六、思考题
1. 气相色谱定性分析的基本原理是什么？本实验中怎样定性的？ 2. 试讨论各色谱条件（柱温等）对分离的影响。 3. 本实验中的进样量是否需要准确，为什么？ 4. 简要分析各组分流出先后的原因。
注：苯、甲苯、乙苯的密度分别取以下值： 苯的密度：0.879g/mL 甲苯的密度：0.865g/mL 乙苯的密度：0.867g/mL
实验2 苯、甲苯、二甲苯的气相色谱定量分析
一、目的要求
1. 学习气相色谱法测定样品的基本原理、特点。定性、和定量分析的基本方法。 2. 学习内标法定量的基本原理和测定方法。
3. 学习外标法定量的基本原理和测定方法，以及与内标法定量的区别。 二、基本原理
1. 内标法定量的基本原理
对于试样中少量杂质的测定，或仅需测定试样中某些组分时，可采用内标法定量。用内标法测定时需在试样中加入一种物质作内标，而内标物质应符合下列条件： 错误！未找到引用源。 应是试样中不存在的纯物质；
错误！未找到引用源。 内标物质的色谱峰位置应位于被测组分色谱峰的附近； 错误！未找到引用源。 其物理性质及物理化学性质应与被测组分相近； 错误！未找到引用源。 加入的量应与被测组分的量接近。
设在质量为m试样的试样中加入内标物质的质量为ms，被测组分的质量为mi，被测组分及内标物质的色谱峰面积（或峰高）分别为Ai ， As(或hi ， hs)，则mi=fiAi，ms=fsAs
mifAfA?ii,mi?msiimsfsAsfsAs%ci?mi?100 m试样
%ci?msfA?ii?100 m试样fsAs若以内标物质作标准，则可设fs=1，可按下式计算被测组分的含量，即
%ci?msfA?ii?100 m试样Asmsf''ihi或 %ci???100
m试样hs式中fi\为峰高相对质量校正因子。
也可用配制一系列标准溶液，测得相应的Ai/As（或hi/hs）绘制Ai/As~%ci标准曲线，如下图所示。这样可在无需预先测定fi（或fi\）的情况下，称取固定量的试样河内标物质，混匀后即可进样，根据Ai/As之值求得%ci。
内标法是一种间接或相对的校准方法。在分析测定样品中某组分含量时，加入一种内标物质以校谁和消除出于操作条件的波动而对分析结果产生的影响，以提高分析结果的准确度。
内标法在气相色谱定量分析中是一种重要的技术。使用内标法时，在样品中加入一定量的标准物质，它可被色谱拄所分离，又不受试样中其它组分峰的干扰，只要测定内标物和待测组分的峰面积与相对响应
值，即可求出待测组分在样品中的百分含量。采用内标法定量时，内标物的选择是一项十分重要的工作。理想地说，内标物应当是一个能得到纯样的己知化合物，这样它能以准确、已知的量加到样品中去，它应当和被分析的样品组分有基本相同或尽可能一致的物理化学性质(如化学结构、极性、挥发度及在溶剂中的溶解度等)、色谱行为和响应特征，最好是被分析物质的一个同系物。当然，在色谱分析条什下，内标物必须能与样品中各组分充分分离。需要指出的是，在少数情况下，分析人员可能比较关心化台物在一个复杂过程中所得到的回收率，此时，他可以使用一种在这种过程中很容易被完全回收的化台物作内标，来测定感兴趣化合物的百分回收率，而不必遵循以上所说的选择原则。
内标法定量结果准确，对于进样量及操作条件不需严格控制，内标标准曲线法更是用于工厂的操作分析。本试验选用苯作内标物质，以内标标准曲线法，测定未知样品中甲苯和乙苯等的含量。
在使用内标法定量时，有哪些因素会影响内标和被测组分的峰高或峰面积的比值?
