范文一:第四章定量分析基本原理
第四章 定量分析基本原理
壹、定量分析
1.容量分(1) 將定量的試樣配製成溶液,利用已知濃度的標準溶液來滴析 定試樣溶液,由試樣的質量,標準溶液的濃度,使用體積(滴定分等,計算試樣中待測成分的含量。常見有:酸鹼滴定、氧析) 化還原滴定、沉澱滴定、錯鹽滴定、鉗合滴定。
(2) 容量分析的程序:採樣、前處理、測定、計算結果。
2.重量分將定量試樣配成溶液,在試樣溶液中加入沉澱劑,使試樣中待析 測成分產生沉澱,再將沉澱灼燒成一定組成的化合物,由化合
物的重量,求待測成分的含量。常見有:沉澱法、揮發法、電
解重量法
貳、重量分析名詞解釋
標準溶液 已知其準確濃度的溶液,就是標準溶液。
滴定 用標準溶液加於試樣溶液,所經過的過程稱為滴定 標定 用標準的標定劑加於未知溶液,所經過的過程稱為標定 逆滴定 先加入過量標準溶液於試樣中,然後以另一個標準溶液來滴定
前面過剩的標準溶液,以求得試樣中待測成分的含量 當量點 當量數相等。
滴定終點 指示劑變色。
空白實驗 除不加試樣外,其餘均操作方法都相同者,稱為空白實驗。 有效數字 精確數字 + 估計值
加減法 加減後,取小數點後位數最少者
乘除法 乘除後,取運算中有效位數最少者
誤差 固定誤差 + 不定誤差
固定誤差 (1)儀器誤差、(2)方法誤差、(3)人為誤差、(4)試藥誤差 降低固定(1)儀器誤差:定期校正儀器。
誤差 (2)方法誤差:選擇一種標準方法與所採用方法作對照實驗,找
出校正值,可以對方法誤差加以校正。
(3)人為誤差:細心操作或加強訓練來減少誤差。
(4)試藥誤差:可經由空白實驗扣除。
不定誤差 又稱為隨機誤差。由無法控制的因素所引起,環境溫度、溼度,
操作人員精神。不定誤差值時大時小,時正時負,常態分布。 真值 精密實驗無限多次的定量值,所得平均值
精確度 重複多次實驗,所得的測定值之間彼此接近的程度;一般而
言,精確度與取決於不定誤差。
精確度的大小通常用偏差來表示。
準確度 重複多次實驗所得的平均值,與真值接近的程度;一般而言,
準確度取決於固定誤差。
絕對誤差愈小,準確度愈高。
絕對誤差 定量值(X)與真值的差的值。絕對誤差 = ,Xi - ,,。
Xi是測量值,, 是真值。
相對誤差 絕對誤差與真值的比值。(Xi - ,) / , × 100,。
Xi:測定值;,:真值。
平均偏差 將各測量值與平均值的偏差(絕對偏差)的絕對值相加起來,除
以測定的次數;平均偏差愈小,表示測定的精確度愈高。
d = , ,Xi - X , / n ,Xi=測定值,X = 平均值,n=測定次數
標準偏差 又稱均方根偏差,一種是測定次數趨於無限多次,以,表示,
一種是測定次數有限次,以s表示。
空白試驗 又稱對照實驗。在分析過程中,除了不加試樣之外,其餘操作
方法、添加試劑的量都與分析試樣時相同。目的在除去試樣以
外的物質,如指示劑,溶劑雜質等。
參、定量分析常見的名詞
1.標準溶液 已知準確濃度的溶液叫做標準溶液。
2.滴定 將標準溶液滴入試樣溶液,反應過程稱為滴定。 3.標定 用標準溶液滴定未知溶液,並計算未知溶液的含量。 4.標定劑 (1) 純度需99.9,以上。
(2) 性質安定,不潮解,不風化。
(3) 無結晶水,組成不受溼度變化影響。
(4) 易溶於水。
(5) 與被標定試液間有一定的化學劑量關係。
(6) 化學式量大;可使秤重誤差減少。
5.逆滴定 加入過量標準液,等反應完全後,再以另一標準液滴定過剩的
標準液。
6.當量點 酸的當量數 = 鹼的當量數
氧化的當量數 = 還原的當量數
7.滴定終點 指示劑變色。
,例題,
1.下列何者不是容量分析,(A)沉澱滴定法 (B)酸鹼滴定 (C)氧化還原滴定
(D)錯鹽滴定 。A
2.已知其精確濃度的溶液稱為,(A)已知溶液 (B)滴定溶液 (C)標定溶液
(D)標準溶液 。D
3.滴定過程中,當指示劑顏色發生改變時,稱為到達,(A)當量點 (B)中和點
(C)莫耳數相等 (D)滴定終點 。D
54.下列何者有效數字是3位,(A)0.0300 (B)2.0005 (C)2.345×10
(D)2.850 。A
5.依有效數字運算規則:16.805 + 1.54 + 0.022 =,(A)18.367 (B)18.37 (C)18.4
(D)18.0 。B
4446.依有效數字運算規則:451 × 65 ,,(A)2.932×10 (B)2.93×10 (C)2.9×10
4(D)3×10 。C
肆、有效數字
1.有效數字 = 精確數字 + 估計值
2.有效數字判定原則
(1)最後一位不為零:1234、123.4、12.34、1.234、0.1234;有效位數是4
位。
(2)有小數點:0.000731、0.00731、0.0731、0.731;有效位數是3位
(3)有小數點:0.1230、0.1200、0.01200、0.001200;有效位數是4位
56(4)整數中的有效位數,以科學記號為準;3.210×10(4位)、1.20×10(3位)、
36.8×10(2位)
(5)4捨6入5討論 :
(6)5為尾數或5以後都是零。(a)5之前為偶數不進位。(b)5之前是奇數進
一位。(c)5不是尾數則進一位。
3.加減的有效位數:加減運算後所得數字,取小數點後位數最少者。
例如:1.23 + 2.345 + 3.4687 = 7.04 (取小數後2位)
4.乘除的有效位數:乘除運萬後所得的積,取運算值中數字最少者。
例如:1.23(3位)× 45(2位) = 55 (2位)
伍、誤差
1.固定誤差:又稱系統誤差或可測誤差。當實驗者以同一方法,同一條件下,重複實驗測定時,誤差重複地出現。誤差有單向性,結果不是偏高就是偏低;不會時高時低,誤差大小基本不變,誤差可被察覺而做必要的校正,這樣的誤差就叫做固定誤差。
2.固定誤差包含有
固定誤差 原因 改善
1.儀器誤差 量瓶、吸量管的刻度或天平校正各種儀器,定期作校正
不準確所產生的誤差。
2.方法誤差 使用方法不完善,少量沉澱溶選一種標準方法與所採
解,指示劑選用不當。 用方法作對照實驗,找出
校正值,如此可以對方法
誤差加以校正 2.方法誤差 使用方法不完善,少量沉澱溶選一種標準方法與所採
解,指示劑選用不當。 用方法作對照實驗,找出
