主题:【原创】关于常用定量方法的梳理,关键词:校正因子、响应因子、归一法、外标法、内标法

浏览 |回复6 电梯直达
Eumenides丶
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
准备扩项被校正因子和响应因子给搞懵了

经过一轮资料的深挖细掘,总算是梳理出来了,发帖记录交流一下


气相、气质定量方法总结


先明确定量的根本依据检测器的响应值A(峰高或峰面积)与待测组分的量Q(质量或浓度)成正比。即:

一、搞清楚几个基础概念:

1、绝对校正因子单位响应值所代表的待测组分的量,有单位,为实测值

2、相对校正因子,首先人为规定一个组分为基准物质S,那么待测组分i的绝对校正因子与S的绝对校正因子之比即为相对校正因子,无单位,为计算值可以理解为,前提是在同一仪器进行测定A,将基准物质S作为一把标尺,F i 的意义就是待测物i相当于基准物质S的比例,那么F i*A代表的就是将待测物i的A转化为基准物质S的A这个概念一定要理解清晰。

3、绝对响应因子,单位待测组分的量进入检测器所引起的响应值,与绝对校正因子fi互为倒数。

4、相对响应因子,与相对校正因子Fi 互为倒数。

5、相对摩尔响应因子





其实这个RMR一般检测基本用不到,主要是用于相对校正因子估算的,因为它跟相对校正因子和相对响应因子有如下关系:



PS:图片中的fM是相对校正因子Fi SM是相对响应因子Si ,与我前面所述的符号不同而已。另外个人认为响应因子与校正因子其实只是分子分母调换了,所以公式推导以及计算略有不同,但是应用是一样的。         

二、理解几种常用定量方法

1、归一化法待测所有组分的含量之和按100%计,用于粗略测定样品中各组分含量(百分比)。

此法需满足条件:

①所有组分都能从色谱柱流出;

②所有组分都能被检测器检出且在线性范围内;

③能测定或查出所有组分的相对校正因子,统一基准物质S

公式如下:



如果组分是同分异构体或者同系物,相对校正因子就很接近,则可以直接忽略,公式如下(方便多了):



特点:操作简单;要求待测组分全部出锋,一次进样可测定全部组分含量;定量结果与进样量无关,对仪器的稳定性要求不高。

适用对混合气体、液体进行粗略定量。对于部分组分不出峰或分离不好的情况不适用,选择性检测器也不适用。


2、外标法(外标标准曲线法):用待测组分的纯物质配制不同的量(质量或浓度)系列,测定相同进样量的系列响应值(峰高或峰面积),用最小二乘法将浓度与响应值拟合线性回归方程式Y=a X+b并绘制标准曲线;使用与标准曲线完全相同的方法条件测定样品组分的响应值,根据方程或标准曲线,求出样品组分的量(质量或浓度)。

正常情况下标准曲线是必须通过原点的(引用化学分析手册),得出曲线的斜率a即是待测组分的平均绝对校正因子,公式如下:



衡量系列点拟合的曲线线性相关程度好坏,可以通过计算相关系数r进行评估,r=±1为完全线性相关。

特点操作相对简单;待测组分能单独出锋,不要求全部组分出锋,只关注待测组分峰;进样量重复性和仪器稳定性会影响定量准确性,曲线需要过一段时间重新测定。

适用:要求对样品进行准确定量,需要有待测组分的纯物质,能保证进样量重复性和仪器稳定性,对分析成本和时间要求高。



3、内标法

1)单点内标法
:选择适宜的纯净物作为内标物,准确定量(质量或浓度)并加入到待测样品中,测定待测样品组分的响应值 A i内标物的响应值A c,根据待测样品组分与内标物的量(质量或浓度)的比值 响应值的比值,求出样品组分的量(质量或浓度),公式如下:



作比,推出:



特点:操作相对复杂,但准确度、精密度相对高,可以消除部分系统误差(主要是仪器误差,比如点火、色谱柱、检测器的残留等);待测组分与内标物能单独出锋,不要求全部组分出锋,只关注待测组分和内标物峰;定量结果与进样量重复性无关,对仪器稳定性没有严格要求。

