更新:10 APR 2016
参考教材:《仪器分析》南京大学版
典型色谱流出曲线
一、基本参数
1.基线
图中(OO’)线,应为水平直线。
在本文中横坐标视为时间,纵坐标视为检测浓度信号。
2.死时间(t_o)
不被固定相吸附或溶解的组分,多为初始气体如空气。
3.保留时间(t_R)
组分从进样开始到色谱峰顶所对应的时间。
4.调整保留时间(t’_R)
待测组分(“滞留组分”)比非滞留组分停留多出的时间。(t’_R=t_R-t_o)
5.峰高(h)
色谱峰顶到基线的垂直距离。
6.标准偏差(sigma)
正态分布曲线两侧拐点之间距离的一半,即0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半。反映谱带展宽的程度。
7.半峰宽(W_{1/2})
色谱峰高一半处的宽度。(W_{1/2}=2sigmasqrt{2ln 2})
8.峰底宽(W_b)
从色谱流出曲线两侧拐点所作的切线与基线交点之间的距离。(W_b=4sigma)
9.描述曲线
(c=dfrac{m}{Fsigmasqrt{2pi}}expleft[-dfrac{1}{2}left(dfrac{t-t_R}{sigma} ight)^2 ight])
m:组分质量
F:流动相的体积速度
二、塔板理论
1.保留体积/保留值
组分的保留体积即组分保留时间内流过的流动相体积。定义式(V_R=t_R imes F_c)
注意流速增大保留时间随即减小,保留体积不变。
相应有死体积(V_m)和调整保留时间(V’_R)。也与流速无关。
保留值可以由保留时间、保留体积或相对保留值(见后)表示。
2.线速度
组分的线速度(r=dfrac{L}{t_R})
流动相的线速度(u=dfrac{L}{t_o})
(L)为柱长。
3.基本保留方程
保留时间取决于柱长、流动相速度、分配系数与两相体积。
(t_R=t_o(1+k’)=dfrac{L}{u}left(1+Kdfrac{V_s}{V_m} ight))
由于(t_R)等可以事先确定或由图得到,由此也可以确定分配比(k’)。
(k’=dfrac{t_R-t_o}{t_o}=dfrac{t’_R}{t_o})
两组分的相对保留值(alpha_{2,1}=dfrac{k’_{(2)}}{k’_{(1)}}) 用来讨论固定相对组分的分离能力。主要取决于固定相性质,其次是色谱柱温度。值越大选择性越高,等于1时两组分重叠。
4.理论塔板数
用来评价一根柱子的柱效。
由半峰宽:(n=5.54left(dfrac{t_R}{W_{1/2}} ight)^2)
由峰底宽:(n=16left(dfrac{t_R}{W_b} ight)^2)
塔板高度:(H=dfrac{L}{n}) 其中色谱柱长为(L)。
三、分辨率/分离度
1.分离度定义
(R_s=dfrac{t_{R(2)}-t_{R(1)}}{dfrac{1}{2}left(W_{b(1)}+W_{b(2)} ight)})
即 (分辨率=dfrac{保留时间差}{峰底宽均值})
达到“基线分离”指(R_s=1.5)。
2.基本分离方程
分离度由理论塔板数、相对保留值、分配比决定。假定两组分色谱峰底宽相等,有
(R_s=dfrac{sqrt{n_2}}{4}cdotdfrac{alpha-1}{alpha}cdotdfrac{k’_2}{1+k’_2})
其中(n_2)为组分2对应的理论塔板数,(alpha)为两组分的相对保留值,(k’_2)为组分2对应的分配比。
利用分离方程可以从要求的分离度(如达到基线分离)得到需要的塔板数。