1、第十一章 气相色谱法,第一节 概 述,第十一章 气相色谱法,一、色谱法的由来,色谱分析法（以下简称色谱法），最早源于俄国植物学家茨维特在1906年进行的植物色素分离实验，实验装置如右右所示。实验时，将植物叶的石油醚提取液从玻璃管上端加入，被吸附在碳酸钙填料柱上，然后用石油醚自上而下冲洗，随着石油醚的加入，色素物质不断地向下移动，并逐渐分开成几个不同颜色的谱带，继续冲洗可分别得到各种颜色的色素，色谱法也由此得名。 色谱柱、固定相、流动相。,二、色谱法分类,通常根据色谱过程中固定相和流动相的物理状态进行分类如下。,三、气相色谱结构流程,1-载气钢瓶；2-减压阀； 3-净化干燥管；4-针形阀；5-流
2、量计;6-压力表； 4-针形阀；5-流量计; 6-压力表；9-热导检测器；10-放大器；11-温度控制器； 12-记录仪；,载气系统,进样系统,色谱柱,检测系统,温控系统,四、气相色谱法的分离原理,色谱法是进行混合物样品各组分分离与分析的技术 两相及两相的相对运动构成了色谱法的基础 实质是样品组分在两相间的分配平衡。 进行色谱分离时，样品随流动相在外力作用下通过一固定于柱中或平板上、与流动相互不相溶的固定相表面，与两相相互作用。,各组分与固定相之间的作用力的大小、强弱不同，宏观上表现为在固定相中移动速度的微小差异。此微小差异随着各组分在两相间经过反复多次的分配平衡被放大，最终表现为各组分被固定
3、相保留的时间不同，从而按一定次序从固定相中依次流出。 柱后检测,五、分配系数（K）,在一定温度下，组分在两相之间分配达到平衡时的浓度比。,当K 1时，组分在固定相中的浓度大于在流动相中的浓度。 当K 1时，组分在固定相中的浓度小于在流动相中的浓度。 色谱柱中不同组分能够分离的先决条件是其分配系数不同。分配系数小的组分，在固定相中停留时间短，较早流出色谱柱；分配系数大的组分则较迟流出色谱柱；两组分分配系数相差越大，则分离的就越好。 分配系数 K 是由组分的性质及固定相的热力学性质决定的，随柱温及柱压变化，与柱中两相的体积无关。,六、气相色谱法的特点,(1) 分离效率高 (2) 应用范围广：无论是
4、有机物、无机物、低分子或高分子化合物，甚至有生物活性的生物大分子也可以进行分离和测定。 (3) 分析速度快：几分钟到几十分钟就可以完成一次复杂样品的分离和分析。 (4) 样品用量少：用极少的样品就可以完成一次分离和测定。 (5) 灵敏度高：可测定出含量在10-9 数量级的物质，。 (6) 操作简便：分离和测定一次完成，可以和多种分析仪器联用，易于自动化。 色谱法的不足：色谱法的突出优点是分离，但是对所分析对象的鉴别功能较差，一般来说色谱法是靠保留值来定性的，但化合物的保留值极大程度地依赖于色谱测量条件，即使在相同的色谱测量条件下，一个保留值还可能对应于多个化合物，所以色谱法要和其它的方法配合才
5、能发挥它更大的作用。,七、本章学习要点,1. 理解气相色谱仪的结构组成和工作原理，了解各部件在气相色谱分析中的作用。 2. 了解气相色谱仪的使用和维护方法。 3. 理解并掌握气相色谱的固定相及对固定相的选择原则。 4. 掌握常见的气相色谱定性和定量方法。 5. 了解毛细管色谱的特点及毛细管色谱的进样系统。,小 结,色谱法的基本原理 色谱法的分析流程 色谱法的分类 色谱法的特点 分配系数,第二节 气相色谱的固定相 及其选择原则,一、气固色谱固定相,1. 种类(1)活性炭有较大的比表面积，吸附性较强。(2)活性氧化铝有较大的极性。适用于常温下O2、N2、CO、CH4、C2H6、C2H4等气体的相互