影响内标和被测组分峰高或峰面积比值的因素主要有化学方面的、色谱方面的和仪器方面的三类。 由化学方面的原因产生的面积比的变化常常在分析重复样品时出现。 化学方面的因素包括： 1、内标物在样品里混合不好； 2、内标物和样品组分之间发生反应， 3、内标物纯度可变等。
对于一个比较成熟的方法来说，色谱方面的问题发生的可能性更大一些，色谱上常见的一些问题(如渗漏)对绝对面积的影响比较大，对面积比的影响则要小一些，但如果绝对面积的变化已大到足以使面积比发生显著变化的程度，那么一定有某个重要的色谱问题存在，比如进样量改变太大，样品组分浓度和内标浓度之间有很大的差别，检测器非线性等。进样量应足够小并保持不变，这样才不致于造成检测器和积分装置饱和。如果认为方法比较可靠，而色谱固看来也是正常的话，应着重检查积分装置和设置、斜率和峰宽定位。对积分装置发生怀疑的最有力的证据是：面积比可变，而峰高比保持相对恒定，
在制作内标标准曲线时应注意什么?
在用内标法做色话定量分析时，先配制一定重量比的被测组分和内标样品的混合物做色谱分析，测量峰面积，做重量比和面积比的关系曲线，此曲线即为标准曲线。在实际样品分析时所采用的色谱条件应尽可能与制作标准曲线时所用的条件一致，因此，在制作标准曲线时，不仅要注明色谱条件(如固定相、柱温、载气流速等)，还应注明进样体积和内标物浓度。在制作内标标准曲线时，各点并不完全落在直线上，此时应求出面积比和重量比的比值与其平均位的标准偏差，在使用过程中应定期进行单点校正，若所得值与平均值的偏差小于2，曲线仍可使用，若大于2，则应重作曲线，如果曲线在铰短时期内即产生变动，则不宜使用内标法定量。
2. 外标法定量的基本原理
用待测组分的纯品作对照物质，以对照物质和样品中待测组分的响应信号相比较进行定量的方法称为外标法。此法可分为工作曲线法及外标一点法等。工作曲线法是用对照物质配制一系列浓度的对照品溶液确定工作曲线，求出斜率、截距。在完全相同的条件下，准确进样与对照品溶液相同体积的样品溶液，根据待测组分的信号，从标准曲线上查出其浓度，或用回归方程计算，工作曲线法也可以用外标二点法代替。通常截距应为零，若不等于零说明存在系统误差。工作曲线的截距为零时，可用外标一点法(直接比较法)
定量。
外标一点法是用一种浓度的对照品溶液对比测定样品溶液中i组分的含量。将对照品溶液与样品溶液在相同条件下多次进样，测得峰面积的平均值，用下式计算样品中i组分的量：W＝A(W)／(A)
式中W与A分别代表在样品溶液进样体积中所含i组分的重量及相应的峰面积。(W)及(A)分别代表在对照品溶液进样体积中含纯品i组分的重量及相应峰面积。外标法方法简便，不需用校正因子，不论样品中其他组分是否出峰，均可对待测组分定量。但此法的准确性受进样重复性和实验条件稳定性的影响。此外，为了降低外标一点法的实验误差，应尽量使配制的对照品溶液的浓度与样品中组分的浓度相近。
外标法 external standard method 色谱分析中的一种定量方法，它不是把标准物质加入到被测样品中，而是在与被测样品相同的色谱条件下单独测定，把得到的色谱峰面积与被测组分的色谱峰面积进行比较求得被测组分的含量。外标物与被测组分同为一种物质但要求它有一定的纯度，分析时外标物的浓度应与被测物浓度相接近，以利于定量分析的准确性。
3. 定量分析中怎样选择内标法或外标法
