氣相色譜法進(jìn)行定量計(jì)算時(shí)，可以選擇峰高或峰面積來進(jìn)行。無論選用哪個(gè)參數(shù)，樣品中組分的含量C與此參數(shù)X都必須符合線性關(guān)系，即C＝KX的關(guān)系。根據(jù)檢測器響應(yīng)機(jī)理和塔板理論，峰高與峰面積都應(yīng)該滿足此關(guān)系。但由于峰形展寬等原因，對(duì)絕大多數(shù)檢測器來說，都是峰面積A與含量成正比。只有在峰形比較細(xì)高而且對(duì)稱較好的時(shí)候，選用峰高計(jì)算比較簡易。
色譜的定量方法
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品在色譜定量過程中的使用情況，色譜定量分析方法可以分為外標(biāo)法、內(nèi)標(biāo)法、歸一化法三大類。對(duì)于一些特殊樣品的分析，可能綜合使用其中的二種或三種，形成更復(fù)雜的定量方法，如內(nèi)加法等。
一、外標(biāo)法
當(dāng)能夠精確進(jìn)樣量的時(shí)候，通常采用外標(biāo)法進(jìn)行定量。這種方法標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)單獨(dú)進(jìn)樣分析，從而確定待測組分的校正因子；實(shí)際樣品進(jìn)樣分析后依據(jù)此校正因子對(duì)待測組分色譜峰進(jìn)行計(jì)算得出含量。其特點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和未知樣品分開進(jìn)樣，雖然看上去是二次進(jìn)樣，但實(shí)際上未知樣品只需要一次進(jìn)樣分析就能得到結(jié)果。外標(biāo)法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，不需要前處理。缺點(diǎn)是要求精確進(jìn)樣，進(jìn)樣量的差異直接導(dǎo)致分析誤差的產(chǎn)生。外標(biāo)法是最常用的定量方法，其計(jì)算過程如下：
1.絕對(duì)校正因子gi的計(jì)算：gi＝ms／Ai，式中ms是標(biāo)準(zhǔn)樣品中組分i的含量，Ai是標(biāo)準(zhǔn)樣品譜圖中組分i的峰面積。
2.外標(biāo)法的計(jì)算公式：mi＝Ai * gi，這里mi是未知樣品中組分i的含量。
二、相對(duì)校正因子Gi
相對(duì)校正因子是某組分的絕對(duì)校正因子與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)絕對(duì)校正因子的商。計(jì)算公式如下：Gi＝gi／gs，式中g(shù)i是組分i的絕對(duì)校正因子，gs是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的絕對(duì)校正因子。
對(duì)同一類型的不同檢測器來說，在組分i和s相同的情況下，相對(duì)校正因子是基本一致的。它只和檢測器的性能、待測組分的性質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的性質(zhì)、載氣的性質(zhì)相關(guān)，與操作條件無關(guān)。也就是說基本上可是認(rèn)為相對(duì)校正因子Gi是一個(gè)常數(shù)。相對(duì)校正因子在好多相關(guān)文獻(xiàn)上可以查到，在無法找到所有組分標(biāo)準(zhǔn)樣品的時(shí)候，可以參考使用。但是由于不同檢測器的性能有一定的差異，因此相對(duì)校正因子最好在使用的色譜上單獨(dú)測定。
事實(shí)上，要測定樣品中所有組分的絕對(duì)校正因子很復(fù)雜，難以找到所有的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)并一一進(jìn)行測定?？紤]到相對(duì)校正因子很容易獲得，通過測定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組分并得到其絕對(duì)校正因子后，可以用文獻(xiàn)值推算出其它組分的絕對(duì)校正因子，因此相對(duì)校正因子具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
