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嘉峪檢測網(wǎng) 2022-07-28 21:49
色譜定量兩大依據(jù)
以氣相色譜為例,氣相色譜是用峰面積或者峰高來定量的。依據(jù)如下:
1、最重要的第一條,就是檢測器的線性響應關系。
在所有的色譜檢測器中,除了FPD之外,所有的檢測器都遵從線性響應,也就是說m=KS。這里m指單位時間內(nèi)到達檢測器的待測物質(zhì)的量(包括質(zhì)量或物質(zhì)的量),K表示線性響應系數(shù),S表示檢測器響應信號的值。也就是說,檢測器響應信號的大小與單位時間到達檢測器的被測物質(zhì)的總量成正比。當然我們也知道,這個關系是有范圍的,match量太大或者太小,都會脫離線性。
2、其次就是第二條,就是塔板理論。
塔板理論充分闡述了峰高與進樣量之間的關系,或者說他們之間是成正比的。這個可以參考我對塔板理論的說明。
根據(jù)這兩條,可以肯定的說,待測物質(zhì)的峰高與待測物的進樣總量成正比。或者利用微積分可以推斷出,待測物質(zhì)的峰面積和待測物的進樣總量成正比。既然峰高和峰面積都與進樣總量成正比,為什么我們喜歡用峰面積,而不是更簡單的峰高呢?這個問題也很簡單,因為塔板理論不完全正確,峰形經(jīng)常不完全滿足正態(tài)分布,所以峰高的代表性不足。
什么時候峰高能夠有良好的代表性?很明顯,峰形良好而且對稱,成良好的正態(tài)分布曲線形狀的時候。或者說峰形尖銳且對稱的時候。
色譜峰經(jīng)常拖尾,所以用峰面積定量就可以了,峰面積絕大多數(shù)情形下,都具有很好的代表性。但是在檢測器超載,或者模數(shù)轉換器超載,或者峰面積積分不準,或者進樣代表性不足的時候,以及一些其他特殊情形下,用峰面積也不能得到正確結果。但無論如何,用峰面積定量,已經(jīng)是我們可能的最準確方法了。
色譜定量方法
色譜定量方法共四種:外標法、歸一化法、內(nèi)標法、內(nèi)加法(標準加入法)。
再細分歸一化法還可以分為百分比法,帶校正因子的歸一化法,部分歸一化法等。在這些定量方法中,百分比法和外標法最簡單,內(nèi)加法最麻煩。下面講解這些方法各自適合的情況。
1、歸一化法
把所有出峰的組分含量之和按100%計的定量方法,稱為歸一化法。
各成分校正因子一致時可用該法,該法簡便、準確,特別是進樣量不容易準確控制時,進樣濃度及進樣量的變化的影響很小。
其他操作條件,如流速、柱溫等變化對定量結果的影響也很小。GC應用廣于HPLC。
2、外標法(標準曲線法、直接比較法)
首先用欲測組分的標準樣品繪制標準工作曲線。
具體作法是:用標準樣品配制成不同濃度的標準系列,在與欲測組分相同的色譜條件下,等體積準確量進樣,測量各峰的峰面積或峰高,用峰面積或峰高對樣品濃度繪制標準工作曲線,此標準工作曲線應是通過原點的直線。若標準工作曲線不通過原點,說明測定方法存在系統(tǒng)誤差。標準工作曲線的斜率即為絕對校正因子。
當欲測組分含量變化不大,并已知這一組分的大概含量時,也可以不必繪制標準工作曲線,而用單點校正法,即直接比較法定量。單點校正法實際上是利用原點作為標準工作曲線上的另一個點。因此,當方法存在系統(tǒng)誤差時(即標準工作曲線不通過原點),單點校正法的誤差較大。因此規(guī)定,y=ax+b b的絕對值應不大于100%響應值是y的2%。
