色谱基本理论
6) 拐点峰宽/标准偏差 ()
7) 峰面积
13) 鬼峰
色谱图
Widths of a Gaussian peak at various heights as a function of the standard deviation () of the peak
同系物计算法测定死时间 tM
依据:同系物中各调整保留时间tR’的对数与其碳原子数nc
缺点: 在实际工作中,准确得知柱中固定液
的量不是易事。
“关于气相色谱比保留体积概念问题的商榷” 吴志勇. 色谱,1999, 17(3):315-316
气 相 色 谱 保 留 值 的 计 算
相对保留值 (Relative Retention)
在相同的操作条件下,组分i与参比组分s的调整保留值之比:
tR1tR 3 t R 2 tM tR1 tR 3 2tR 2
2
Schematic representation of different isotherms and their influence on chromatographic peak shape. Q is the analyte concentration in the stationary phase and C the analyte concentration in the mobile phase.
VR VM (1 k ' )
5 相比(率) (Phase Ratio)
分配常数
Cs Ws / Vs Vm ' K k Cm Wm / Vm Vs
定义:相比
Vm / Vs
K=k’ k’=K/
即色谱柱内流动相的体积与固定相(液)的体积之比
由 k’=K/ ,可知:
Peaks: 1= n-nonane; 2= benzylchloride; 3= benzoylchloride; 4= benzalchloride; 5= benzoic acid; 6= benzotrichloride; 7= benzoic anhydride
3 平衡常数
分配色谱:
a s Cs K am Cm
理论基础
1)正构烷烃同系物的 lgtR’ 与碳原子数 x 呈线性关系
lg t
的正构烷烃
' R( x )
ax b
2)把待测组分看成是假想的具有相同调整保留值
规定: 无论使用哪种固定相,也不管柱温是多少, 正构烷烃 CnH2n+2 的保留指数 I=100n 测定:在选定的色谱柱上,在一定的温度下,测定两个 正构烷烃和待测组分i的调整保留时间tR’
' lg tR ( x ) ax b ' ' lg tR ( i ) lg tR ( x ) ' lg tR ( i ) ai b i x ( y x ) ' ' lg tR ( y ) lg tR ( x ) ' lg R ( y ) ay b
GC:
' ' tR t R Fo VR' VR VM k' t M t M Fo VM VM 0 VR VM (1 k ' ) VR0 VM (1 k ' )
LC:
' ' tR tR Fc VR VR VM ' k tM tM Fc VM VM
方程、Golay方程、操作条件对柱效的影响);12、 分离度;
13、分离数与有效峰数;14、峰容量
1
两种表达方式
流动相的流速
线速:u / cm•s-1 流量(体积流速):F / mL•min-1
二者关系:F = 60er2u
r:色谱柱内径,cm
e:颗粒间孔隙度
5m
填充柱
5m全多孔硅胶颗粒
④ 待测物质极性太大,如脂肪胺。
⑤ LC中分析碱性物质时使用酸性固 定相或分析酸性物质时使用碱性 固定相。
US Pharmacopia
峰不对称因子和峰拖尾因子
拖尾因子 T=W0.05h/2dl
中国典药:除另有规定外,峰高法定量时T应在0.95~1.05之间
Typical chromatogram of benzoylchloride
保留体积
(2) 校正保留体积 (Corrected Retention Volume)
经压力梯度校正因子校 正后的保留体积
V tR F
0 R
tR jFo jVR t Fo
0 R
校正保留时间: tR0=jtR
保留体积
(3) 死体积
VM tM Fo
0 M
(柱温死体积)
V jVM tM F
(1) 在检测器出口末端用皂膜流量计测得的流量 Fo’ (2) Fo’是在大气压P0、室温Ta (K)条件下测得的,将Fo’进行两种校