6、分离。CO2能被活性氧化铝强烈吸附而不能用这种固定相进行分析。(3)硅胶与活性氧化铝大致相同的分离性能，除能分析上述物质外，还能分析CO2、N2O、NO、NO2等，且能够分离臭氧。,(4)分子筛碱及碱土金属的硅铝酸盐（沸石），多孔性。如3A、4A、5A、10X及13X分子筛等（孔径：埃）。常用5A和13X（常温下分离O2与N2）。除了广泛用于H2、O2、N2、CH4、CO等的分离外，还能够测定He、Ne、Ar、NO、N2O等。(5)高分子多孔微球（GDX系列）新型的有机合成固定相（苯乙烯与二乙烯苯共聚）。型号：GDX-01、-02、-03等。适用于水、气体及低级醇的分析。,2. 气固色谱固定相
7、的特点,（1）性能与制备和活化条件有很大关系； （2）同一种固定相，不同厂家或不同活化条件，分离效果差异较大； （3）种类有限，能分离的对象不多； （4）使用方便。,二、气液色谱固定相,气液色谱固定相 固定液 + 担体（支持体） ： 小颗粒表面涂渍上一薄层固定液。固定液特点：固定液在常温下不一定为液体，但在使用温度下一定呈液体状态。固定液的种类繁多，选择余地大，应用范围不断扩大。 担体：化学惰性的多孔性固体颗粒，具有较大的比表面积。,1. 担体,作为担体使用的物质应满足的条件比表面积大，孔径分布均匀；化学惰性，表面无吸附性或吸附性很弱，与被分离组份不起反应；具有较高的热稳定性和机械强度，不易破
8、碎；颗粒大小均匀、适度。一般常用6080目、80100目。,担体（硅藻土） 红色担体：孔径较小，表孔密集，比表面积较大，机械强度好。适宜分离非极性或弱极性组分的试样。缺点是表面存有活性吸附中心点。 白色担体：煅烧前原料中加入了少量助溶剂（碳酸钠）。 颗 粒疏松，孔径较大。比表面积较小，机械强度较差。但吸附性显著减小，适宜分离极性组分的试样。,担体（非硅藻土型 ） 玻璃微球、氟载体、高分子多孔微球。 玻璃微球：有规则的颗粒小球，非孔性、表面惰性。这类载体能在较低的柱温下分析高沸点物质，使某些热稳定性差但选择性好的固定液获得应用，但是这类载体的柱负荷量小，只能用于涂渍低配比固定液，且柱寿命较短。
9、氟载体：吸附性小、耐腐蚀性强，适合于强极性物质和腐蚀性气体的分析，但其表面积较小，机械强度低，对极性固定液的浸润性差，涂渍固定液的量一般不超过5%。 高分子多孔微球（GDX）：人工合成的一种新型非硅藻土载体，它是以苯乙烯等为单体与交联剂二乙烯基苯交联共聚的小球。这种载体本身既可以作为吸附剂在气-固色谱中直接使用，也可以作为载体涂上固定液后使用，在烷烃、卤代烷、醇、酮、醛、醚、酯、酸、胺、腈以及各种气体的气相色谱分析中已得到广泛应用。,表 气液色谱担体,常见载体处理方法,2.固定液,固定液：高沸点难挥发的有机化合物，种类繁多。(1) 对固定液的要求应对被分离试样中的各组分具有不同的溶解能力，较好
10、的热稳定性，并且不与被分离组分发生不可逆的化学反应。(2) 选择的基本原则“相似相溶”，选择与试样性质相近的固定相。(3) 固定液分类方法如按化学结构、极性、应用等的分类方法。在各种色谱手册中，一般将固定液按有机化合物的分类方法分为：脂肪烃、芳烃、醇、酯、聚酯、胺、聚硅氧烷等。,(4)固定液的最高最低使用温度,高于最高使用温度易分解，温度低呈固体； (5) 混合固定相对于复杂的难分离组分通常采用特殊固定液或将两种甚至两种以上配合使用； (6) 固定液的相对极性规定：角鲨烷（异三十烷）的相对极性为零，氧二丙睛的相对极性为100。,小 结,气固色谱-固体吸附剂固定相 气液色谱担体：硅藻土型、非硅藻
