您现在的位置:主页 > 新能源 > 化工能 >  > 正文

仪器分析中的外标法与内标法,你搞清楚了吗?

2018-12-12 00:20admin中国电力时空网

仪器分析中的外标法与内标法,你搞清楚了吗?

无论气相还是液相做定量分析都需要用到内标法或者外标法,那么它们的定量依据是什么,这两者之间有什么区别,什么时候应该选择哪一种方法。小七就一 一为你解答。

内标法与外标法的原理对比

仪器分析中的外标法与内标法,你搞清楚了吗?

图片来源:仪器信息网

内标法是色谱分析中一种比较准确的定量方法,尤其在没有标准物对照时,此方法更显其优越性。内标法是将一定重量的纯物质作为内标物(参见内标物条)加到一定量的被分析样品混合物中,然后对含有内标物的样品进行色谱分析,分别测定内标物和待测组分的峰面积(或峰高)及相对校正因子,按公式和方法即可求出被测组分在样品中的百分含量。

那么内标物如何选择?

仪器分析中的外标法与内标法,你搞清楚了吗?

内标物的选择原则

对于内标法定量分析来说,内标物的选择是及其重要的。它必须满足如下的条件:

1.内标物与被分析物质的物理化学性质要相似(如:沸点、极性、化学结构等);

2.内标物应是该试样中不存在的纯物质;

3.它必须完全溶于被测样品(或溶剂)中,且不与被测样品起化学反应;并与试样中各组分的色谱峰能完全分离;

4.能加入内标物的量应接近于被测组分;

5.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。且又不共溢出,目的是为了避免仪器的不稳定性所造成的灵敏度的差异;

6.选择合适的内标物加入量,使得内标物和被分析物质二者峰面积的匹配性大于75%,以免由于它们处在不同响应值区域而导致的灵敏度偏差。

仪器分析中的外标法与内标法,你搞清楚了吗?

仪器分析中的外标法与内标法,你搞清楚了吗?

图片来源:仪器信息网

外标法是仪器分析常用的方法之一,是比较法的一种。与内标法相比,外标法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。

内标法与外标法公式的对比

想要看懂内标法的计算。首先来分清两个概念,绝对校正因子和相对校正因子。

以色谱分析为例,绝对校正因子是单位峰面积所相当的物质量,

fi’=mi/Ai。

相对校正因子是某一组分与标准物质的绝对校正因子之比,

f= fi′/ fs′=As•mi/Ai•ms。

在内标法中,绝对校正因子主要由仪器的灵敏度决定,并且不易准确测量,也无法将内标物和待测物联系起来;而相对校正因子才是定量的基础,相对校正因子是那个一定的量,所谓待测物与内标的比一定也就是说待测物的质量与峰面积之比(即绝对校正因子fi’)和内标物的质量和峰面积之比(fs’)的比值一定。

文献上,标准上看到的校正因子也都是相对校正因子。相对校正因子也可以通过已知量的标准和内标混合后经实验测定获得。

对相对校正因子的公式进行简单变形,就能够得到待测物质量

mi=Aifi’/Asfs’*ms,进而通过C=mi/m得到待测物的浓度。

因此,再见到各类内标计算公式,我们就能够分辨其中的f到底是相对校正因子还是绝对校正因子了。比如

仪器分析中的外标法与内标法,你搞清楚了吗?

公式里,fi、fs就是指绝对校正因子

而为了避免测定校正因子,常采用内标标准曲线法。它以

mi= ms*fi*Ai /(fsAs) 为基础,但有一个前提是加入恒定量的内标物,且进样量相同(ms同),这样待测组分的含量就与Ai/As成正比了。mi=Ai/As*常数。

外标法的公式:

外标法也称为标准曲线法,含量(cx)=cr*Ax/Ar

其中:cx为样品浓度

cr为对照浓度

Ax为样品峰面积

Ar为对照峰面积

以磺隆(乙草胺)的质量分数X1作为参考,按式(1)计算:

仪器分析中的外标法与内标法,你搞清楚了吗?