校正值,如此可以對方法
誤差加以校正 3.人為誤差 讀取讀數的習慣不良,習慣性的加強人才訓練與細心操
錯誤;指示劑終點顏色判讀。 作可以避免人為誤差 4.試藥誤差 試藥純度不足 可以利用空白試驗扣除
空白值而加以校正
3.不定誤差:又稱為隨機誤差或不可測誤差。由一些無法控制的因素所引起,例如:環境溫度、溼度、電壓穩定度等,造成試樣重量或儀器性能微小變化。 4.不定誤差值時大時小,時正時負,屬於常態分布,大小相近的正誤差和負誤差出現的機率相近
范文二:液质联用基本原理与定量分析流程简介
现代液质联用系统简介
Minxin Meng 孟旻昕
East China, Waters
2013.9.29
To:江南大学食品学院 无锡
1?2012 Waters Corporation
质谱分析过程:
1. 样品通过进样系统进入离子源,由于结构性质不同而电离为各种不同
质荷比(m/z)的气态离子(母离子、碎片离子);
2. 带有样品信息的离子被加速进入质量分析器,不同的离子在质量分析
器中被分离并按质荷比大小依次抵达检测器,经纪录即得到按质荷比
排列的离子质量谱,也就是质谱 (mass spectrum)。
质谱:
按离子的质荷比的大小依次排列形成的图谱
质谱分析法:
根据质谱给出的信息,进行的定性、定量、结构分析
2?2012 Waters Corporation
3?2012 Waters Corporation
数据系统 真空系统
样品导入
离子源 质量分析器 离子检测器 系统
直接进样 MALDI 四极杆:Quadrupole GC 离子阱、线性离子阱:IT,LIT ESI LC 飞行时间:TOF API APCI CE 傅立叶变换离子回旋共振:FT-ICR APPI
4?2012 Waters Corporation
Modern Ionization Source Technology
Offline Ionization,离线离子化技术
: MALDI: Matrix Assisted Laser Dissociation Ionization
基质辅助激光解析
: ASAP: Atmospheric Solid Analysis Probe,大气压固体直接进样分析 : ……
Online Ionization,在线离子化技术
: ESI: Electric Spray Ionization,电喷雾
: APCI: Atmospheric Pressure Chemical Ionization,大气压化学电离 : APPI: Atmospheric Pressure Photo Ionization,大气压光电离 : ……
5?2012 Waters Corporation
Matrix Assisted Laser Dissociated Ionization
: Offline Ionization technology
– Easy to use
– No gas needed
: Also due to Off-line,
– No front end separation
– Poor performance to complicated
samples
6?2012 Waters Corporation
Atmospheric Solids Analysis Probe
(ASAP)
Obtain Mass Spectrometry Data of Solid and Liquid Samples in One Minute without
Sample Cleanup or LC Separation
STD ESCi Source 7?2012 Waters Corporation
A S A P
ASAP? for rapid, non-chromatographic screening
<15 seconds="">15>
8?2012 Waters Corporation
ASAP
Heated gas
Corona discharge
MS inlet Sample loaded onto melting point capillary Licensed from M&M Mass Spec Consulting 9?2012 Waters Corporation
Modern Ionization Source Technology
Offline Ionization,离线离子化技术
: MALDI: Matrix Assisted Laser Dissociation Ionization
基质辅助激光解析
: ASAP: Atmospheric Solid Analysis Probe,大气压固体直接进样分析 : ……
Online Ionization,在线离子化技术
: ESI: Electric Spray Ionization,电喷雾
: APCI: Atmospheric Pressure Chemical Ionization,大气压化学电离 : APPI: Atmospheric Pressure Photo Ionization,大气压光电离 : ……
10?2012 Waters Corporation
高效分离系统 高灵敏度检测系统
EI、CI… GC MS 大量的载气 高真空体系 HPLC MS/MS ESI、APCI… 大量的液态流动相 高真空体系 11?2012 Waters Corporation
: 离子源技术
– ESI
– APCI
: 接口技术
– 传统接口
– Z型喷雾接口
: 四级杆理论基础
: 串联四级杆定量分析基础 : LC-MRM定量分析一般原则
12?2012 Waters Corporation
氧化还原反应
LC
Flow
+2-4kV
13?2012 Waters Corporation
Single Ions Remain. 两种模型:
“Charge Residue
Model “(large ions) E Droplet + + 电荷残留模型 vExplosions + a+ + + p+ + + + + + + o+ Q …………… + + + + + + + + r+ a
t
i
o
n
+
+
+
+