11、土型固定液：常用固定液,第三节 气相色谱法理论基础,色谱流出曲线,一、色谱流出曲线与术语,1.基线无试样通过检测器时，检测到的信号即为基线。 2.保留值,（1）时间表示的保留值保留时间（tR）：组分从进样到柱后出现浓度极大值时所需的时间；,死时间（tM）：不与固定相作用的气体（如空气）的保留时间；调整保留时间（tR ）：tR= tRtM,术语,（2）用体积表示的保留值,F0 为柱出口处的载气流量，单位：m L / min。 死体积（VM）： VM = tM F0调整保留体积(VR)： V R = VR VM,保留体积（VR）： VR = tRF0,3. 相对保留值r21,组分2与组分1调整保留
12、值之比：r21 = tR2 / tR1= VR2 / VR1,相对保留值只与柱温和固定相性质有关，与其他色谱操作条件无关，它表示了固定相对这两种组分的选择性。,4. 区域宽度,用来衡量色谱峰宽度的参数，有三种表示方法： （1）标准偏差()：即0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半。 （2）半峰宽(Y1/2)：色谱峰高一半处的宽度 Y1/2 =2.354 （3）峰底宽(Wb)：Wb=4 ,二、气相色谱法的基本理论,色谱理论需要解决的问题：色谱分离过程的热力学和动力学问题。影响分离及柱效的因素与提高柱效的途径，柱效与分离度的评价指标及其关系。,组分保留时间为何不同？色谱峰为何变宽？ 组分保留时间：色谱
13、过程的热力学因素控制；（组分和固定液的结构和性质） 色谱峰变宽：色谱过程的动力学因素控制；（两相中的运动阻力，扩散） 两种色谱理论：塔板理论和速率理论；,1.塔板理论：半经验理论要点：将色谱分离过程比拟作蒸馏过程，将连续的色谱分离过程分割成多次的平衡过程的重复（类似于蒸馏塔塔板上的平衡过程）.,单位柱长的塔板数越多，表明柱效越高用不同物质计算可得到不同的理论塔板数,在塔板理论中，把组分在分离柱内达成一次分配平衡所需要的柱长称为理论塔板高度（H），色谱柱的总长（L）除以理论塔板高度即得理论塔板数（n）,但理论塔板高度不易从理论上获得，因此无法由上式计算理论塔板数。计算理论塔板数的经验公式为：,t
14、R 为组分的保留时间，W1/2为以时间为单位的半峰宽，Wb 为以时间为单位的峰底宽。组分的保留时间越长，峰形越窄，则理论塔板数越高。在实际应用中，用上式计算的理论塔板数常偏高，这是因为保留时间中包括了死时间，用调整保留时间 tR 代替保留时间，可求得有效理论塔板数：,塔板理论的特点和不足,(1)当色谱柱长度一定时，塔板数 n 越大(塔板高度 H 越小)，被测组分在柱内被分配的次数越多，柱效能则越高，所得色谱峰越窄。,(2)不同物质在同一色谱柱上的分配系数不同，用有效塔板数和有效塔板高度作为衡量柱效能的指标时，应指明测定物质。,(3)柱效不能表示被分离组分的实际分离效果，当两组分的分配系数K相同
15、时，无论该色谱柱的塔板数多大，都无法分离。,(4)塔板理论无法解释同一色谱柱在不同的载气流速下柱效不同的实验结果，也无法指出影响柱效的因素及提高柱效的途径。,2. 速率理论-影响柱效的因素,速率方程（也称范.弟姆特方程式）H = A + B/u + Cu H：理论塔板高度，u：载气的线速度(cm/s),减小 A、B、C 三项可提高柱效；存在着最佳流速；A、B、C 三项各与哪些因素有关？,A涡流扩散项,A = 2dp dp：固定相的平均颗粒直径 ：固定相的填充不均匀因子,固定相颗粒越小dp，填充的越均匀，A，H，柱效n。表现在涡流扩散所引起的色谱峰变宽现象减轻，色谱峰较窄。,B/u 分子扩散项,
