气相色谱的保留值法定性解读
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气相色谱中用保留值定性的方法1. 利用已知物直接对照进行定性分析利用已知物直接对照法定性是一种最简单的定性方法,在具有已知标准物质的情况下常使用这一方法。
将未知物和已知标准物在同一根色谱柱上,用相同的色谱操作条件进行分析,作出色谱图后进行对照比较。
如图,中将未知试样(a)与已知标准物质(b)在同样色谱条件下得到的色谱图直接进行比较,可以推测未知样品中峰2可能是甲醇,峰3 可能是乙醇,峰4可能是正丙醇,峰7 可能是正丁醇,峰9 可能是正戊醇。
当然,以上的推测只是初步的,如要得到准确的结论,有时还需要进一步的确认。
在利用已知纯物质直接对照进行定性时是利用保留时间(t R)直接比较,这时要求载气的流速,载气的温度和柱温度一定要恒定。
载气流速的微小波动,载气温度和柱温度的微小变化,都会使保留值(t R)改变,从而对定性结果产生影响。
使用保留体积(V R)定性,虽可避免载气流速变化的影响,但实际使用是很困难的,因为保留体积的直接测定是很困难的,一般都是利用流速和保留时间来计算保留体积。
为了避免载气流速和温度的微小变化而引起的保留时间的变化对定性分析结果带来的影响,可采用以下两个方法:(1)用相对保留值定性由于相对保留值是被测组分与加入的参比组分(其保留值应与被测组分相近)的调整保留值之比,因此,当载气的流速和温度发生微小变化时,被测组分与参比组分的保留值同时发生变化,而它们的比值——相对保留值那么不变。
也就是说,相对保留值只受柱温和固定相性质的影响,而柱长,固定相的填充情况(即固定相的紧密情况)和载气的流速均不影响相对保留值(r is)。
因此在柱温和固定相一定时,相对保留值(r is)为定值,可作为定性的较可靠参数。
(2)用已知物增加峰高法定性在得到未知样品的色谱图后,在未知样品中加入一定量的已知纯物质,然后在同样的色谱条件下,作已加纯物质的未知样品的色谱图。
对比两X色谱图,哪个峰加高了,那么该峰就是加入的已知纯物质的色谱峰。
实验十一气相色谱的保留值法定性及归一化法定量一、实验目的了解气相色谱仪的结构、性能及使用方法,掌握气相色谱保留值定性分析和归一化法定量分析的方法。
熟悉SP-6890 型气相色谱仪的使用,掌握用微量注射器进样的技术。
二、实验原理本实验用氮气作载气,毛细管色谱柱,用氢火焰检测器(FID),检测未知试样中的指定组分。
并对苯、甲苯、对二甲苯混合试样中各种组分进行定量测定。
在一定色谱条件(固定相和操作条件)下,各物质均有其确定不变的保留值,因此,可利用保留值的大小进行定性分析。
对于较简单的多组分混合物,若其色谱峰均能分开,则可将各个峰的保留值,与各相应的标准样品在同一条件所测的保留值一一进行对照,确定各色谱峰所代表的物质。
这一方法是最常用、最可靠的定性分析方法,应用简便。
但有些物质在相同的色谱条件下往往具有近似甚至完全相同的保留值,因此,其应用常限制于当未知物已被确定可能为某几个化合物或属于某种类型时作最后的确证。
倘若得不到标准物质,就无法与未知物的保留值进行对照,这时,可利用文献保留值及经验规律进行定性分析。
对于组分复杂的混合物,则要与化学反应及其它仪器分析法结合起来进行定性分析。
在气相色谱法中,定量测定是建立在检测信号(色谱峰的面积)的大小与进入检测器组分的量(可以是重量、体积、物质量等)成正比的基础上。