+
+
+
+
+ + + + Drop Explosion
(Rayleigh Instability)
+
+
+ + + + + + +
+ + q + + + + + + + + + + + Ion Evaporation +
+ Model (small ions) +
离子蒸发模型
14++ + + + + ?2012 Waters Corporation + + ++ + + + + Q + + + + + + + +
+
: 化合物的浓度
: 基质的性质
: 化合物、溶剂的表面活性
: 流速(去溶剂化速度)
16?2012 Waters Corporation
: 信号的饱和归因于离子在液滴表面过于密集,致使某些样品离子不能到
达液滴表面
未饱和 刚好饱和 过饱和
AH+ AH+ AH+AH+ AH+ A AH+
AH+ AH+ AH+ AH+
A AH+ A AH+ AH+ AH+X-A A AH+X- AH+ AH+X- A AH+X- AH+ AH+ AH+X- AH+ AH+ AH+X- AH+ A AH+X- AH+ AH+ AH+ AH+ AH+ 液滴中样品浓度增长的示意图 17?2012 Waters Corporation
: 一般而言,样品信号强度响应随着其它电解质浓度的增高而
降低
: 这一现象叫作?离子抑制?
: 样品离子和电解质离子对电荷及占据液滴表面的竞争导致
离子抑制
18?2012 Waters Corporation
样品离子与电解质离子竟相转化为
1. 表面竞争
气相离子的竞争使样品响应降低.
NH4+ AH+ NH4+
NH4+ A AH+ NH4+
A AH+OAc-
电解质浓度 NH4+OAc-
NH4+ NH4+ NH4+OAc-
AH+ A AH+
NH4+ NH4+
样品响应 2. 电荷竞争
OAc- + AH+ , HOAc + A
19?2012 Waters Corporation
: 对于正离子检测模式,样品必须比基质更具碱性,以便形
成 (M+H)+,或足够的极性去形成稳定的加和离子,如
(M+NH4)+;溶剂为弱酸性,可以给化合物提供足够的质子
: 而对于负离子检测模式,正相反,即样品必须比基质更具
酸性,以便形成 (M-H)- 或足够的极性去形成稳定的加和
离子,例如 (M+OAc)-;而溶剂最好带一点碱性
20?2012 Waters Corporation
: ESI 响应随流速的增加而降低
100
APCI
喷雾的 ESI 50
相对强度
?纯? ESI
0 0.5 1.0 1.5 2.0
流速, mL/min
: 对 ESI 接口来说,最佳工作流速,取决于离子源的设计
21?2012 Waters Corporation
: High temperature heater
— High temperature alloy
element
— Can operate up to 1080oC
— 650oC required for optimal
ESI operation
: Optimal zone of desolvation
— Balanced gas distribution
— Vertical nebulizer positioning
: Cone gas
— Assist to desolvation
— Keep the system clean
22?2012 Waters Corporation
Heated Nebulizer source:
Atmospheric Pressure Chemical Ionization (APCI)
corona discharge needle
polar to unpolar and thermally stable compounds
23?2012 Waters Corporation
溶剂蒸气
样品蒸气
S S
A A S A S S S S S A A A S
: 液流被强迫通过一根窄的管路以使其得到高的线速度
: 高温加热器和喷雾器使液流在脱离管路时蒸发成气体
由于溶剂蒸汽的保护,样品分子较少受热裂解的影响,大量的热量
用于溶剂的蒸发,但是有时也会有热不稳定样品分解
24?2012 Waters Corporation
样品锥孔
H2O
H3O+ 电晕放电区 H2O+ e- N2 H2O (等离子区) N2+ + N2+ N2 N2 H3O+ e- e- ++ N2 H2O+ N2+ +
H2O 电晕放电针 + +
2-5 kV
25?2012 Waters Corporation
: APCI : 电喷雾
– 溶液状态下离子化 – 气相离子化
– 反相或者正相 – 反相或者正相
– 离子化 – 离子化
探头不加热 加热探头 o o
探头尖端施以高电压 电晕针(放电针) o o
– 流动相影响大 – 更少的基质干扰
– 极性化合物 – 弱极性化合物 – 热不稳定化合物
: 先带电,后汽化 : 先汽化,后带电 26?2012 Waters Corporation
基本功能:
将离子源产生的离子,尽可能多的引入质谱分析系统 :
尽可能地控制不带电的中性粒子进入质谱分析系统 :
设计基本思路:
在离子源与高真空质谱系统(采样锥)之间设置阻力,用“电”
来区分带电离子和中性粒子
27?2012 Waters Corporation
: Dual orthogonal ion pathway ensures the ion source stays clean
for longer
LC inlet
ionic species
non-ionic species
28?2012 Waters Corporation
Quadrupole Mass analyser
四级杆质量分析器
29?2012 Waters Corporation
: Three types of voltages present on a Quadrupole:
– RFp-p 射频电压– Fixed frequency (1 MHz) oscillating voltage
(VAC Mass); establishes harmonic ion trajectories.