三、歸一化法
歸一化法有時(shí)候也被稱為百分法（percent），不需要標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)幫助來進(jìn)行定量。它直接通過峰面積或者峰高進(jìn)行歸一化計(jì)算從而得到待測組分的含量。其特點(diǎn)是不需要標(biāo)準(zhǔn)物，只需要一次進(jìn)樣即可完成分析。
歸一化法兼具內(nèi)標(biāo)和外標(biāo)兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，不需要精確控制進(jìn)樣量，也不需要樣品的前處理；缺點(diǎn)在于要求樣品中所有組分都出峰，并且在檢測器的響應(yīng)程度相同，即各組分的絕對(duì)校正因子都相等。歸一化法的計(jì)算公式如下：
當(dāng)各個(gè)組分的絕對(duì)校正因子不同時(shí)，可以采用帶校正因子的面積歸一化法來計(jì)算。事實(shí)上，很多時(shí)候樣品中各組分的絕對(duì)校正因子并不相同。為了消除檢測器對(duì)不同組分響應(yīng)程度的差異，通過用校正因子對(duì)不同組分峰面積進(jìn)行修正后，再進(jìn)行歸一化計(jì)算。其計(jì)算公式如下：
與面積歸一化法的區(qū)別在于用絕對(duì)校正因子修正了每一個(gè)組分的面積，然后再進(jìn)行歸一化。注意，由于分子分母同時(shí)都有校正因子，因此這里也可以使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下的相對(duì)校正因子，這些數(shù)據(jù)很容易從文獻(xiàn)得到。
當(dāng)樣品中不出峰的部分的總量X通過其他方法已經(jīng)被測定時(shí)，可以采用部分歸一化來測定剩余組分。計(jì)算公式如下：
四、內(nèi)標(biāo)法
選擇適宜的物質(zhì)作為預(yù)測組分的參比物，定量加到樣品中去，依據(jù)欲測定組分和參比物在檢測器上的響應(yīng)值（峰面積或峰高）之比和參比物加入量進(jìn)行定量分析的方法叫內(nèi)標(biāo)法。特點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和未知樣品同時(shí)進(jìn)樣，一次進(jìn)樣。內(nèi)標(biāo)法的優(yōu)點(diǎn)在于不需要精確控制進(jìn)樣量，由進(jìn)樣量不同造成的誤差不會(huì)帶到結(jié)果中。缺陷在于內(nèi)標(biāo)物很難尋找，而且分析操作前需要較多的處理過程，操作復(fù)雜，并可能帶來誤差。
一個(gè)合適的內(nèi)標(biāo)物應(yīng)該滿足以下要求：能夠和待測樣品互溶；出峰位置不和樣品中的組分重疊；易于做到加入濃度與待測組分濃度接近；譜圖上內(nèi)標(biāo)物的峰和待測組分的峰接近。內(nèi)標(biāo)法的計(jì)算公式推導(dǎo)如下：
式中，Ai，As分別為待測組分和內(nèi)標(biāo)物的峰面積；Ws，W分別為內(nèi)標(biāo)物和樣品的質(zhì)量；Gwi/s是待測組分對(duì)于內(nèi)標(biāo)物的相對(duì)質(zhì)量校正因子（此值可自行測定，測定要求不高時(shí)也可以由文獻(xiàn)中待測組分和內(nèi)標(biāo)物組分對(duì)苯的相對(duì)質(zhì)量校正因子換算求出）。
五、內(nèi)加法
在無法找到樣品中沒有的合適的組分作為內(nèi)標(biāo)物時(shí)，可以采用內(nèi)加法；在分析溶液類型的樣品時(shí)，如果無法找到空白溶劑，也可以采用內(nèi)加法。內(nèi)加法也經(jīng)常被稱為標(biāo)準(zhǔn)加入法。