16、B = 2Dg ：弯曲因子，填充柱色谱，1。Dg：试样组分分子在气相中的扩散系数（cm2s-1）(1) 存在着浓度差，产生纵向扩散;(2) 扩散导致色谱峰变宽，H(n)，分离变差;(3) 分子扩散项与流速有关，流速，滞留时间，扩散;(4) 扩散系数：Dg (M载气)-1/2 ； M载气，B值。,k为容量因子； Dg 、DL为扩散系数。减小担体粒度，选择小分子量的气体作载气，可降低传质阻力。,C u 传质阻力项,2.载气流速与柱效最佳流速,载气流速高时：传质阻力项是影响柱效的主要因素，流速，柱效。 载气流速低时：分子扩散项成为影响柱效的主要因素，流速,柱效 。,H - u曲线与最佳流速：由于流速
17、对这两项完全相反的作用，流速对柱效的总影响使得存在着一个最佳流速值，即速率方程式中塔板高度对流速的一阶导数有一极小值。以塔板高度H对应载气流速u作图，曲线最低点的流速即为最佳流速。,速率理论的要点,(1)组分分子在柱内运行的多路径与涡流扩散、浓度梯度所造成的分子扩散及传质阻力使气液两相间的分配平衡不能瞬间达到等因素是造成色谱峰扩展柱效下降的主要原因。,(2)通过选择适当的固定相粒度、载气种类、液膜厚度及载气流速可提高柱效。,(3)速率理论为色谱分离和操作条件选择提供了理论指导。阐明了流速和柱温对柱效及分离的影响。,(4) 各种因素相互制约，如载气流速增大，分子扩散项的影响减小，使柱效提高，但同
18、时传质阻力项的影响增大，又使柱效下降；柱温升高，有利于传质，但又加剧了分子扩散的影响，选择最佳条件，才能使柱效达到最高。,三、 分离度,3.存在问题塔板理论和速率理论都难以描述难分离物质对的实际分离程度。即柱效为多大时，相邻两组份能够被完全分离。难分离物质对的分离度大小受色谱过程中两种因素的综合影响：保留值之差色谱过程的热力学因素；区域宽度色谱过程的动力学因素。色谱分离中的四种情况如图所示：,讨论：,色谱分离中的四种情况的讨论：, 柱效较高，K(分配系数)较大,完全分离； K不是很大，柱效较高，峰较窄，基本上完全分离； 柱效较低，K较大,但分离的不好； K小，柱效低，分离效果更差。,三、分离度
19、 分离度的表达式：,R = 0.8：两峰的分离程度可达89%； R = 1：分离程度98%； R = 1.5：达 99.7%（相邻两峰完全分离的标准）。,讨论：,（1）分离度与柱效分离度与柱效的平方根成正比，r21一定时，增加柱效可提高分离度，但组分保留时间增加且峰扩展，分析时间长。 （2）分离度与r21增大r21是提高分离度的最有效方法，计算可知，在相同分离度下，当r21增加一倍，需要的n有效 减小10000倍。增大r21的最有效方法是选择合适的固定液。,小 结,塔板理论速率理论 H = A + B/u + Cu 分离度,R = 0.8：两峰的分离程度可达89%； R = 1：分离程度98%
20、； R = 1.5：达 99.7%（相邻两峰完全分离的标准）,第九章 气相色谱分析法,第四节 分离操作条件的选择,一、载气及其线速度的选择,载气流速高时：传质阻力项是影响柱效的主要因素，流速，柱效。 载气流速低时：分子扩散项成为影响柱效的主要因素，流速,柱效 。,H u 曲线与最佳流速：由于流速对这两项完全相反的作用，流速对柱效的总影响使得存在着一个最佳流速值，即速率方程式中塔板高度对流速的一阶导数有一极小值。以塔板高度H对应载气流速u作图，曲线最低点的流速即为最佳流速。对于内径 34 mm 的色谱柱，N2的流量常选择在 2030 mL/min, H2 4的流量常在 4090 mL/min.,
21、二.柱温的确定,首先应使柱温控制在固定液的最高使用温度（超过该温度固定液易流失）和最低使用温度（低于此温度固定液以固体形式存在）范围之内。,柱温升高，分离度下降，色谱峰变窄变高。柱温，被测组分的挥发度，即被测组分在气相中的浓度，K，tR，低沸点组份峰易产生重叠。,柱温，分离度，分析时间。对于难分离物质对，降低柱温虽然可在一定程度内使分离得到改善，但是不可能使之完全分离，这是由于两组分的相对保留值增大的同时，两组分的峰宽也在增加，当后者的增加速度大于前者时，两峰的交叠更为严重。,柱温一般选择在接近或略低于组分平均沸点时的温度。 组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。,程序升温,三.柱长和柱内径的