选一与欲测组分相近但能完全分离的组分做内标物（当然是样品中没有的组分），然后配制欲测组分和内标物的混合标准溶液，进样得相对校正因子。再将内标物加入欲测组分的样品中，进样后测得欲测组分和内标物的定量参数。用内标法公式计算即可。
内标法是将一定量的纯物质作内标物，加入到准确称量的试样中，根据被测试样和内标物的质量比及其相应的色谱峰面积之比，来计算被测组分的含量。 选择内标物有4个要求：1.内标物应是该试样中不存在的纯物质；2.它必须完全溶于试样中，并与试样中各组分的色谱峰能完全分离；3.加入内标物的量应接近于被测组分；4.色谱峰的位置应与被测组分的色谱峰的位置相近，或在几个被测组分色谱峰中间。 内标法的优点是测定的结果较为准确，由于通过测量内标物及被测组分的峰面积的相对值来进行计算的，因而在一定程度上消除了操作条件等的变化所引起的误差。内标法的缺点是操作程序较为麻烦，每次分析时内标物和试样都要准确称量，有时寻找合适的内标物也有困难。 外标法简便，但进样量要求十分准确，要严格控制在与标准物相同的操作条件下进行，否则造成分析误差，得不到准确的测量结果。
内标与外标都是定量的一种方法，至于哪一种方法好与不好不能一概而论，做不同的分析，面对着不同的要求，再加上分析成本分析效率等等问题，应优先选用简单而有效，能满足定量分析的要求即可。一般首选外标法，简单而省事。对于精密度要求比较高、结果准确度会产生重大影响、实验室条件不是很理想的等等条件下，用内标法还是必要的。无论应用那种方法，方法的验证和确认都是很重要的，只要是按照程序经过验证和确认的方法，都有其应用的空间的。 三、仪器和试剂
1. 气相色谱仪（配有氢焰离子化检测器） 任一型号 2. 氮气或氢气钢瓶 3. 微量进样器 10μL
4. 医用注射剂 5ｍＬ， 10ｍＬ
5. 色谱条件 色谱柱：苯系物专用检测柱（2mm×2m不锈钢填充柱，其最高耐受温度105℃），气化室
温度：150℃，检测器温度：150℃，载气（N2）流速：40~50mL/min，燃烧气（H2）流速：40~50mL/min，助燃气（空气）流速：400~500mL/min，柱温：65℃，3min后10℃/min升温到100℃。
6. 苯、甲苯、乙苯、正己烷等均为分析纯。 四、试验步骤
1. 相对较正因子的测定
（1）标准样品的配制：分别按下列比例移取苯、甲苯、乙苯于25mL容量瓶中，用正己烷稀释至刻度，密封摇匀。
编号 1 2 3 4 5
（2）相对较正因子的测定： 将色谱仪按仪器操作步骤调节至可进样状态，待仪器的电路和气路系统达到平衡，记录仪上的基线平直时，既可进样。吸取2uL标准样品注入汽化室，记录色谱图，采集色谱数据。重复进样两次。进样后及时在记录纸上，于进样信号处标明标准溶液号码，注意每做完一种标准溶液需用后一种待进样标准溶液洗涤微量进样器5~6次。 2．样品的测定：
将样品摇匀后，在25mL容量瓶中加入适量未知样品和50μL苯，用正己烷稀释至刻度，密封摇匀。在与测定相对较正因子相同的色谱条件下对样品进行测定，记录各组分在组分柱上的色谱图和色谱数据，并重复进样两次。 五﹑ 数据及处理 1．记录实验条件：
（1） 色谱柱的柱长及内径： （2） 载气及其流量： （3） 燃气及其流量： （4） 助燃气及其流量： （5） 柱温：
（6） 检测器及检测温度： （8） 汽化室温度：
2． 测量各色谱图上各组分色谱峰面积Ai值，并填入下表中。 编 号 1 2 3 1 2 A苯 3 平均值 1 2 A甲苯 3 平均值 1 2 A乙苯 3 平均值 苯/mL 甲苯/mL 乙苯/mL
