器。 优点：①通用型，应用广泛；②结构简单；③稳定性好；④线性范围宽；⑤不破坏组分，可收集制备。 缺点：与其他检测器比灵敏度稍低(因大多数组分与载气热导率差别不大)。 应用：溶剂、一般气体、惰性气体的测定。

35 9.3仪器原理>> 9.3.4检测器>>2.氢火焰离子化检测器(FID)
图9－5 氢火焰离子化 检测器检测原理示意图 　1.收集极；2.极化环； 　3.氢火焰；4.点火线圈； 　5.微电流放大器； 　6.衰减器；7.记录器

36 9.3仪器原理>> 9.3.4检测器>>2.氢火焰离子化检测器(FID)
离子化机理—化学电离理论： 氢焰→自由基→正离子 　 碳氢化合物在氢火焰中燃烧时，先裂解成CH、CH2基，然后与O进一步反应生成CHO+、COOH+、C2OOH+、COO+、CH2OH+、CHO2+等离子和电子，火焰中的水蒸气与CHO+碰撞产生H3O+。在电场作用下，正离子与电子向两极移动形成离子流。以苯为例：

37 9.3仪器原理>> 9.3.4检测器>>2.氢火焰离子化检测器(FID)
特点：FID是专用型检测器(只对含碳化合物有响应,对水和惰性气体等无信号)；是常用的检测器(对所有含碳化合物有响应且灵敏度高)；是质量型检测器(响应信号与单位时间进入检测器火焰中的组分量的多少成正比，h∝u,以峰高h定量，应保持u恒定)；灵敏度高(比TCD高约103倍；检出限低达10-12g·s-1)、响应快、线性范围宽。 缺点：燃烧会破坏离子原形，无法回收，不能制备纯物质；不能检测永久性气体、水、一氧化碳、二氧化碳、氮的氧化物、硫化氢等。

38 9.3仪器原理>> 9.3.4检测器>>2.氢火焰离子化检测器(FID)
影响FID灵敏度和线性范围的因素：(1)FID的结构设计：火焰喷嘴的内径与长短，电极形状、距离与电压(50～300V直流电压)；(2)操作条件：如载气、氢气和空气流量。氢气:载气＝1:1～1.5:1，空气:氢气＞10:1。 注意事项：在使用中，应尽量保持FID检测器在较高的温度(高于柱温50~100℃)，防止流出物的冷凝与污染，否则FID检测器的灵敏度和稳定性都会受到很大影响。

39 9.3仪器原理>> 9.3.4检测器>>6.检测器的主要性能指标
检测器的主要性能指标：①稳定性好、噪声低；②灵敏度高，检出限低；③线性范围宽；④死体积小，响应迅速。通用性检测器要求适用范围广；选择性检测器要求选择性好。 R/mV N 2N t ⑴ 噪声与漂移：在没有样品进入检测器时，一定时间内，基线发生起伏的信号称为噪声。漂移(d)－基线对原点产生的偏离称为漂移(d/mV·h-1)。 图19-7 检测器的噪声和检测限

40 9.3仪器原理>> 9.3.4检测器>>6.检测器的主要性能指标
⑵ 灵敏度(S)：组分通过检测器时，组分量的变化(ΔQ)对响应信号的变化(ΔR)的比值，即标准曲线中线性部分的斜率： S＝ΔR/ΔQ，单位： 　 浓度型：R－mV，Q－mg·mL-1，Sc－mV·mL·g-1 质量型：R－mV，Q－g·s-1， Sm－mV·s·g-1 ⑶ 线性范围：被测组分的量与检测器响应(R)成线性关系的范围，以最大进样量与最小进样量表示。 ⑷ 检出限(D) ：人为规定以检测器产生2倍或3倍于噪声的信号时单位体积或单位时间引入检测器的样品量，称为检测器的检出限(亦称灵敏度)。定义式D＝2N/S，单位： 　 浓度型：N－mV，D－mg·mL-1，Sc－mV·mL·g-1 质量型：N－mV，D－g·s-1， Sm－mV·s·g-1

