為什么要標定色譜呢？因為色譜本身是無法自己定量的，必須依賴標準物來標定檢測器對標準濃度的響應值，然后根據未知組分的響應值與標準組分的對比，確定未知組分的濃度。色譜儀的標定方法包括內標法、百分比法（面積歸一化法）、帶校正因子的面積歸一化法、外標法等。本文主要介紹外標法的標定。

理論上來說，檢測器是線性響應的，而且過零點，因此外標法的公式是c=gA。這里c是待測組分濃度，g是絕對校正因子，A是峰面積。從這個公式上看，我們在這個直線上選取任意一點（c，A），都可以得到校正因子g。也就是說，只要有任意一個已知濃度的標樣，到色譜儀上分析一次，就能得到準確可靠的絕對校正因子g了。

但實際情況并不如此。我們還要考慮很多因素。這些因素包括以下幾點。

一、檢測器的線性區(qū)間

檢測器的線性并不是無限長的。在定量下限之下，響應曲線是不存在的。因此標準樣品的濃度不能低于定量下限。這是對標準物濃度的第一條要求。

同時，當濃度足夠高，到達定量上限的時候，響應曲線就真的變成曲線了，會向下彎曲。因此對標準物濃度的第二條要求是標準樣品的濃度不能高于定量上限。

二、基線噪聲的固定誤差

是否標準樣品的濃度在定量下限和定量上限之間就沒問題了呢？也不是，因為我們必須考慮誤差。

和大多數分析儀器一樣，色譜定量的誤差也包括兩部分，即一個小的固定的絕對誤差，和一個用百分數表達的相對誤差。色譜定量誤差的絕對誤差部分，主要來源于基線噪聲。下面這個圖，是一個放大的色譜基線和峰的圖。

從這個圖中，兩條蘭線之間的黑色折線是色譜基線。我們知道，色譜的基線總是有一定寬度的，當色譜峰出來后，在正確的積分條件下，藍線上面的綠色面積一定會得到準確積分。但基線寬度內的紅色部分，就不確定了。

因為峰起點和終點每次并不完全確定在基線寬度的固定位置，因此紅色部分的面積，可能完全進入峰面積積分值內，也可能完全不進入，也可能部分進入。因此這個峰面積就會有這個紅色部分大小的固定隨機誤差。

為什么這個隨機誤差是固定大小，不隨著峰面積大小而變化呢？其實這個說法是有一定條件的，就是峰寬必須是不變的。只要峰寬不變，基線噪聲寬度也不變，那么這個面積就是固定的了。對于某個組分來說，只要色譜柱沒有超載，無論這個組分的濃度是多少，峰寬就是一定的。所以，在不超載的情況下，也就是絕大多數情況下，這個隨機誤差都是固定的了。

這個固定誤差非常關鍵。因為在不同濃度下，這個誤差是固定的，所以測量點帶上這個固定誤差，就相當于下圖中的紅色方塊了。本來理想的響應曲線，或者說我們標定得到的工作曲線，應該是綠色線。但因為單次測量存在這樣一個固定的誤差，因此我們在最不幸的情況下可能實際得到的是藍色和粉色線。

藍色線是標樣濃度比較低的情況下得到的；粉色線是標樣濃度比較高的情況下得到的。可以明顯看到，粉色線更接近綠色的理想標線。這是因為濃度高，這個固定的隨機誤差相對就非常小，極端情況對標線的影響就很小了。

這個情況對我們來說很重要。因為一旦因標定時標準組分峰面積的隨機誤差而發(fā)生標線偏移，這個隨機誤差會被標線所固化，成為樣品分析中的系統(tǒng)誤差。也就是說，會在每一次分析中出現，而且實際樣品濃度越大，偏離越遠。

三、標準樣品中濃度的問題

標準樣品濃度應該在定量下限和定量上限之間，并且更靠近定量上限。

這個結論對很多朋友來說很難接受，甚至是顛覆性的。因為很多色譜技術員他們的色譜標準樣品濃度都是很低的，一般都是控制指標要求的控制濃度。在很多情況下，這個控制濃度非常接近定量下限，而不是上限。他們都說，“我這個標樣就是控制指標的，樣品的峰面積比標樣大，就是不合格；比標樣小，就合格。這樣的標樣才準確可靠。”這個想法是好的，但現實是殘酷的。因為每次分析，峰面積都存在一個固定的基線噪聲導致的面積誤差，因此哪怕你重復分析兩次標樣，你也無法得到兩個相同的峰面積。這時你會發(fā)現，用高濃度標樣標定的曲線，分析結果的可能最大誤差要小于用低濃度標定的分析結果。如上圖中的粉色方塊（粉色標線的極限誤差）和藍色方塊（藍色標線的極限誤差）。