22、选择,增加柱长对提高分离度有利（分离度 R 正比于柱长L2），但组分的保留时间tR ，且柱阻力，不便操作。柱长的选用原则是在能满足分离目的的前提下，尽可能选用较短的柱，有利于缩短分析时间。填充色谱柱的柱长通常为13米。可根据要求的分离度通过计算确定合适的柱长或实验确定。柱内径一般为34厘米。,四、进样方式和进样量,液体试样采用色谱微量进样器进样，规格有1L，5L，10L等。 进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测范围之内。进样要求动作快、时间短。 气体试样应采气体进样阀进样。,五.气化温度的选择,色谱仪进样口下端有一气化器，液体试样进样后，在此瞬间气化；气化温度一般较柱温高3070C防止
23、气化温度太高造成试样分解。,六. 固定相的选择气液色谱，应根据“相似相溶”的原则,分离非极性组分时，通常选用非极性固定相。各组分按沸点顺序出峰，低沸点组分先出峰。, 分离极性组分时，一般选用极性固定液。各组分按极性大小顺序流出色谱柱，极性小的先出峰。,分离非极性和极性的（或易被极化的）混合物，一般选用极性固定液。此时，非极性组分先出峰，极性的（或易被极化的）组分后出峰。,醇、胺、水等强极性和能形成氢键的化合物的分离，通常选择极性或氢键性的固定液。,组成复杂、较难分离的试样，常使用特殊固定液，或混合固定相。,七.固定液配比（涂渍量）的选择,配比：固定液在担体上的涂渍量，一般指的是固定液与担体的百
24、分比，配比通常在5%25%之间。配比越低，担体上形成的液膜越薄，传质阻力越小，柱效越高，分析速度也越快。配比较低时，固定相的负载量低，允许的进样量较小。分析工作中通常倾向于使用较低的配比。,八、载气种类和流速的选择,1. 载气种类的选择载气种类的选择应考虑三个方面：载气对柱效的影响、检测器要求及载气性质。载气摩尔质量大，可抑制试样的纵向扩散，提高柱效。载气流速较大时，传质阻力项起主要作用，采用较小摩尔质量的载气（如H2，He），可减小传质阻力，提高柱效。热导检测器需要使用热导系数较大的氢气有利于提高检测灵敏度。在氢焰检测器中，氮气仍是首选目标。在载气选择时，还应综合考虑载气的安全性、经济性及来
25、源是否广泛等因素。,小 结,一、载气及其线速度的选择 二、柱温的确定 三、柱长和柱内径的选择 四、进样方式和进样量 五、气化温度的选择 六、固定相的选择 七、固定液配比（涂渍量）的选择 八、载气种类和流速的选择,第九章 气相色谱分析法,第三节 气相色谱检测器,检测器类型浓度型检测器：测量的是载气中通过检测器组分浓度瞬间的变化，检测信号值与组分的浓度成正比。如热导检测器。质量型检测器：测量的是载气中某组分进入检测器的速度变化，即检测信号值与单位时间内进入检测器组分的质量成正比。如氢火焰离子化检测器FID。广普型检测器：对所有物质有响应，热导检测器。专属型检测器：对特定物质有高灵敏响应，电子俘获检