实际应用时,由于各组分在检测器上的响应值(灵敏度)不同,即等含量的各组分得到的峰面积不同,故引入了校正因子,可选用一标准组分s(一般以苯为标准物质)的校正因子广为相对标准,为此,引入相对校正因子f(即一般所说的校正因子),则被测物i的相对校正因子表达为f i= f i'/f s'=m i A s/m s A i= V i A s/V s A i • P / P s式中 ,m=v- p , v为溶液的体积,p 为物质的密度。
本实验中要测定的苯、甲苯、二甲苯系同系物,可近似认为其密度夕相等。
气相色谱定性和定量分析一、目的要求1. 学习利用保留值和相对保留值进行色谱对照的定性方法。
2. 学习利用外标法进行定量分析。
3. 熟悉色谱仪器操作。
二、基本原理各种物质在一定的色谱条件(一定的固定相与操作条件等)下有各自确定的保留值,因此保留值可作为一种定性指标。
对于较简单的多组分混合物,若其中所有待测组分均为巳知,它们的色谱峰均能分开,则町将各个色谱峰的保留值与各相应的标准样品在同一条件下所得的保留值进行对照比较,就能确定各色谱峰所代表的物质,这就是纯物质对照法定性的原理。
该法是气相色谱分析中最常用的一种定性方法。
以保留值作为定性指标,虽然简便,但由于保留值的测定,受色谱操作条件的影响较大,而相对保留值,仅与所用的固定相和温度有关,不受其它色谱操作条件的影响,因而更适合用于色谱定性分析。
相对保留值r is 定义为:MR M R R R is t t t t t t r s i si --==//式中t M 、t M ’t Rs ’分别为死时间、被测组分i 及标准物质s 的调整保留时间。
还应注意,有些物质在相同的色谱条件下,往往具有相近的甚至相同的保留值,因此在进行具有相近保留值物质的色谱定性分析时,要求使用高柱效的色谱柱,以提高分离效率,并且采用双柱法(即分别在两根具有不同极性的色谱柱上测定保留值)。
在没有已知标准样品可作对照的情况下,可借助于保留指数 (Kov átts 指数)文献值进行定性分析。
对于组分复杂的混合物,采用更为有效的方法,即与其它鉴定能力强的仪器联用,如气相色谱/质谱,气相色谱/红外吸收光谱联用等手段进行定性分析。
三、仪器及试剂1.仪器气相色谱仪(岛津GC—17A);氮气钢瓶、氢气钢瓶;空气压缩机;氢火焰检测器;色谱柱;微量进样器2.试剂①苯、甲苯、正己烷(分析纯);②含苯、甲苯、正己烷的混合物四、实验条件1.毛细管色谱柱: DB-1型 0.25㎜×30m 非极性柱75 Kpa2.载气: N23.燃气: H60Kpa24.助燃气:空气 50Kpa五、实验步骤1.据实验条件,将色谱仪按仪器操作步骤调节至可进样状态,待仪器上的电路和气路系统达到平衡,色谱工作站屏幕上显示基线平直时,即可进样。
气相色谱仪的定性分析和定量分析有什么不同?当我们开始接触气相色谱仪的时候,就会知道气相色谱仪主要是利用色谱分离的分离技术和检测技术,对多组分的复杂混合物进行定性和定量分析的一种仪器。
就分类来说,由于气相色谱仪的分析方法包括定性分析和定量分析两个部分,所以气相色谱仪的类别可以分为定定性分析和定量分析两种类别。
那么问题来了,气相色谱仪的定性分析和定量分析究竟有什么不同呢?我们来给大家详细介绍以下:首先介绍定性分析,由于定性分析的应用在实际操作中会受到一些限制,所以它的应用范围远远没有定量分析那么广泛。
利用保留值进行定性分析是气相色谱仪分析中常用到的方法,保留值是保留时间和保留体积的总称。
当实验操作条件没有发生变化的时候,说明被测物的保留值只与化学性质有关,由此可用于定性分析。