41 9.3仪器原理>> 9.3.5数据处理 现代色谱仪由计算机采用专用的色谱数据处理软件进行数据处理，同时它还有控制仪器操作参数的功能，因此也称为色谱工作站。主要参数： ⑴斜率(slope) ⑵峰宽(peak width) ⑶最小峰面积(minimum peak area) ⑷锁定时间和终止时间(lock time and stop time) ⑸衰减(attenuation) ⑹漂移(drift)

42 9.3仪器原理>> 9.3.6实验条件的选择 选择依据：基本色谱分离方程式、范氏方程、麦氏常数等。
1. 色谱柱的选择(固定相和柱长) 2. 载气及其流速的选择(范氏方程) 3. 柱温的选择

43 9.3仪器原理>> 9.3.6实验条件的选择>>1.色谱柱的选择
固定相选择：固定液极性，麦氏常数查表；载体与固定液配比，与样品沸点相关联；样品沸点、柱温均不得超过固定相的最高使用温度。 柱长的选择：增加柱长可使理论塔板数增大，但同时使峰宽加大，分析时间延长，总分离效能也不一定高，故柱长要选择适当。一般情况下，柱长选择以使组分能完全分离，分离度达到期望值为准。分离度与柱长的关系： 具体方法：选一根极性适宜任意长度的色谱柱，测定两组分的分离度，然后根据基本色谱分离方程式，确定柱长是否适宜。

44 9.3仪器原理>>9.3.6实验条件的选择>> 2.载气及其流速的选择(范氏方程)
从图可知，在曲线的最低点，塔板高度H最小，柱效最高，其相应的流速是最佳流速。当u较小时，分子扩散项B/u是影响板高的主要因素，此时，宜选择相对分子质量较大的载气(N2 , Ar), 以使组分在载气中有较小的扩散系数。 当u较大时，传质阻力项Cu起主导作用，宜选择相对分子质量小的载气(H2 ,He),使组分有较大的扩散系数，减小传质阻力，提高柱效。载气的选择还要考虑与检测器相适应。

45 9.3仪器原理>> 9.3.6实验条件的选择>>3.柱温的选择
一般原则是：在使最难分离的组分有尽可能好的分离前提下，采取适当低的柱温，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。具体操作条件的选择应根据实际情况而定。柱温直接影响分离效能和分析速度。提高柱温可使气相、液相传质速率加快，有利于降低塔板高度，改善柱效，一但增加柱温同时又加剧纵向扩散，从而导致柱效下降。另外，为了改善分离，提高选择性，往往希望柱温较低，这又增长了分析时间。因此，选择柱温要兼顾几方面的因素。柱温不能高于固定液的最高使用温度，否则固定液挥发流失，对分离不利。

46 9.3仪器原理>> 9.3.6实验条件的选择>>3.柱温的选择
采用程序升温法：对于宽沸程的多组分混合物，在分析过程中按一定速度提高柱温，在程序开始时，柱温较低，低沸点的组分得到分离，中等沸点的组分移动很慢，高沸点的组分还停留于柱进口附近，随着温度上升，组分由低沸点到高沸点依次分离出来，从而使分离改善，时间缩短，峰形理想。

47 9.3仪器原理>> 9.3.6实验条件的选择>>4.其他条件的选择
⑴ 气化室温度：一般约高于样品沸点50℃以上。 ⑵ 检测室温度：高于柱温30-50℃或等于气化室温度 ⑶ 进样量：对于填充柱，气体样品以0.1～1mL为宜，液体样品应小于4μL(TCD)或小于2μL(FID) ；毛细管柱需用分流器进样，分流后的进样量为填充柱的1/10～1/100。

48 9.4毛细管气相色谱法简介 （课后阅读） 进样器 毛细管柱 检测器 微量进样器 隔垫 隔垫吹洗出口 载气 分流口 5mL/min
分流比1/25 分流口 5mL/min 隔垫吹洗出口 微量进样器 进样器 毛细管柱 检测器