所以，當我們選擇單點標定的時候，請盡量不要選擇過低的濃度，因為這樣分析結果的誤差大。

四、進樣量等的相對誤差

影響標定的，還有進樣量、檢測器漂移、分流比變化等條件導致的相對誤差。

我們知道，這些色譜條件其實都不是固定的。每次進樣，進樣量總是會有一個微小的誤差，檢測器響應也可能隨著各種條件發(fā)生一點點差異。這個差異的絕對大小并不固定，而是和樣品中組分含量密切相關。組分含量大，這個差異也就會被相應的放大一點；組分含量小，這個差異也就相應小一點。

但是當我們正確選擇了高濃度標樣之后，固定誤差已經很小可以忽略的時候，這個相對誤差才是我們標定的主要誤差來源，一樣會固化在標線中成為系統(tǒng)誤差，我們如何能夠不在乎它呢？我們其實非常在乎這個隨機誤差的。只不過這個誤差對我們的影響不是標樣濃度，是標定方式。我們知道，隨機誤差服從正態(tài)分布，多次測量取平均值，可以有效減小隨機誤差。所以，要減小這個隨機誤差的影響，許多進行多次標定，并取平均值。從理論上來說，標定次數多多益善；但從實際工作強度來看，這個次數越少越好。因此我們必須折衷。在數學統(tǒng)計學上看，20次即可認為是無限多次，6次即可認為是有限的無限多次。所以，我建議標定的時候選擇6平行。

這個圖上面是隨機誤差t分布表達公式。u是真實值，x是多次分析的平均值，t是t分布表值（就是圖下面表里面的值，與測量次數和置信度有關），s是樣本偏差，n是測量次數。這個公式后面的ts/根號n就是多次測量平均值的隨機誤差了。

計算一下就會知道，在95%置信度下，當方法的s保持不變的情況下，2平行的隨機誤差大約是9s，6平行的隨機誤差大約是1s，6平行的隨機誤差要小10倍左右，即低一個數量級。而這正是我們所需要的：標定結果要比分析結果的隨機誤差小一個數量級。

只有這樣，才能保證標定隨機誤差固化在標線內之后變成的系統(tǒng)誤差，對實際樣品分析結果的影響可以忽略。因為它要小一個數量級了。

所以，標線標定要連續(xù)重復標定6次，取平均值，制作標線。那是不是每天都得忙著標定色譜了，其實，色譜儀沒大的變化，僅僅是你對色譜長時間工作有些懷疑的時候，你不需要標定色譜，你只需要檢驗標線即可。所謂檢驗標線，就是進樣分析一次標準樣品，得到的結果與標稱值相比，在允許的誤差范圍內，就說明標線仍然有效。所以，當你對標線有懷疑的時候，還是只要進樣分析一次標準樣品就好了。而且，你還不需要用這個結果重新制作標線，因為老的標線更可靠，所以你比以前省事了。只有當誤差超過允許范圍，才需要再次標定色譜儀。當然，定期，例如每半年，標定一次色譜儀也是極好的。多標定總是沒壞處。

所以，我們要記得：定期標定色譜儀，隨時抽查檢驗標線。

五、標準樣品的準確性

標樣的標稱濃度并不是非�？煽康�，也有誤差，或者說不確定度。好的廠家生產的每瓶標樣上面都標有不確定度。例如U=2%，k=2，這個k=2，表明是95%的置信度。這個U=2%，表明不確定度為2%。什么是不確定度呢？其實就是誤差的另一種說法而已。就是說，這個標樣生產出來濃度值的隨機誤差是2%。

如果你仔細看標樣說明書，就會發(fā)現，濃度越低，組分越罕見，這個U就越大，甚至達到10%、20%。但是這個隨機誤差是要被固化在標線中，成為樣品分析的系統(tǒng)誤差的，光標樣就有10%的系統(tǒng)誤差，而且是我們無法消除的系統(tǒng)誤差，這如何得了？所以，我們需要幫助標準氣生產廠家，定制高濃度的標準氣，生產廠家明顯會輕松很多，U會小很多。

所以高濃度的標準氣，擁有更低的標稱值隨機誤差。

（內容來源儀器信息網）