适用要求对样品进行准确定量;能大概预估待测样品浓度,有合适的内标物,且能准确定量内标物;能测定或查出待测组分和内标物的相对校正因子或绝对校正因子;对分析成本和时间要求一般。

2)多点内标法(内标标准曲线法):用待测组分的纯物质配制不同的量(质量或浓度)系列,选择适宜的纯净物作为内标物,准确定量(质量或浓度)并以相同的量加入到待测组分各个系列中,测定系列的响应值A b内标物的响应值A c,用最小二乘法将待测组分与内标物的量(质量或浓度)的比值 响应值的比值拟合线性回归方程Y=a X+b并绘制标准曲线;向待测样品中加入与标准曲线内标物相同的量,并以与曲线相同的方法条件测定待测样品与内标物的响应值,根据方程或标准曲线,求出样品的量(质量或浓度),公式如下:



作比,得出:



正常情况下标准曲线是必须过原点的 ,也就是曲线的斜率就代表是待测组分以内标物为基准物质的相对校正因子RCF,最终公式如下:



衡量系列比例点拟合的曲线线性相关程度好坏,可以通过计算相关系数r进行评估,r=±1为完全线性相关;同时通过计算各个比例点的相对校正因子RCF的相对标准偏差RSD评估相对校正因子的测量精密度是否满足要求。

特点:与单点内标法相比,定量线性范围更宽,操作更加复杂,但准确度、精密度更高,可以消除部分系统误差(主要是仪器误差,比如点火、色谱柱、检测器的残留等);待测组分与内标物能单独出锋,不要求全部组分出锋,只关注待测组分和内标物峰;定量结果与进样量重复性无关,对仪器稳定性没有严格要求。

适用要求对样品进行更准确定量;有合适的内标物,且能准确定量内标物;可以避免测定校正因子,所以无法测定或查出校正因子时更适用;对分析成本和时间要求不高。

3)内标法为什么能消除系统误差?

首先系统误差包括仪器误差、方法误差、试剂误差、主观误差,内标法主要是消除仪器误差,因为气相、气质分析过程中,样品在仪器检测过程中会产生损失,那么引入内标物,内标物与样品每次进仪器分析都是以同样的条件进行的,也就是会同时损失相同的比例量,所以以样品与内标物的比值进行校正测量,就可以消除掉仪器条件或不稳定而造成的误差。

4)内标物如何选择?

内标法的关键在于选择合适的内标物,内标物应是样品中不存在的纯物质,性质尽可能与待测组分相近。内标物能与样品互溶,但不与样品发生反应。在色谱图上内标物与待测组分出锋时间相近,但不能与样品中任一组分峰重叠。内标物要准确称量,其加入量要与被测组分的含量接近。

4、标准加入法(叠加法):一种特殊的单点内标法,在没有合适的内标物情况下,可以用待测物组分的纯净物作为内标物,准确定量(质量或浓度)并加入到待测样品中,根据待测样品组分与待测样品加入内标物后的量(质量或浓度)的比值 响应值的比值,求出样品组分的量(质量或浓度),公式如下:



作比,推出:



由于待测样品与加入内标物的待测样品的测定条件完全相同,并且待测组分与内标物是同一种物质,所以,因此可以消去,推出:



特点:比单点内标法相比,操作复杂一点,但无需测定或查出校正因子,待测组分能单独出锋,不要求全部组分出锋,只关注待测组分峰;进样量重复性和仪器稳定性会影响定量准确性。

适用要求对样品进行更准确定量,但没有找到合适内标物,且有待测组分的纯物质;能保证进样量重复性和仪器稳定性,对分析成本和时间要求一般。

以上是目前本人理解范围内的梳理总结,第一次发这么长的贴子,欢迎交流
该帖子作者被版主 PAEs5积分, 2经验,加分理由:鼓励原创
为您推荐
zyl3367898
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
Eumenides丶
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
原文由 zyl3367898(zyl3367898) 发表:
总结的全面,好资料,置顶了。
谢谢
Ins_efef1c75
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
m3132459
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
Ins_064d468d
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
valorb
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