26、测器。以热导检测器及氢火焰离子化检测器应用最多。,一、热导检测器 （TCD）,1. 热导检测器的结构池体（一般用不锈钢制成）热敏元件：电阻率高、电阻温度系数大、且价廉易加工的钨丝制成。参考臂：仅允许纯载气通过，通常连接在进样装置之前。,测量臂：需要携带被分离组分的载气流过，则连接在紧靠近分离柱出口处。,2.检测原理,平衡电桥，右图。不同的气体有不同的导热系数。,钨丝通电，加热与散热达到平衡后，两臂电阻值： R参=R测 ; R1=R2 则： R参R2=R测R1 无电压信号输出；记录仪走直线（基线）。,进样后:,试样组分由载气携带流过测量臂，参考臂流过的仍是纯载气，使测量臂的温度改变，引起电阻的变
27、化，测量臂和参考臂的电阻值不等，产生电阻差，R参R测 则： R参R2R测R1,电桥失去平衡，a、b两端存在着电位差，有电压信号输出。信号与组分浓度相关，记录下组分浓度随时间变化的峰状图形。,3.影响热导检测器灵敏度的因素,桥路电流I ：I ，钨丝的温度 ，钨丝与池体之间的温差，有利于热传导，检测器灵敏度提高。检测器的响应值 S I 3，但稳定性下降，基线不稳。桥路电流太高，还可能造成钨丝烧坏。池体温度：池体温度与钨丝温度相差越大，越有利于热传导，检测器的灵敏度也就越高，但池体温度不能低于分离柱温度，以防止试样组分在检测器中冷凝。,载气种类：载气与试样的热导系数相差越大，在检测器两臂中产生的温差
28、和电阻差也就越大，检测灵敏度越高。载气的热导系数大，传热好，通过的桥路电流也可适当加大，则检测灵敏度进一步提高。氦气也具有较大的热导系数，但价格较高。,二、 氢火焰离子化检测器,简介：简称氢焰检测器（FID）(1) 典型的质量型检测器;(2) 对有机化合物具有很高的灵敏度;(3) 无机气体、水、四氯化碳等含氢少或不含氢的物质灵敏度低或不响应;(4) 氢焰检测器具有结构简单、稳定性好、灵敏度高、响应迅速等特点;(5) 比热导检测器的灵敏度高出近3个数量级，检测下限可达10-12gg-1。,1. 氢焰检测器的结构,(1) 在发射极和收集极之间加有一定的直流电压（100300V）构成一个外加电场。(
29、2) 氢焰检测器需要用到三种气体：载气：N2 ，携带试样组分；燃气：H2；助燃气：空气。使用时需要调整三者的比例关系，检测器灵敏度达到最佳。,2. 氢焰检测器的原理,(1)当含有机物 CnHm的载气由喷嘴喷出进入火焰时，在C层发生裂解反应产生自由基 ：CnHm CH (2)产生的自由基在D层火焰中与外面扩散进来的激发态原子氧或分子氧发生如下反应： CH + O CHO+ + e (3)生成的正离子CHO+ 与火焰中大量水分子碰撞而发生分子离子反应：CHO+ + H2O H3O+ + CO,A区：预热区 B层：点燃火焰 C层：热裂解区： 温度最高 D层：反应区,氢焰检测器的原理,(4)化学电离产
30、生的正离子和电子在外加恒定直流电场的作用下分别向两极定向运动而产生微电流（约10-610-14A）； (5) 在一定范围内，微电流的大小与进入离子室的被测组分质量成正比，所以氢焰检测器是质量型检测器。 (6) 组分在氢焰中的电离效率很低，大约五十万分之一的碳原子被电离。 (7)离子电流信号输出到记录仪，得到峰面积与组分质量成正比的色谱流出曲线,A区：预热区 B层：点燃火焰 C层：热裂解区： 温度最高 D层：反应区,4. 影响氢焰检测器灵敏度的因素, 各种气体流速和配比的选择N2流速的选择主要考虑分离效能， N2 H2 = 1 11 1.5氢气 空气=1 10。 极化电压正常极化电压选择在100
31、300V范围内。,三、其它检测器 1.电子捕获检测器,高选择性检测器，仅对含有卤素、磷、硫、氧等元素的化合物有很高的灵敏度，检测下限10-14 g /mL，对大多数烃类没有响应。,较多应用于农副产品、食品及环境中农药残留量的测定。,2.火焰光度检测器化合物中硫、磷在富氢火焰中被还原，激发后，辐射出400、550 nm 左右的光谱，可被检测；该检测器是对含硫、磷化合物的高选择性检测器； 3.热离子检测器氮、磷检测器；对氮、磷有高灵敏度；在FID检测器的喷嘴与收集极之间加一个含硅酸铷的玻璃球，含氮、磷化合物在受热分解时，受硅酸铷作用产生大量电子，信号强； 4.定性检测器(联用仪器)将两种仪器结合；