– Filtering DC (FDC) 直流电压– DC voltage difference
between poles (linear to RFp-p) that defines the resolution.
– Rod Offset Voltage 四级杆两端电压– Low DC voltage that
defines axial ion energy (velocity through quadrupole).
30?2012 Waters Corporation
: RFonly
– No FDC between poles; only RFp-p, Rod Offset present.
– Quad. is in “Total Ion Mode” (transmitting all ions, not filtering).
: RF + resolving DC
– Allowing for mass selection
31?2012 Waters Corporation
–+++ ––
+ + + + + ++
–– –– – – + + + + +
+
–+ ++––
4. RF-voltagerepulsionquadrupoleattraction, respectively,repulsion 6. Ion of AC3. Electrical / of the ionandonly electrical2.pair enters the ionpolarity m/zofofthe nearest1. ... nges into direction to the5. Movement DCthe and pass allows into systemA cha
the quadrupole.quadrupolerespectively,oppositedestabilized.charge + and attraction,Allwith them/z areionoppositenearest withandthe chargebetween rods between quadrupoleother
rods and ion
32?2012 Waters Corporation
+
Ion energy spirals ions through the quadrupole.
33?2012 Waters Corporation
Detector
: Ions scanned by varying the DC/RF voltages across the
quadrupole rods
Two working modes:
MS full scan Single ion scan 34?2012 Waters Corporation
Multiple scan mode the QQQ system can give:
: MS full scan
– Ion scan mode using MS1 or MS2
: MS/MS – Product Ion Scan
– MS1: ion selection mode
MRM mode
– MS2: ion scan mode
MS2 : MRM – Multiple Reaction Monitoring MS1
– Both MS1 and MS2: ion selection mode : Precursor Ion Scan
– MS1: ion scan mode
– MS2: ion selection
: Neutral Loss Scan
– Both MS1 and MS2: ion scan mode, but with different mass
defference
: ……
35?2012 Waters Corporation
Specific MS/MS
Detection
定量分析的优秀工具
Urine Caffeine Retention Time Retention Time
Detection by MS/MS Separate on HPLC
36?2012 Waters Corporation
Single ion Single ion
MRM 1 (321/152)
37?2012 Waters Corporation
Single ion Single ion
MRM 2 (321/257)
38?2012 Waters Corporation
2nd experiment 1st experiment
m/z 3 m/z 3
? Higher dwell time per m/z
? Higher selectivity
? Higher S/N
m/z ratio m/z 2 m/z 2
m/z 1 m/z 1
Time
39?2012 Waters Corporation
: MRM Dwell time = MRM time + Pause time : Cycle time = n (MRM time + Pause time), n: MRM的个数
: Num of LC acquisition data point per peak, m
T-Wave
Width of LC peak (sec)
m=
Ion processing time Cycle time
: MRM time = tQ1 + tQ2 + tQ3
40?2012 Waters Corporation
: Step-by-step method development
– Literature search,查文献,初步确定实验方式、条件 – Sample Preparation,样品处理与准备