49 9.5衍生化气相色谱法(了解) 当被测组分的沸点或极性受到限制时，可以采取化学反应的方法将其转变成它的衍生物，再用气相色谱法分析，这种方法称为衍生化气相色谱法。 优点：①扩大范围； ②改善分离 ；③改善定量 ；④衍生、非衍生除杂。 衍生方法 　 1. 硅烷化反应 　 2. 酰化反应 　 3. 酯化反应 　 4. 烷基化反应

50 9.6定性分析与定量分析 9.6.1定性分析 9.6.2定量分析

51 9.5定性分析与定量分析>> 9.5.1定性分析
1.保留时间定性 2.利用不同检测方法定性 3.保留指数定性 4.柱前或柱后化学反应定性 5.与其他仪器联用定性

52 9.5定性分析与定量分析>> 9.5.1定性分析
1. 保留时间定性 在一定的色谱系统和操作条件下，每种物质都有一定的保留时间，如果在相同色谱条件下，未知物的保留时间与标准物质相同，则可初步认为它们为同一物质。(见图示) 为了提高定性分析的可靠性，还可进一步改变色谱条件(分离柱、流动相、柱温等)或在样品中添加标准物质，如果被测物的保留时间仍然与标准物质一致，则可认为它们为同一物质。

53 9.5定性分析与定量分析>> 9.5.1定性分析
1.保留时间定性 用已知纯物质与未知样品对照比较进行定性分析图示 　a.甲醇峰； 　 b.乙醇峰； 　 c.正丙醇峰； 　 d.正丁醇峰； 　 e.正戊醇峰； 　 1-9：未知物色谱峰

54 9.5定性分析与定量分析>> 9.5.1定性分析
2. 利用不同检测方法定性 同一样品可以采用多种检测方法检测，如果待测组分和标准物在不同的检测器上有相同的响应行为，则可初步判断两者是同一种物质。在液相色谱中，还可通过二极管阵列检测器比较两个峰的紫外或可见光谱图。

55 9.5定性分析与定量分析>> 9.5.1定性分析
3. 保留指数定性 在气相色谱中，可以利用文献中的保留指数数据定性。保留指数随温度的变化率还可用来判断化合物的类型，因为不同类型化合物的保留指数随温度的变化率不同。 4. 柱前或柱后化学反应定性 一般不采用

56 9.5定性分析与定量分析>> 9.5.1定性分析
5. 与其他仪器联用定性 将具有定性能力的分析仪器如质谱(MS)、红外(IR)、原子吸收光谱(AAS)、原子发射光谱(AES，ICP-AES)等仪器作为色谱仪的检测器即可获得比较准确的定性信息。

57 9.5定性分析与定量分析>> 9.5.2定量分析
定量分析的依据：被测组分的量与检测器的响应值成正比，也就是与它在色谱图上的峰面积或峰高成正比。 　　1.峰面积的计算 　　2.定量校正因子 　　3.定量计算方法

58 9.5定性分析与定量分析>> 9.5.2定量分析>>1.峰面积的计算

59 9.5定性分析与定量分析>> 9.5.2定量分析>>2.定量校正因子
引入定量校正因子的原因： 　 我们知道，被测组分的量与它在色谱图上的峰面积或峰高成正比。但是，相同量的两种不同组分在同一检测器(例如紫外检测器)中的响应值并不相同，也就是两者的峰面积或峰高不相同。所以，两者的峰面积或峰高之比并不等于两者的含量之比。因此，需要引入定量校正因子，使峰面积或峰高经过校正后，与其代表物质的量相适应。

