色譜的基礎(chǔ)知識(shí)

1、有關(guān)色譜圖的概念 圖5-11給出了色譜圖示意圖，有關(guān)術(shù)語(yǔ)列于表5-1-1()。2.有關(guān)保留值的術(shù)語(yǔ) 色譜最常用的保留值是保留時(shí)間。在填充柱GC中，特別是測(cè)定物化參數(shù)時(shí)，常用保留體積的概念。表5-1-2列出了各種保留值的定義（參見圖5-1-1）。表5-1-2 有關(guān)保留值的術(shù)語(yǔ)() 表5-1-2涉及到一個(gè)壓力校正因子j。因?yàn)樯V柱中各處的壓力不同，故載氣體積流量也不同，j就是用來(lái)校正色譜柱中壓力梯度的，其定義為式中，pi為柱入口處壓力，即柱前壓；po為柱出口壓力，一般情況下（除使用MS外）為大氣壓力。 還有一個(gè)載氣流速的問(wèn)題。通常用皂膜流量計(jì)測(cè)得的是檢測(cè)器或柱出口處的溫度和壓力條件下的載氣體積流量

2、F0，扣除水的蒸氣壓，并經(jīng)溫度校正后，就得到柱出口處的實(shí)際載氣流量F: Fe為色譜柱中載氣的平均流速。由于氣體是可壓縮的，雖然單位時(shí)間通過(guò)色譜柱中任一橫截面的載氣質(zhì)量是不變的，但由于柱中各處載氣壓力不同，密度不同，故體積流速也不同。為求得色譜柱中載氣的平均流速，還需對(duì)F進(jìn)行壓力校正： 毛細(xì)管氣相色譜中更多采用的是載氣平均線性流速u。當(dāng)Fe不變時(shí)，載氣通過(guò)色譜柱的線速度隨柱內(nèi)徑不同而不同。為此采用載氣線性流速（簡(jiǎn)稱線流速） 來(lái)描述載氣在色譜柱中的前進(jìn)速度。3.有關(guān)分離的參數(shù)（1）相對(duì)保留值 又叫選擇性或選擇性因子。即在一定的分離條件下，保留時(shí)間大的組分B與保留時(shí)間小的組分A的調(diào)整保留值之比： 這

3、是一個(gè)很常用的色譜參數(shù)。當(dāng)固定相和流動(dòng)相一定時(shí)，一對(duì)物質(zhì)的可以認(rèn)為只是溫度的函數(shù)，故常用于色譜峰的定性，在動(dòng)力學(xué)分離理論中，用來(lái)描述一對(duì)物質(zhì)的分離程度優(yōu)劣。（2）分配系數(shù)K 其定義為在平衡狀態(tài)時(shí)，某一組分在固定液（CL）與流動(dòng)相（CC）中的濃度之比：（3）容量因子k 也叫分配比或分配容量。它定義為平衡狀態(tài)時(shí)，組分在固定相與流動(dòng)相中的質(zhì)量之比：（4）分離度R 表示相鄰兩個(gè)色譜峰分離程度的優(yōu)劣，其定義為（參見圖5-1-1）： 當(dāng)兩峰的峰高相差不大，且峰形接近時(shí)，可認(rèn)為WA=WB，這時(shí)R=tR/W。對(duì)于高斯峰（正態(tài)分布）來(lái)說(shuō)，R=1.5時(shí)，兩峰的重疊部分為0.3%，被認(rèn)為是達(dá)到了基線分離。 有時(shí)兩峰

4、遠(yuǎn)未分離，無(wú)法測(cè)定峰底寬，就可采用峰高分離度Rh來(lái)描述其分離情況（見圖5-1-2）： 可見，Rh等于1時(shí)，相鄰兩峰就達(dá)到了基線分離。（5）分離數(shù)TZ或SN 它是指某一同系物相鄰兩峰間可容納的峰數(shù)。其定義為4.有關(guān)色譜柱性能的參數(shù) 色譜柱的基本參數(shù)有柱長(zhǎng)（L）、柱內(nèi)徑（r）、柱材料、固定相等，此外還有幾個(gè)描述柱性能的參數(shù)。（1）相比 色譜柱中氣相與液相體積之比，=Vc/VL（2）柱效也叫柱效能。是指色譜柱在分離過(guò)程中主要由動(dòng)力學(xué)因素（操作參數(shù)）所決定的分離效能，通常用理論塔板數(shù)n或理論塔板高度H來(lái)表示： 這是色譜塔板理論導(dǎo)出的公式?，F(xiàn)在塔板理論雖已過(guò)時(shí)，但此公式一直沿用至今，用以衡量色譜柱的柱效

5、。在相同的操作條件下，用同一樣品測(cè)定色譜柱的n或H值，n值越大（H越?。?，柱效越高。在色譜速率理論中，H的定義是被分析物分子在無(wú)軌行走時(shí)單位步長(zhǎng)的離散度，已經(jīng)失去了塔板理論中塔板高度的意義，它是一個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)概念。注意，計(jì)算n和H時(shí)，tR和W1/2或W的單位要一致。 實(shí)際工作中常用單位柱長(zhǎng)的理論塔板數(shù),2來(lái)比較柱性能，即n=n/L。有時(shí)還用有效板數(shù)（neff）來(lái)表示柱效，其定義為用調(diào)整保留時(shí)間測(cè)得的柱效： 理想的色譜峰應(yīng)為正態(tài)分布的高斯峰，即流出曲線呈高斯分布。然而，實(shí)際上色譜過(guò)程很復(fù)雜，色譜峰形取決于多種因素。如色譜柱對(duì)某些組分的吸附性太強(qiáng)，或者進(jìn)樣量太大造成柱超載，均會(huì)導(dǎo)致色譜峰的不對(duì)稱。即使色譜柱的, 很高，也可能出現(xiàn)某些組分的拖尾峰或前伸峰。即是對(duì)峰對(duì)稱性的描述。當(dāng)1時(shí)為拖尾峰，1時(shí)為前伸峰。越接近于1，說(shuō)明色譜柱的性能越好。5.保留指數(shù)I 保留指數(shù)I是GC定性分析的重要參數(shù)，最早有Kovats提出，故又稱Kovats保留指數(shù)。其定義為： 一般來(lái)講，GC中對(duì)未知峰的定性僅用保留值包括保留指數(shù)是不夠的，這是因?yàn)椴煌幕衔镌谙嗤纳V條件下可能有相同的保留指數(shù)，故還須有其他輔助定性方法，如GC/MS。反過(guò)來(lái)，僅有GC/MS的質(zhì)譜圖對(duì)一個(gè)未知