– Mass spectrometry (MS/MS),建立MRM方法 – Liquid chromatography
o Retention time definition,合适的目标化合物保留时间
o Method Optimization
? MS source parameters optimization,质谱源参数优化
? tR of targeted compound Adjustment,
目标化合物保留时间调整
: Method Validation
方法验证
41?2012 Waters Corporation
仪器的及时清洗,非常重要
: 使用标准品建立方法后,马上清洗管路
– 用50% 乙腈或50%甲醇,Purge管路2次以上,喷针部分用LC流动相冲洗
: LC-MRM做完生物基质的样品后,LC需多冲些时间,使吸附到色谱柱
上的干扰物,如磷脂等完全洗脱下来。
: 使用过含添加剂(如甲酸、铵盐等)的流动相后,色谱柱,离子源都
要用不含添加剂的流动相冲洗,以延长仪器和色谱柱的寿命。
42?2012 Waters Corporation
43 ?2012 Waters Corporation
范文三:TLC的定量分析
TLC 的定量分析
薄层色谱扫描仪的工作原理有两类:狭缝扫描光密度检测和CCD 数码成像分析。 狭缝扫描(可变波长扫描)是经典的方法,但是越来越多新发表的文章采用了数码成像分析。近年来也有大量对狭缝扫描和成像分析进行对比研究的文章。在食品检测领域,也有人按ICH 规范对成像分析进行了系统的验证工作,包括:特异性、稳定性、线性、精度、准确度和适用性等。
来源:Joseph Sherma Journal of Chromatography A, 880 (2000) 129–147 狭缝扫描光密度检测的优势在于可选择特定波长,因此可以找到检测物质的最大吸收峰,因此可提高检测的精度。而基于成像分析第二代薄层色谱扫描仪的优势在于仪器投资成本低,操作方便,更易于被分析人员接受。
对于最大吸收峰和特定波长扫描,其意义并不突出,就象HPLC 中,采用通常的280nm 检测,就能完成绝大部分定量分析,而很少有人为提高检测精度去寻找检测组分的最大吸收峰。另一方面,杂质和主成份一般都不在同一波长下有最大吸收,因此再怎样改变检测波长还是存在定量误差,但这并没有影响到实际应用。在薄层色谱中,最常用的淬灭荧光检测为254nm ,而荧光发射检测为365nm ,这两种检测可完成绝大部分的检测,这也是各国药典或者标准中采用这两个波长检测的原因。
详细分析参考:狭缝光密度检测和数码成像分析的技术比较
博黛科技评注 2006.7
中药指纹图谱技术
TLC 具有快速、经济、可靠、操作简单、适用范围广、重现 性好等优点,为国内外学者最快接受和广为使用。用固定波长对薄层展开的各斑点作薄层扫 描的扫描图谱比目测的层析图谱更为客观准确,因而具有更好的指纹鉴别意义。林明美等对柴胡 10 个品种近 40 个样品进行了薄层指纹分析。将柴胡根中的挥发
油、己 烷 提取物及甲醇提取物,分别进行薄层层析及薄层扫描。结果发现,皂苷d 、a 、c 为柴胡属植 物的特征性成分。不同品种的柴胡,凡药材来源、外形区别显著者,其指纹图谱差异也显著 ,因此可根据图谱去推断药材的品种。颜玉贞等用经过优化的溶剂系统在双槽 展开箱中用硅胶薄层板作两次展开,对黄连所含原小檗碱型生物碱进行薄层色谱分离,在控 制条件下得到的商品黄连样品 TLC 中可检出包括微量生物碱在内的 9~11 个斑点,其荧光 及紫外扫描图可作为黄连药材的指纹图谱,以此确定不同黄连样品中主要生物碱的分布。苏 薇薇等对 10 个不同产地的黄芩样品,将乙醇、乙酸乙酯、乙醚提取液分别进 行了聚酰胺薄膜分析,从中提取反映样品间差异的数量化特征,用聚类分析的方法对黄芩进 行 鉴别分类,结果准确。
来源: 聂晶 《中草药》 2000年第31卷第12期
薄层色谱法具有快速、经济、操作简单、适用范围广、图象直观等特点。在实际的薄层层析中,有时因中药成分性质相近而难以分开时,可采用高效薄层层析法(HPTLC )。该方法是采用更细更匀的吸附剂,因而提高了分离效果,比经典薄层色谱提高3倍,最多可分离40种组分。聂孝平等用薄层色谱全程扫描的方法建立制剂的薄层指纹图谱,以特征峰有无来鉴别延胡索和夏天无。米莉莉等对不同虫草样品建立荧光淬灭薄层色谱指纹图谱,得到的荧光淬灭薄层色谱指纹图谱能为人工虫草和天然虫草提供直接的指纹鉴别。该方法快速简便、重现行好。但由于薄层板的质量和开放式层析系统等外界因素的影响,方法重现性较查,对实现的结果会产生一定的误差。
来源:喻录容 《华夏医学》 2004年第17卷第4期
中国药典2005版一部中收载药品1146种,TLC 法用于鉴别的已达1523项,用于含量测定的为45项。
来源:《中国药典2005版》《中国药典 2005 版薄层色谱彩色图谱集》
中国药典中定量分析更多的采用了液相色谱,薄层色谱方法很少,欧洲药典或美国药典中也是这种趋势。薄层色谱方法因其操作简单、灵敏等特点,在鉴别项目中应用较广,特别是中药指纹图谱大量采用了薄层色谱方法。因为以鉴别为目的,
则采用数码成像分析为基础的第二代薄层色谱扫描仪体现出明显优势,仪器投入小,操作简便,结果更加直观。
博黛科技评注 2006.8
薄层色谱存档
文档记录是GLP 和GMP 的基本要求,随着数码成像技术的发展,数码照相和电脑扫描正快速用于薄层色谱板的图像化存档。而具有荧光成像功能的第二代薄层色谱扫描仪将成为制药企业的首选。
博黛科技评注 2006.8
食品成分、农药残留、兽药残留、药品杂质、食品污染、毒素、毒品
中药鉴别和含量分析:
254nm :葛根素、五味子、地榆、前胡、没食子、佛手柑脑、夏天无、穿心莲、栀子、防风