如果被测样品中某一组分与一直标准品的保留值一样的时候,我们可初步判断这组分与标准品可能是一样化合物。
但同时我们需要注意一点,有些时候多种物质在一定的操作条件下是具备相同的保留值的,所以我们不能完全根据保留值相同来判断它们是否是同一种物品。
这种情况下我们选用其他具备不同极性的色谱柱来进行二次甚至是更多次的分析,如果经过多次分析后,保留值还是一样的,那么我们可以判断被测物是同一种物质。
然后介绍定量分析,由于在一定的范围内,色谱峰的峰面积和被测组分中的含量或浓度成线性关系,所以我们通过测量相应的峰面积来判断被测物的含量。
在定量分析中我们常用的方法是内标法和外标法。
内标法是指测量样品中某一组分或某几个组分的含量时,将一定量的某一纯组分加入样品中作为内标物,然后进行色谱分析,通过测量并对比内标物的峰面积和待测组分的峰面积,就可以求出待测组分在被测样品中的含量。
外标法则是用已知浓度的标准品进行色谱分析,得出关于峰面积和浓度的标准曲线,然后在完全相同的条件入被分析物,得到相应的峰面积,最后我们根据标准曲线计算待测样品的浓度。
以上就是气相色谱仪的定性分析和定量分析的不同之处。
气相色谱分析-定性分析方法气相色谱的定性分析就是要确定色谱图中每个色谱峰毕竟代表什么组分,因此必需了解每个色谱峰位置的表示办法及定性分析的办法。
(一)常用的保留值简介在气相色谱分析中,常用的保留值为保留时光tR、调节保留时光t'R、保留体积VR、调节保留体积V'R、相对保留值ris、比保留体积从和保留指数Ix。
各种保留值的计算公式如下: 1.保留时光tR 2.调节保留时光t'R t'R=tR-tM 死时光tM与被测组分的性质无关。
因此以保留时光与死时光的差值,即调节保留时光t'R,作为被测组分的定性指标,具有更本质的含义。
t'R反映了被测组分和固定相的热力学性质,所以用调节保留时光t'R比用保留时光tR作为定性指标要更好一些。
3.保留体积VR VR=tRFc 4.调节保留体积V'R V'R =(tR-tM)Fc=t'RFc=VR-VM 5.相对保留值ris 为了抵消色谱操作条件的变幻对保留值的影响,可将某一物质的调节保留时光:t'R(i)与一标准物(如正壬烷)的调节保留时光:t'R(s)相比,即为相对保留值(如相对壬烷值) 相对保留值ris仅与固定相的性质和柱温有关,与色谱分析的其它操作因素无关,因此具有通用性。
6.比保留体积Vg 比保留体积是气相色谱分析中的另一个重要保留值,其可按下式计算:式中t'R(i)—i组分的调节保留时光,min; m—固定液的质量,g;—在柱温、柱压下,柱内载气的平均体积流速; F'0—室温下由皂膜流量计测得的载气流速,ML/min; Tc—柱温,K; T0—室温,K; p0—室温下的大气压力,Pa; pw—室温下的饱和水蒸气压,pa; j—压力校正因子。
7.科瓦茨(Kovats)保留指数Ix 科瓦茨保留指数是气相色谱领域现已被广泛采纳的一定性指标,其规定为:在任一色谱分析操作条件下,对碳数为n的任何正构烷烃,其保留指数为100n。
实验七 气相色谱的定性和定量分析一、实验原理对一个混合试样成功地分离,是气相色谱法完成定性及定量分析的前提和基础。
衡量一对色谱峰分离的程度可用分离度R 表示:()211221Y Y t t R R R -⨯-=,,式中,T R,2,Y 2和T R,1,Y 1分别是两个组分的保留时间和峰底宽,当R=1.5时,两峰完全分离;当R=1.0时,98%的分离。
在实际应用中,R=1.0一般可以满足需要。