式中:A1── 标样溶液中苄磺隆(乙草胺)峰面积的平均值;

A2── 试样溶液中苄磺隆(乙草胺)峰面积的平均值;

m1──苄磺隆(乙草胺)标样的质量,g;

m2── 试样的质量,g;

P── 标样中苄磺隆(乙草胺)的质量分数,%。

内标法与外标法实操常规步骤

仪器分析中的外标法与内标法,你搞清楚了吗?

绘制内标标准曲线,先将待测组分的纯物质配成不同浓度的标准溶液,分别取一定量的标准溶液,加入相同量的内标物,混合后进样分析,测出Ai和As,以 Ai/As为纵坐标,以标准溶液的浓度为横坐标作图。分析待测试样,取与标准溶液相同量的待测试样和内标物,测出峰面积比,由标准曲线即可查出待测组分的含量。

利用内标标准曲线法定量,可以免去测定校正因子的麻烦,也可以减少与查阅到的校正因子仪器条件等不同造成的差异,适用于液体试样的常规分析。

仪器分析中的外标法与内标法,你搞清楚了吗?

1,单点定量法。(用此法的前提是待测组分的浓度和标液的浓度相差很小)

2,工作曲线法。(此法需注意色谱仪的设置参数和外部环境要尽量的不变,否则重复性不好)

单点定量法的具体步骤:首先,进标样3到5次,剔除出偏差大的结果,然后在剩下的结果中算出平均值。再进待测样品,用待测组分的峰面积(或者峰高)乘以标样的浓度,再除以标样的峰面积(或者峰高),这样得到的数字就是待测组分的浓度。

工作曲线法步骤:首先,需要做一个工作曲线,进一系列不同浓度的标液,它们之间浓度差多少要具体讨论,一般是5个不同浓度就够了。

然后,以浓度为横坐标,以峰面积为纵坐标,画出工作曲线(最好在电脑Excel上画,可以自动拟合)。这个工作曲线做好后,可以用一段时间,注意校正就行。测定时,进待测样品,得到峰面积,代入到工作曲线的方程中就可以直接得到待测组分的浓度。

注意:工作曲线的相关系数最少要达到0.999。

内标法与外标法的注意事项

内标法

1.当配制校正因子测定用的对照溶液和含有内标物质的待测组分溶液使用同一份内标物质溶液时,则配制内标物质溶液不必精密称(量)取。

2.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已知化合物,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。

3.需要指出的是,在少数情况下,分析人员可能比较关心化合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合物作内标,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。

外标法

对样品分析的操作条件,必须严格控制于绘制校正曲线时的条件。

1.当峰高对操作条件的敏感性以及对拖尾峰、柱子超负荷和检测器有大的响应时,给出非线性的校正曲线,此时峰面积计算常常可以得到更好的结果。不过,对重叠峰,难以准确的测量峰面积,必须提高分离度才能达到预期的效果。

2.对于工厂的常规分析,使用外标法必须经常对校正曲线进行验证

3.如果曲线外推通过坐标原点,验证时可以只取一个点(进一次标准样品)

4.注意进样的重复性。使用注射器进样,外标法的误差大约在0.5% 以内。但是,使用定量进样阀可获得1%的精密度;若同时小心控制分离参数,分析精密度可达±0.25%。

内标法和外标法比较各有什么特点?

内标法的特点及要求:

①内标法的准确性较高,操作条件和进样量的稍许变动对定量结果的影响不大。

②内标法的缺点是操作程序相对烦琐,每次分析时内标物和试样都要准确称量,不适合大批量试样的快速分析,有时寻找合适的内标物也有困难。

外标法的特点及要求:

①操作简单,计算方便,外标法不使用校正因子,适用于大批量试样的快速分析,外标法适用于工厂中的常规分析,它用于衡量组分的分析也能得到满意的结果;

②仪器随着使用会有所变化,因此需要定期进行曲线校正;

③对进样量的准确性控制要求较高,否则造成分析误差。

小七结语

如果采用外标法能够满足要求时,首选外标法。对于精密度要求比较高、结果准确度要求高时用内标法还是必要的。气相色谱进样重现性不如高效液相色谱,内标法定量较多,液相色谱大多采用外标法定量。