365nm :大黄、当归、虎杖、茜草、人参、黄芪、功劳木、灵芝、首乌、罂粟、青叶胆
原料药相关物杂质分析:
磺胺异噁唑、阿魏酸钠、格列本脲
食品污染产生的毒素:
黄曲霉毒素B1(谷物,GB/T5009.22-2003)
脱氧雪腐镰刀菌烯醇(呕吐毒素Vomittoxin ,谷物,GB/T14929.5-1994) 赭曲霉毒素A (OA )(谷物,GB13111-91)
曲霉毒素M1(鲜奶,GB/T5009.24-1996)
杂色曲霉素(植物性食品,GB/T5009.25—2003)
展青霉素(PTL )(苹果和山楂,GB14974-94)
酵米面黄杆菌毒素A(flavotoxin A)
传统薄层扫描的技术要点 检测对象
薄层扫描按照检测光的不同分为吸收检测法、荧光检测法和荧光淬灭法:
吸收法:检测样品对可见光或者紫外光吸收量。凡在可见光及紫外光区有吸收的化合物,分别用钨灯或氘灯为光源,在波长200-800nm 范围的选择合适波长进行测定。
荧光法:检测样品在特定波长激发光照射下产生的荧光强度。光源用氙灯或汞灯。 荧光淬灭法:检测样品对薄层吸附剂中荧光剂在紫外照射下的发光强度。 因此,三者都是通过检测光强度来确定含量,差别只是光的来源不同而已。 下面是一个典型的薄层扫描紫外吸收光谱图:
图中显示了一个长110mm 的薄层板在各种波长(200nm -370nm )条件下的吸收光谱图,横坐标为薄层板的展开距离,纵坐标为吸光度,z 坐标为扫描光源波长。 通常,获得这种光谱图是进行样品薄层扫描需完成的第一步工作,根据这副图就可确定扫描方式和波长。
扫描方式
根据光源数量不同,薄层扫描分为:单光束扫描、双光束扫描和双波长扫描。 单光束扫描:采用单一光束(即单一波长扫描),其结果就是上图中一特定波长条件下的单条曲线。仪器结构简单,但是基线不稳,实际中很少使用。
双光束扫描:采用同一波长的两个光束同步扫描,一个光束扫描样品展开通道,另一个光束扫描样品通道旁边的空白区域,这样就可扣除空白吸收,部分消除薄层板展开方向铺板不均匀产生的误差。但是无法消除垂至于展开方向铺板不均匀产生的误差。
双波长扫描:两个不同波长的光束交替扫描样品展开的通道区域,波长选择时,一个波长为样品最大吸收位置,另一是吸收极小值位置。如上图所示,如检测目标为3(则最大吸收峰为290nm ,极小值可选200nm 、260nm 或325nm )。这种方法可基本消除铺板不均产生的误差,因此扫描基线很稳定。
以上各种扫描方式中,根据光源大小(扫描精度)不同可分为直线扫描和锯齿扫描。
直线扫描:用可以覆盖样品展开通道的宽光束一次性扫完整个展开通道,即在展开方向上(图中横坐标),每个点的数据只是一个扫描数据点。
锯齿扫描:采用点状光源,光点尺寸小于通道宽度,因此在展开方向移动到任何一点时,光源都要逐点沿样品通道方向扫描,即形成“之”形(或锯齿形扫描)。这样,在展开方向上每一点的数据都是多个点扫描结果的累加值。锯齿扫描的精度相对直线扫描明显提高。
目前,在定量分析中,薄层扫描多采用双波长锯齿扫描。
分析误差
薄层分析的误差包括三个方面:点样误差、展开误差、定位误差和检测误差。 采用自动点样器,误差可控制在0.5%,熟练的分析人员用毛细管点样,误差小于1.0%,若用微量进样器,误差会大一些。
展开误差来自铺板的均匀性和样品展开效果,若采用预制的高效薄层板,误差会明显降低,采用双波长锯齿扫描,也能有效降低展开误差。
定位误差值斑点的位置和大小判定,扩散、脱尾等易产生定位误差。检测误差来自光源的稳定性、光检测器的稳定性以及样品对光吸收(或荧光产生)的线性度等方面。为减少这些误差,需要非常精密的机电系统,这也直接导致产品高昂的价格。
通常情况下,薄层扫描分析的误差在3%以下。
薄层数码成像的技术要点
薄层数码成像分析技术是利用数码成像设备获得薄层板上各点的光强度信息,之后对获得图像进行分析的薄层分析技术。数码成像设备包括两种:照相机和扫描仪(由于数码扫描仪采用逐行成像技术,为便于区分传统薄层扫描仪的逐点扫描,将数码扫描仪称为逐行扫描仪)。
和传统薄层扫描一样,照相机或逐行扫描仪都具有光检测系统,它们都是将光量线性转化为电信号的元件。不同的是,照相机和逐行扫描仪可进一步将电信号转换成电脑图像,图像中单个点(像素)的颜色深浅反映了光的强弱。 检测对象
根据成像光源的不同,成像分析可分为:吸收成像、荧光成像和荧光淬灭成像。
吸收成像:各药典中,用显示剂显色后观察斑点色泽强度就是人眼对可见光的吸收成像结果,由于照相机或者扫描仪同样可以接收紫外光产生电信号,也能产生紫外成像。
荧光成像:各药典中,365nm 紫外下的荧光斑点检测就是人眼荧光成像。
荧光淬灭成像:各药典中,用254nm 照射检测含荧光剂薄层板上的紫黑色暗斑就是人眼的荧光淬灭成像。
下图左边绿色背景就是GF254硅胶板在254nm 紫外下的荧光图像,黑色斑点即为样品点。
因此,薄层数码成像更接近人眼观察检测,结果更直观,因此非常适合鉴别,特别是中药指纹图谱的识别。
技术特点
根据数码成像原理,薄层数码成像从技术上可理解为单光源密集扫描。和传统薄层扫描系统相比,由于使用单一光源,效果不如双波长扫描(即无法消除铺板不均产生的影响);而在扫描精度方面,却要超过锯齿扫描。
在光源稳定均匀性控制方面,照相机采用一次性闪光,不存在稳定性问题,但是照相机用点光源发散形成面光源照射到薄层板上,均匀性较难保证;逐行扫描仪采用线性光源,光源稳定均匀性较传统薄层扫描的光束要好
数码成像分析以图像显示,对斑点正确选择可消除定位误差。因此在采用预制高效薄层板分析时,数码成像分析可获得与传统薄层扫描仪同等的定量精度和准确度。
在操作时间方面,照相机成像最快,逐行扫描仪需数秒或者几十秒,而传统薄层扫描仪通常要几分钟。