用色谱法进行定性分析的任务是确定色谱图上每一个峰所代表的物质。
在色谱条件一定时,任何一种物质都有确定的保留值、保留时间、保留体积、保留指数及相对保留值等保留参数。
因此,在相同的色谱操作条件下,通过比较已知纯样和未知物的保留参数或在固定相上的位置,即可确定未知物为何种物质。
当手头上有待测组分的纯样时,作与已知物的对照进行定性分桥极为简单。
实验时,可采用单柱比较法、峰高加入法或双柱比较法。
单柱比较法是在相同的色谱条件下.分别对已知纯样及待测试样进行色谱分析.得到两张色谱图,然后比较其保留参数。
当两者的数值相同时,即可认为待测试样中有纯样组分存在。
双柱比较法是在两个极性完全不同的色谱住上,在各自确定的操作条件下,测定纯样和待测组分在其上的保留参数,如果都相同,则可准确地判断试样中有与此纯样相同的物质存在。
由于有些不同的化合物会在某一固定相上表现出相同的热力学性质,故双柱法定性比单柱法更为可靠。
在一定的色谱条件下,组分i 的质景m :或其在流动相中的浓度,与检测器的响应信号峰面积Ai 或峰高h ,成正比:2-10 或 2-11式中,f i A 和f i h 称为绝对校正因子。
式(2-10)和式(2-11)是色谱定量的依据。
不难看出,响应信号A 、h 及校正因了的淮确测量直接影响定定分析的准确度。
由于峰面积的大小不易受操作条件如校温、流动相的流速、进样速度等因素的影响,故峰面积更适于作为定量分析的参数。
测量峰面积的方法分为于上测量和自动测量。
气相色谱的原理及定性定量分析基本原理气相色谱是将有机物分离的一种方法,它也可以对混合物的组成进行定性定量分析。
混合物是通过在流动相和固定相中的相作用而分离的。
流动相和固定相构成色谱法的基础。
流动相可以有气体和液体两种状态,固定相则有液体和固体两种状态。
流动相是气体的称作气相色谱。
流动相是液体的称做液相色谱。
气相色谱是一种分配色谱,其固定相是由特定的液体黏附在一些固体基质上组成的。
各种气相色谱仪虽然在功能、价格和操作上有所不同,但其都是由气流系统、分离系统、检测系统和数据处理系统所组成的。
如下图:气相色谱的气流系统主要包括气源和气体纯化及调节装置。
气源一部分是作为流动相的载气,我们所使用的载气是氮气。
气源的另一部分是作为后期检测所用的燃烧气体,主要是氢气和空气。
由于进入分离系统的气体纯度需要保证,所以不论气源纯度如何,都应通过气体净化装置才能进入色谱分离系统。
虽然根据检测器或色谱柱不同,气相色谱的气体纯度有所差异,但所有气体的纯度至少要达到99 %以上,许多情况下应达99?99 %。
气相色谱分离系统包括样品汽化室和色谱柱两部分。
气相色谱分离技术需要所测有机物样品必须在气态才能进行,因此,首先需要将液态或固态的样品加热(100 —300 C )汽化才能进入色谱柱进行分离。
这样气相色谱进样是用人工或自动注射的方式将有机样品首先注入汽化室。
气相色谱的定性定量分析气相色谱主要功能不仅是将混合有机物中的各种成分分离开来,而且还要对结果进行定性定量分析。
所谓定性分析就是确定分离出的各组分是什么有机物质,而定量分析就是确定分离组分的量有多少。
色谱在定性分析方面远不如其它的有机物结构鉴定技术,但在定量分析方面则远远优于其它的仪器方法。
有机物进入气相色谱后得到两个重要的测试数据:色谱峰保留值和面积,这样气相色谱可根据这两个数据进行定性定量分析。
色谱峰保留值是定性分析的依据,而色谱峰面积则是定量分析的依据。
㈠定性分析气相色谱的定性分析主要有保留值定性法、化学试剂定性法和检测器定性法。