仪器分析中常用定量方法的特点对比和选用

仪器分析中常用定量方法的特点对比和选用【摘要】定量是仪器分析的目的，可以准确计算出待测组分的含量，但是影响定量精度的因素很多，如果我们能够根据自己检测条件和目的，选择出正确的定量方法，就可以排除或减少这些因素带来的误差。文章将各种定量方法的特点进行对比来方便我们的选择。【关键词】定量方法；定量误差；面积归一法；外标法；内标法；标准加入法1.引言在实验室仪器分析中，定量是我们主要目的之一，仪器可以通过不同的检测装置把待分析对象以特定的关系联系起来，这是定量的依据。例如通常光谱、色谱分析就是根据比尔定律将样品的含量和吸光度、峰高、峰面积之间建立联系，从而形成常用的面积归一法、校正面积归一法、外标法、内标法、标准加入法等定量方法。利用这些方法来处理仪器检测到的数据，就能把需要检测的组份含量计算出来。然而，在实际分析中有时我们得到的结果自以为很正确的，但实际上与真正的结果却相差很远，这就产生了定量误差。2.影响定量结果的因素一般来说，影响定量结果的因素很多，除了仪器方面问题外，还有样品本身的问题（如：杂质干扰、溶剂选择、样品的稳定性、配制过程）、进样问题（如：进样方式、准确度、精密度）、积分参数设定问题（半峰宽、斜率）、检测峰形问题（拖尾因子、理论塔板数）等。还有一个就是定量方法的选择问题。3.定量方法的特点、特性和选择范围定量的依据来源于检测器的响应机理和塔板理论，线性关系是满足两者之间重要的纽带，是形成各种定量方法的基础。当然，这些方法的建立又是在各自特点的基础上产生的，只有了解他们的特性，才有助于选择合适的方法，也就可以抵消其它问题带来的影响。下面表1把几种定量方法的特点和适用范围进行对比，这样根据自己的仪器状况、样品情况、实验条件等，选用适合的方法。1.无需做校正（标准曲线），简便、快捷。2.对进样量不严格要求，可以有误差。3.要求所有组分都被检测到。4.要求仪器对所有组分的检测灵敏度相当。5.结果不是真实的定量值，是相对的百分含量。6.可方便的用于杂质分析。1.只对目标组分作校正，不需所有的峰都被检测到。2.需要标准样品。3.进样量必须准确。4.仪器必须有良好的稳定性。5.当被测物组分浓度范围较大时，需多点校正。6.被测物浓度和标准物浓度相近时定量更准确。内标法是在样品中添加内标物质，根据预先求出的欲测成分与标准物质的相对灵敏度和样品中加入的标准物质的量进行定量的方法。Ci（%）=Fi*（Ai/As）*（IS.WT/SPL.WT）*100多用在国际标准和要求严格的方法中。1.对进样量要求不严格。2.只对所测组分作校正。3.必须在标样和样品中添加内标组分。4.内标物选择比较困难，操作较繁琐。5.内标物不能同样品有反应，与待测无有良好的分离，又不能相距太远，峰面积比在0.7-1.3范围。标准加入法当难以选择合适的内标物或无空白样品时，以待测组分的纯物质为内标物加入到待测样品中，然后在相同的仪器条件下，测定加入待测组分前后的峰面积，从而计算待测组分的含量。1.不需另外选择内标物。2.进样量不必十分准确。3.仪器条件应相同以保证校准因子完全相等。4.从方法对比，可以得到以下结论4.1相对精准的方法---内标法。内标物应是试样中不存在的纯物质，与被测物质相近，能溶于样品中，但不能与样品发生反应。在标样和样品中加入内标物后，待测成分和内标物的面积比和它们的浓度比保持固定关系，样品前处理造成的误差和定容过程就变得不是很重要了，对样品的处理就相对宽松些，浓缩、稀释均不受影响，允许有进样误差，因此，在没有自动进样装置或不能保证精准进样的情况下使用，定量仍能精准。这里在选取内标物时，又引入另外一个称量误差，所以对天平和称量精度又有更高的要求。4.2最常用的方法---外标法。外标法是所有定量方法的基础，操作简单。在进样准确性有保证和操作条件稳定的情况下，是最常用的方法。适用于日常控制分析和大量同类样品分析。该方法标准样品和未知样品的分析条件必须保持一致。因为定量精度取决于进样量的重现性。校正曲线通常用被测纯物质配成不同浓度的一次线性方程，当样品浓度值分散时可采用多点校正，使标准浓度覆盖被测样品的检测范围。若考虑多点（三点以上）带来的误差因素，可用最小二乘法和加权最小二乘法修正。单点校正更加简单，但待测样品浓度必须和标样浓度接近，才能保证准确。单点法也常用于一些合格或超标物质的判定。4.3最简单的方法---面积归一法。它的优点是简便、准确，当操作条件有变化时对结果的影响较小，不用考虑进样的准确性，适用于多组分含量的分析。它可以不用标准样品，不用创建校正曲线。但有一点很重要，必须保证样品中所有组份都能被检测到，这样才能保证各组份含量的准确。如果仪器对各组份的检测灵敏度有差异时，需引入校正因子，形成校正面积归一法。面积归一法很适合于杂质含量百分比检测上。4.4最无奈的方法----标准加入法。在仪器的进样量不能准确控制又找不到合适内标物的情况下，可以用标准加入法，因此也可以看作是外标法和内标法的结合。常用于那些有前处理的分析，组分的相对灵敏度常因溶剂或其他共存成分而受到影响。它操作复杂，计算繁琐，不是常用的方法。5.结语通过以上分析和特点对比，我们了解了仪器分析中产生定量误差的原因很多。我们强调的仅是不同定量方法的特点，我们追求的是在我们现有的分析条件下，如何正确地选用合适的定量方法，消除仪器带来的误差，减小样品引起的偏离，克服条件造成的影响。目的就是提高仪器分析的定量精度。参考文献[1]汪正范，《色谱定性与定量》，化学工业出版社，1999[2]傅若农，《近代色谱分析》，国防工业出版社，1998