数码成像分析的唯一不足在于只能使用白光、254nm 、365nm 和312nm 等特定光源,而数码成像的显著优势是价格,比传统薄层扫描仪低得多。
范文四:偏振光的定量分析
偏振光的定量分析
Nickirk
【摘要】 光波中的电振动矢量和磁振动矢量都与传播速度垂直,因此光波是横波,它具有偏振性。具有偏振性的光称为为偏振光。偏振是光的重要性质之一,在偏振光的定量分析中用到的GSZF-3型偏振光系统能够清晰地绘制出线偏振光、椭圆偏振光以及椭圆偏振光的相对强度分布图,同时也很方便地验证了马吕斯定律。 【关键词】 偏振光 定量分析 马吕斯定律
Abstract: Polarization is one of the most important properties of light. In this experiment we have used the GSZF-3 Polarization Optical System to assist us to plot the curve of the relative intensity distribution of the linear polarized light, elliptical polarized light and circular polarized light. Keywords: Polarized light. Quantitative analysis. Malus law ,引言
光的偏振性可以由经典电动力学比较好的描述,目前偏振光主要偏向应用,比如:3D电影的眼镜片。在这个实验中,我们回顾了一些光学的理论,提供了一些光学仪器的使用方法和理论。本实验最大的特点是用计算机软件实现控制实验装置,采集实验数据和对实验数据进行分析。 ,实验原理
1. 线偏振光的产生与鉴别
当自然光通过起偏器后,由于只有电矢量振动方向平行于透射轴的光可以通过,所以, 由起偏器出射的光为线偏振光。判断其是否为线偏振光,只要让该偏振光通过一个检偏器,当转动检偏器改变其透振轴与线偏振光的振动方向之间的夹角时,出射的光强随之改变。当透振轴与线偏振光的振动方向平行时,出射的光强最大;而垂直于线偏振光的振动方向时,
出射的光强为零。如果检偏器转动一周,光强交替出现两次最亮和两次消光,则可判断其为
线偏振光。这些规律可用公式表述如下:
(1)
式中为检偏器透振方向与线偏振光振动方向之间的夹角,E、I 分别为出射光的振幅和 光强,、分别为线偏振光的振幅和光强。显然出射光线光强随角度的变化成余弦线的规律变化,周期为。
出射光满足 Malus 定律
(2)
以相对能量 为纵坐标,为横坐标,从到变化时将形成一条直线,由此 也可验证线偏振光。
2. 圆偏振光的产生与鉴别
产生圆偏振光的前提是先得到线偏振光,然后让线偏振光垂直入射到波片,如果 线偏振光的振动方向与的快轴和慢轴成角,这时透过片的光是圆偏振光。 线偏振光表示为
(3)
经过片快轴方向(即Y方向)相位超前,所以出射光为
(4)
当 时,,这正是圆偏振光。它透过检偏器的两振动分量为
(5)
合振动为
观察时间内光强的平均值为
(6)
故圆偏振光透过检偏器后,出射光强恒定不变,且为线偏振光的 1/2。 3.椭圆偏振光的产生和鉴别
产生椭圆偏振光的前提同样是先得到线偏振光,然后让线偏振光垂直入射到波片, 如果线偏振光的振动方向与波片的快轴和慢轴不成、和角,这时透过波片的光是椭圆偏振光。讨论与圆偏振光类似,只需使(4)式中不等于、和角即可。它经过检偏器后,透过检偏器的两振动分量同样为(5)式。 观察时间内光强的平均值为
(7)
为检偏器透振方向与波片慢轴的夹角,随检偏器的转动而连续变化。 三,实验内容和实验步骤
该系统采用He-Ne 激光器作光源,激光垂直通过格兰棱镜(起偏器)产生线偏振光,线偏振光再经过另一个格兰棱镜(检偏器),根据需要可在两偏振器间插入波片。由检偏器透射的光照射在光电探测器上,将光强信号转换成电信号,通过电控箱中的调理电路(放大、整形)、AD 转换电路(将模拟量转变为数字量)、接口电路(实现与计算机间的通讯)与微机相联,实现在微机上显视采集的数据并作图。另外格兰棱镜安装在带有步进马达的支架上,马达通过电控箱由微机控制,所有光学器件通过磁性千分座固定在光学平台上。
1.仔细阅读仪器说明书,熟悉各实验器件的功能和调节方法,熟悉实验软件的各种功 能和使用方法。
2.光路调节。将激光器、两个格兰棱镜、探测器依次摆放在光学平台上,先调激光器 使激光束平行台面,然后调节各器件使通光孔共线,同时使各光学镜面与光线垂直。调节方
法为使所有反射光点与入射光重合,并通过线偏振光透过检偏器光强与检偏器转角间的关系
曲线检查光路是否已调好。
3.观察并记录线偏振光透过检偏器光强与检偏器转角间的关系曲线,并验证马吕斯定 律。
4.获得圆偏振光,观察并记录圆偏振光透过检偏器光强与检偏器转角间的关系曲线(直
角坐标和极坐标两种)。
5.改变波片光轴与线偏振光的夹角,得到不同的椭圆偏振光;在直角坐标和极坐标两 种坐标系中,分别观察记录各种椭圆偏振光透过检偏器光强与检偏器转角间的关系曲线。
6. 分析实验中出现的问题及解决办法,对照曲线,定量讨论三类偏振光的基本特性。
四,实验现象以及实验记录
1, 线性偏振光
(1) 用软件画出的光强分布如下图
图(1)
光强分布的图像与公式(1)吻合。 (2) 验证马吕斯定律,
如图:
s
图
(2)
从图中可以看出,实验数据几乎分布在一条直线上。有力的验证了马吕斯定律的正确性。
2, 圆偏振光
在极坐标系下的光强分布图如下
直角坐标系下的光强分布如下
从直角坐标系和极坐标系都可以看出,圆偏振光在各个方向上的光强都大致一样(在误差允许范围内)。
3, 椭圆偏振光
(1)玻片的光轴与线偏振光的振动方向成时:
在直角坐标系下
在极坐标系下:
(2)玻片的光轴与线偏振光的振动方向成时: 在直角坐标系下
在极坐标系下
(1)玻片的光轴与线偏振光的振动方向成时: 在直角坐标系下
在极坐标系下
以上三种情况,光强都随着角度角度呈周期性变化,且最小值不为0.误差范围内可认为是椭圆偏振光。
注:由于软件界面的背景色是黑色,打印时效果不好,因此用取了反色。
五,结语
本实验利用了GSZF-3型偏振光实验系统来进行偏振光的研究。实验全程使用计算机软件控制实验装置,采集数据以及分析数据。很方便地验证了马吕斯定律,以及研究了线偏振光,圆偏振光和椭圆偏振光的性质。 参考文献
[1] 偏振光的分析 武汉大学物理科学与技术学院实验中心官方网站
[2] 周殿清,张文炳,冯辉《基础物理实验》 科学出版社2009年1月
范文五:定量分析方法的建立
定量分析方法的建立
杨成选
荷兰帕纳科公司
定量分析方法的建立
1 样品制备
1.1标准样品的选择和准备
粉末压片法采用自制内控标样建立工作曲线,数量不少于10个,且有一定的浓度梯
度,可人工配制一些,再从生产线上自然取得一些。玻璃熔融法采用国家标准物质建
立工作曲线,数量不少于10个,且有一定的浓度梯度。
1.2粉末样品的制备
用于XRF分析的试样应研磨至200目以上。
压片条件:压力30吨;保压时间30秒。
当样品的粘结性较差难以压制成结实的样片时,应添加一定量的粘结剂。准确称量
10克样品和0.5克甲基纤维素。将称好的样品和粘结剂倒入WC料钵中,再加入2滴
三乙醇胺,于振动磨上混合120秒。
1.3 玻璃熔融片的制备
铁矿石采用1:20的稀释比:样品0.35000g,熔剂7.0000g,氧化剂0.4000g,脱模剂6滴(50%),1150℃熔融18分钟。
炉渣采用1:14的稀释比:样品0.5000g,熔剂7.0000g,氧化剂0.6000g,脱模剂6滴(50%),1120℃熔融12分钟。
1.4 金属试样的制备
中低合金钢试样一般用80目碳化硅砂纸或刚玉砂纸抛光,分析面应平整、无气孔、无夹渣,纹路一致。标样和试验的制备条件应严格一直。
白口生铁试样一般用60目碳化硅砂轮抛光,分析面应平整、无气孔、无夹渣,纹路一致。标样和试验的制备条件应严格一直。
2汇编测量条件
2.1在Windows桌面中点击SuperQ Manager 图标或点击 “ Start/ Program/ SuperQ
/ SuperQ Manager”,显示“SuperQ Manager ”程序管理器页面。
2.2点击SuperQ Manager窗口中的 按钮 ,显示SuperQ登录对话框 ,输入用户名(SuperQ)和口令(SuperQ),即进入系统设置模块,开始汇编过程。
2.3单击Application菜单,再选择New Application弹出New Application对话框。
2.4在New application下为新的应用起一个名字,例如Pig Iron。
,弹出Add channel set对话框,添加一个通道设置,建议此名称与2.5
单击
应用名一致,例如仍为Pig Iron,点Collimator mask diameter(mm)下拉框,选择一个面罩尺寸。
2.6单击OK,打开汇编条件窗口,例如
标签,做一个样品制备描述。例如: 2.7单击
Grind the sample to a grain size of less than 50 um.
Weigh 10.000 g of sample and 0.5 g of methyl cellulose.
Mix for 180s in grinder.
Pressure:25 tons.
Duration time of pressure: 30 s
2.8单击标签,定义样品识别方案,在Type下拉框中选择free。也可点 。 击添加新字段,但要保证所有字段长度之和不超过60。
有8种标记类型可供选择:
Free ---------------------- 随意方式,最多60个字符数;
Fixed --------------------- 固定方式;
Selection ----------------- 可选择方式;
Free Upper Case Only ------ 仅以大写字母表示;
Free Lower Case Only ------ 仅以小写字母表示;
Numeric Left Aligen ------- 数字左对齐;
Numeric Right Aligen ------ 数字右对齐;
Numeric Leading Zero ------ 数字零打头;
Date/Time ----------------- 日期与时间。
标签,定义General conditions 、Quantitative conditions ,各参数的意义2.9单击
如下。
? XRF Vacuum lock time 空气锁抽真空时间,金属样品一般选择6
秒,粉末压片一般8秒。
? Delay time 测量前的等待时间(用于加热样品),一般为 4秒
? Analysis medium 光路分析介质:真空或氦气可选
? Collimator mask(mm) 准直器光栏孔径:27,32,37等
? Default archive 默认的结果数据库:如Pig Iron
? Qualitative measurement first 首先进行定性测量:用则选择(打b);不 用则取消选择
? Measure in decreasing energy order 按能量递减的次序测量
? Report after measurement 测量后自动打印报告:用则b;不用则
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