正,求得载气在色谱柱出口处的实际流速Fo
水蒸气校正:对肥皂液产生的饱和水蒸气压加以校正 温度校正:将室温(Ta)的载气校正为柱温(Tc)的载气
Tc P0 Pw Fo F Ta P0
(柱温及柱平均压力下)
4 容量因子k’
Retention Factor / Capacity Factor
组份带状分布移动的速 率 任一瞬间流动相中组份 分子的分数 流动相平均流速 任一瞬间流动相中组份 分子数 流动相平均流速 任一瞬间,流动相中组 份分子数 固定相中组份分子数 流动相平均流速 任一瞬间固定相中组份 的重量 即, 1 组份带状分布移动的速 率 任一瞬间流动相中组份 的重量 任一瞬间固定相中组份 的重量 定义:容量因子 ' k 任一瞬间流动相中组份 的重量 ' L / tM tR tM tR 则有 1 k ' t R t M (1 k ' ) k ' L / tR tM tM
po p j
F jFo
p i 1 3 po j 3 2 p i 1 p o
2
j:色谱柱入口和出口之间的压力梯度校正因子(系数)
Pi、 Po:色谱柱入口、出口的压力
GC 载气流速的测定和表达方法
Interparticle (interstitial) porosity: e = Ve/Vc Intraparticle porosity: i = Vpore/Vparticle Total porosity: T = VM/Vc = e+ i(1- e)
Ve: the interstitial volume VC: the total column volume VM: the mobile phase volume
Cs与Cm单位相同,每毫升固定液或流动相 所含的组分的量。
• 吸附色谱:
每克吸附剂吸附组分的 量 Ka 每毫升流动相中所含组 分的量
(柱温及柱平均压力下) 由于吸附是发生在吸附剂的活性表面上,因此也 可用吸附剂的表面积代替吸附剂的重量:
每平方厘米吸附剂表面 所吸附组分的量 Ka 每毫升流动相中所含组 分的量
产生“脱尾峰”或“伸舌头峰”的原因
除了等温线偏离线性外,还有其它因素。
拖尾峰:
① 固定相的传质速度慢。 ② 色谱系统中的部件有吸附性,特 别是金属管道。 ③ 分配色谱中所使用的载体有活性 吸附中心。
伸舌头峰,比较少见。
① 在分配色谱中,进样 量太大,使色谱柱过 载,会出现前伸峰。
② 气化温度太低,样品 在气化室内缓慢蒸发。
(校正死体积)
保留体积
(4)调整保留体积 (Adjusted retention Volume)
V VR VM
' R
tR t M Fo t Fo
' R
保留体积
(5) 净保留体积 (Net Retention Volume): 用压力梯 度校正因子修正的调整保留体积
VN jV jt Fo t F tR tM F V V
(1) 最好选两个相邻的正构烷烃,而且满足 tR(x+1)> tR(i)> tR(x) (2) 如果没有这样的两个正构烷烃,可用不相邻的两个
tR(y)> tR(i)> tR(x)
y-x=1, 2, 3,……y与x的差值不应过大
(3) 甚至tR(y)> tR(x)> tR(i) 也可。 此时为外插法,(1)、(2)两种情况是内插法。
0 R 0 M ' R ' R ' R
净保留时间
tN jt
' R
液相色谱法中,不存在: 1) 校正保留体积(VR0) 2) 净保留体积(VN)
保留体积
(6) 比保留体积 (Specific Retention Volume),Vg
比保留体积( Vg ):每克固定液校正到273.16 K
时的净保留体积(VN)
ri ,s
t t
' R(i ) ' R( s)
V V
' R(i ) ' R( s)
VN ( i ) VN ( s )
Vg ( i ) Vg ( s )
ri,s 只与固定液的种类、柱温和参比组分有关,而与 载气流速、固定液含量、柱长等无关
保留指数(I)/ kováts指数
(Retention Index)
呈线性关系: nc= mlg tR’+q= mlg( tR- tM) + q
同系物3个组分可分别列出: nc1= mlg( tR1- tM) + q nc2= mlg( tR2- tM) + q nc3= mlg( tR3- tM) + q