內(nèi)加法需要除了和內(nèi)標(biāo)法一樣進(jìn)行一份添加樣品的處理和分析外，還需要對(duì)原始樣品進(jìn)行分析，并根據(jù)兩次分析結(jié)果計(jì)算得到待測組分含量。和內(nèi)標(biāo)法一樣，內(nèi)加法對(duì)進(jìn)樣量并不敏感，不同之處在于至少需要兩次分析。下面我們用一個(gè)實(shí)際應(yīng)用的例子來說明內(nèi)加法是如何工作的：
題：在分析某混合芳烴樣品時(shí)，測得樣品中苯的面積為1100，甲苯的面積為2000，（其它組分面積略）。精確稱取40.00g該樣品，加入0.40g甲苯后混合均勻，在同一色譜儀上進(jìn)混合后樣品測到苯的面積為1200，甲苯的面積為2400，試計(jì)算甲苯的含量。
分析：本題的分析過程是一個(gè)典型的內(nèi)加法操作，其中內(nèi)加物為甲苯，待測組分為甲苯和苯。
解：1. 由于進(jìn)樣量并不準(zhǔn)確，因此兩次分析的譜圖很難直接進(jìn)行對(duì)比。為了取得可以對(duì)比的一致性，我們通過數(shù)字計(jì)算調(diào)整兩次分析苯的峰面積相等。此時(shí)由于兩次分析苯峰面積相等，因此可以斷定兩次分析待測樣品的進(jìn)樣量是相等的。需要注意的是：此時(shí)兩次分析的總的進(jìn)樣量并不相等，添加后樣品比原始樣品調(diào)整后的進(jìn)樣量中，多了添加的內(nèi)標(biāo)物的量。
調(diào)整可以用原始樣品譜圖為依據(jù)，也可以用添加后樣品譜圖為依據(jù)。但是通常采用原始樣品作為依據(jù)以便計(jì)算最終結(jié)果時(shí)比較簡單。注意：選用的依據(jù)不同，中間計(jì)算結(jié)果會(huì)產(chǎn)生差異，但不會(huì)影響最終結(jié)果。依據(jù)的譜圖一旦選定，計(jì)算就應(yīng)該圍繞此依據(jù)進(jìn)行。
在以原始樣品譜圖為依據(jù)的情況下，調(diào)整添加后樣品譜圖中甲苯的峰面積如下：
對(duì)比兩次分析，甲苯的面積增加為2200-2000＝200。在兩次分析待測樣品量相同的情況下，內(nèi)加物面積的增加來自于內(nèi)加量。也就是說，由于內(nèi)加物的加入，導(dǎo)致了內(nèi)加物峰面積的增加。因此內(nèi)加物的加入量與峰面積的增加量符合外標(biāo)法的線性關(guān)系。
為此，計(jì)算混合樣品中內(nèi)加物的加入量，也就是甲苯相對(duì)于原進(jìn)樣量下濃度的增加量值：
據(jù)此可以計(jì)算得到在以原始樣品譜圖為依據(jù)的條件下甲苯的絕對(duì)校正因子g：
此時(shí)，可以根據(jù)外標(biāo)法，以原始樣品譜圖為依據(jù)，計(jì)算得到甲苯的含量為
答：此樣品中甲苯的含量為10％。
另：通過相對(duì)校正因子，容易得到苯的校正因子并計(jì)算得到苯的含量。
六、對(duì)比和綜述
如圖2所示，這些定量方法的關(guān)系如下：
1.外標(biāo)法是所有定量方法的基礎(chǔ)。在可以精確進(jìn)樣量的情況下，通常都采用外標(biāo)法。
2.歸一化法不要求精確進(jìn)樣量，但要求所有組分都必須出峰，或者所有出峰組分的總含量已知。有些時(shí)候雖然能夠精確進(jìn)樣量，但所有組分都出峰的情況下，也使用歸一化法。因?yàn)榇藭r(shí)歸一化法相當(dāng)于外標(biāo)法定量后，對(duì)總量進(jìn)行歸一化誤差修正。
3.內(nèi)標(biāo)法是無法精確進(jìn)樣量、不是所有組分都出峰的情況下，解決定量的辦法。相對(duì)而言，操作和計(jì)算都很復(fù)雜。內(nèi)標(biāo)法的關(guān)鍵是要能夠找到合適的內(nèi)標(biāo)物。內(nèi)標(biāo)法的稱量誤差，應(yīng)小于色譜正常定量分析誤差。
4.再無法找到合適內(nèi)標(biāo)物的無奈情況下，可以使用內(nèi)加法。內(nèi)加法操作復(fù)雜，計(jì)算繁瑣，不是一種常用的定量方法。