標準曲線法的優(yōu)點:繪制好標準工作曲線后測定工作就很簡單了,計算時可直接從標準工作曲線上讀出含量,這對大量樣品分析十分合適。特別是標準工作曲線繪制后可以使用一段時間,在此段時間內(nèi)可經(jīng)常用一個標準樣品對標準工作曲線進行單點校正,以確定該標準工作曲線是否還可使用。
標準曲線法的缺點:每次樣品分析的色譜條件(檢測器的響應性能,柱溫度,流動相流速及組成,進樣量,柱效等)很難完全相同,因此容易出現(xiàn)較大誤差。另外,標準工作曲線繪制時,一般使用欲測組分的標準樣品(或已知準確含量的樣品),因此對樣品前處理過程中欲測組分的變化無法進行補償。
3、內(nèi)標法
選擇適宜的物質(zhì)作為欲測組分的參比物,定量加到樣品中去,依據(jù)欲測組分和參比物在檢測器上的響應值(峰面積或峰高)之比和參比物加入的量進行定量分析的方法稱為內(nèi)標法。
內(nèi)標法的關鍵是選擇合適的內(nèi)標物。內(nèi)標物應是原樣品中不存在的純物質(zhì),該物質(zhì)的性質(zhì)應盡可能與欲測組分相近,不與被測樣品起化學反應,同時要能完全溶于被測樣品中。內(nèi)標物的峰應盡可能接近欲測組分的峰,或位于幾個欲測組分的峰中間,但必須與樣品中的所有峰不重疊,即完全分開。
內(nèi)標法的優(yōu)點:進樣量的變化,色譜條件的微小變化對內(nèi)標法定量結果的影響不大,特別是在樣品前處理(如濃縮、萃取,衍生化等)前加入內(nèi)標物,然后再進行前處理時,可部分補償欲測組分在樣品前處理時的損失。若要獲得很高精度的結果時,可以加入數(shù)種內(nèi)標物,以提高定量分析的精度。
內(nèi)標法的缺點:選擇合適的內(nèi)標物比較困難,內(nèi)標物的稱量要準確,操作較麻煩。使用內(nèi)標法定量時要測量欲測組分和內(nèi)標物的兩個峰的峰面積(或峰高),根據(jù)誤差疊加原理,內(nèi)標法定量的誤差中,由于峰面積測量引起的誤差是標準曲線法定量的2-2是由于進樣量的變化和色譜條件變化引起的誤差,內(nèi)標法比標準曲線法要小很多,所以總的來說,內(nèi)標法定量比標準曲線法定量的準確度和精密度都要好。
4、標準加入法
標準加入法實質(zhì)上是一種特殊的內(nèi)標法,是在選擇不到合適的內(nèi)標物時,以欲測組分的純物質(zhì)為內(nèi)標物,加入到待測樣品中,然后在相同的色譜條件下,測定加入欲測組分純物質(zhì)前后欲測組分的峰面積(或峰高),從而計算欲測組分在樣品中的含量的方法。
標準加入法的優(yōu)點:不需要另外的標準物質(zhì)作內(nèi)標物,只需欲測組分的純物質(zhì),進樣量不必十分準確,操作簡單。若在樣品的前處理之前就加入已知準確量的欲測組分,則可以完全補償欲測組分在前處理過程中的損失,是色譜分析中較常用的定量分析方法。
標準加入法的缺點:要求加入欲測組分前后兩次色譜測定的色譜條件完全相同,以保證兩次測定時的校正因子完全相等,否則將引起分析測定的誤差。
總結
簡單來說,當我們能精確進樣的時候,也就是能夠保證每一次進樣總的進樣體積都一樣的時候,我們總是傾向于選擇外標法,當然有些時候也選擇歸一化法。當我們無法精確進樣的時候,我們總是傾向于歸一化法。當我們無法精確進樣,又無法使用歸一化法的時候,我們總是傾向于選擇內(nèi)標法。當我們用內(nèi)標法也無法解決的時候,我們會選用內(nèi)加法或者叫做標準加入法這個復雜的方式來定量。
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