32、色-质联用仪(通过分子分离器连接),第三节 色谱定性定量分析,一、色谱定性鉴定方法,1.利用纯物质定性的方法利用保留值定性：通过对比试样中具有与纯物质相同保留值的色谱峰，来确定试样中是否含有该物质及在色谱图中的位置。不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。利用加入法定性：将纯物质加入到试样中，观察各组分色谱峰的相对变化。,一、定性分析方法,2.利用文献保留值定性,利用相对保留值r21定性相对保留值r21仅与柱温和固定液性质有关。在色谱手册中都列有各种物质在不同固定液上的保留数据，可以用来进行定性鉴定。,3.保留指数,3.保留指数法又称Kovats指数()， 是一种重现性较好的定 性参数。测定方
33、法：将正构烷烃作为标准，规定其保留指数为分子中碳原子个数乘以100（如正己烷的保留指数为600）。其它物质的保留指数（IX）是通过选定两个相邻的正构烷烃，其分别具有Z和Z1个碳原子。被测物质X的调整保留时间应在相邻两个正构烷烃的调整保留值之间如图所示：,保留指数计算方法,4.与其他分析仪器联用的定性方法,小型化的台式色质谱联用仪（GC-MS；LC-MS）色谱-红外光谱仪联用仪；组分的结构鉴定,三、色谱定量分析方法,1. 峰面积的测量 （1）峰高（h）乘半峰宽（Y 1/2）法：近似将色谱峰当作等腰三角形。此法算出的面积是实际峰面积的0.94倍：A = 1.064 hY1/2（2）峰高乘平均峰宽法
34、：当峰形不对称时，可在峰高0.15和0.85处分别测定峰宽，由下式计算峰面积：A = h（Y 0.15 + Y 0.85 ）/ 2 （3）峰高乘保留时间法：在一定操作条件下，同系物的半峰宽与保留时间成正比，对于难于测量半峰宽的窄峰、重叠峰（未完全重叠），可用此法测定峰面积：A = hbtR （4）自动积分和微机处理法,2. 定量校正因子,试样中各组分质量与其色谱峰面积成正比，即：m i = fi Ai 绝对校正因子：比例系数f i ，单位面积对应的物质量：f i =m i / Ai定量校正因子与检测器响应值成倒数关系：f i = 1 / Si 相对校正因子f i ：即组分的绝对校正因子与标准物
35、质的绝对校正因子之比。,注：当mi、mS以摩尔为单位时，所得相对校正因子称为相对摩尔校正因子（f M）,用表示；当mi、mS用质量单位时, 以（f W）,表示。,3.常用的几种定量方法 （1）归一化法：,特点及要求： 归一化法简便、准确；进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果影响不 大；仅适用于试样中所有组分全出峰的情况。,（2）外标法,外标法也称为标准曲线法。,外标法不使用校正因子，准确性较高，操作条件变化对结果准确性影响较大。对进样量的准确性控制要求较高，适用于大批量试样的快速分析。,（3）内标法,内标物要满足以下要求： （a）试样中不含有该物质； （b）与被测组分性质比较接近； （c）与试样不发生化学反应； （d）出峰位置应位于被测组分附近，且无组分峰影响。试样配制：准确称取一定量的试样W，加入一定量内标物 mS计算式：,小 结,定性分析方法 1.利用纯物质定性的方法 2.利用文献保留值定性 3.保留指数法 4.与其他分析仪器联用的定性方法 定量分析方法 1.峰面积的测量 2.定量校正因子 3.常用的几种定量方法：归一化法，外标法，内标法,