60 9.5定性分析与定量分析>> 9.5.2定量分析>>2.定量校正因子
定量校正因子的定义：进入检测器的组分的量(W)与其色谱峰面积(A)或峰高(h)之比为一比例常数 f′,该比例常数 f′就称为该组分的绝对校正因子。 W的单位 校正因子名称 符号 质量(g) 绝对质量校正因子 物质的量(mol) 绝对物质的量的校正因子 体积(L/mL) 绝对体积校正因子

61 9.5定性分析与定量分析>> 9.5.2定量分析>>2.定量校正因子
相对校正因子：由于化合物的绝对校正因子难以测定，它随实验条件的变化而变化，故很少采用，实际工作中一般采用相对校正因子：某组分i与所选定的基准物质s的绝对定量校正因子之比。

62 9.5定性分析与定量分析>> 9.5.2定量分析>>2.定量校正因子
获得校正因子的方法：一是查文献、手册获得；二是实验测定。因所用检测器类型和色谱条件与文献不同或者查不到，需自行测定。方法：一定量的待测物＋选定的基准物→制成一定浓度的混合溶液进样，测得两组分色谱峰面积Ai和As，由公式求得。 注意事项：相对校正因子与待测物、基准物和检测器类型有关，与操作条件(进样量)无关。选取基准物的原则：与待测物保留时间比较接近；TCD→苯，FID→丁庚烷。以氢气和氦气作载气的校正因子可通用；以氮气作载气测的校正因子与两者差别大。

63 9.5定性分析与定量分析>> 9.5.2定量分析>>3.定量计算方法
⑴面积归一化法 ⑵外标法 ⑶内标法 ⑷内标对比法

64 9.5定性分析与定量分析>> 9.5.2定量分析>>3.定量计算方法
⑴ 面积归一化法：前提是试样中所有组分都产生信号并能检出色谱峰；依据是组分含量与峰面积成正比。优点：简便，准确，色谱条件略有变化对结果几乎无影响，定量结果与进样量、重复性无关。缺点：必须已知所有组分的校正因子，不适合微量组分的测定。

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⑵ 外标法：以待测组分纯品为对照物，与试样中待测组分的响应信号相比较进行定量的方法。特点：①不需要校正因子，不需要所有组分出峰；②结果受进样量、进样重复性和操作条件影响大。 a. 工作曲线法：纯品→工作曲线，同体积样品与之比较浓度c。前提是进入检测器样品量与峰面积成正比: A=kc (理想)；A=b+kc (实际)。 b. 外标一点法：一个标准溶液浓度对比样品中待测组分含量。前提是截距为0，对照品浓度与待测组分浓度接近 c. 外标二点法：用两个标准溶液代替标准系列。前提是选取两点对照品的浓度，需涵盖待测浓度。

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m m标 m样 A样 A标 外标一点法定量示意图

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⑶ 内标法：无待测物的纯品，加入样品中不含的一种纯物质作内标物(即对照物)，以待测组分和对照物的响应信号对比定量。过程：ws＋w(含wi)→混匀进样→测As和Ai 对内标物要求：a.样品中不含有，相对校正因子已知；b.保留时间接近且R>1.5；c.高纯度标准物质。优点：进样量不超量时，重复性及操作条件对结果无影响；只需待测组分和内标物出峰，与其他组分是否出峰无关；适合测定微量组分。缺点：制样要求高；找合适内标物困难；已知校正因子。

68 例9－1：内标法测定无水乙醇中微量水分 图9-11无水乙醇中微量水分的测定 空气22s；水59s；甲醇92s(内标物)

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⑷ 内标对比法 方法：(含i)对照品溶液＋内标物s →进样 　　 (含i)样品溶液 ＋内标物s →进样 要求：对照品与样品溶液体积相同，测试时进样量相同 前提：wi/ws~Ai/As截距为零，利用Ai/As的比值消除fi和fs。 特点：不需要校正因子， 进样量对结果影响不大

70 9.6 应用与示例 1.合成药物分析 2.中药成分分析 3.复方制剂分析 4.体内药物分析

71 课后作业 思考题：1、2、4、6（课后复习） 习 题：2、3、4、5（课后作业）