色譜法是一種分離技術(shù)。它以其具有高分離效能、高檢測(cè)性能、分析時(shí)間快速而成為現(xiàn)代儀器分析方法中應(yīng)用zui廣泛的一種方法。它的分離原理是,使混合物中各組分在兩相間進(jìn)行分配,其中一相是不動(dòng)的,稱為固定相,另一相是攜帶混合物流過此固定相的流體,稱為流動(dòng)相。
一、色譜法分類:
按流動(dòng)相的物態(tài),色譜法可分為氣相色譜法(流動(dòng)相為氣體)和液相色譜法(流動(dòng)相為液體);再按固定相的物態(tài),又可分為氣固色譜法(固定相為固體吸附劑)、氣液色譜法(固定相為涂在固體上或毛細(xì)管壁上的液體)、液固色譜法和液液色譜法等。
按固定相使用的形式,可分為柱色譜法(固定相裝在色譜柱中)、紙色譜法(濾紙為固定相)和薄層色譜法(將吸附劑粉末制成薄層作固定相)等。
按分離過程的機(jī)制,可分為吸附色譜法(利用吸附劑表面對(duì)不同組分的物理吸附性能的差異進(jìn)行分離)、分配色譜法(利用不同組分在兩相中有不同的分配 來進(jìn)行分離)、離子交換色譜法(利用離子交換原理)和排阻色譜法(利用多孔性物質(zhì)對(duì)不同大小分子的排阻作用)等。
二、氣相色譜分析
氣相色譜法是利用氣體作為流動(dòng)相的一種色譜法。在此法中,載氣(是不與被測(cè)物作用,用來載送試樣的惰性氣體,如氫、氮等)載著欲分離的試樣通過色譜柱中的固定相,使試樣中各組分分離,然后分別檢測(cè)。其簡(jiǎn)單流程如圖2-1所示。
三、氣相色譜儀組成
1.載氣系統(tǒng); 2. 進(jìn)樣系統(tǒng); 3.色譜柱和柱箱;4.檢測(cè)系統(tǒng);5.記錄系統(tǒng)。
四、色譜術(shù)語
基線——當(dāng)色譜柱后沒有組分進(jìn)入檢測(cè)器時(shí),在實(shí)驗(yàn)操作條件下,反映檢測(cè)器系統(tǒng)噪聲隨時(shí)間變化的線稱為基線,穩(wěn)定的基線是一條直線。
基線漂移—— 指基線隨時(shí)間定向的緩慢變化。
基線噪聲——指由各種因素所引起的基線起伏。
保留值——表示試樣中各組分在色譜柱中的滯留時(shí)間的數(shù)值。通常用時(shí)間或用將組分帶出色譜柱所需載氣的體積來表示。在一定的固定相和操作條件下,任何一種物質(zhì)都有一確定的保留值,這樣就可用作定性參數(shù)。
死時(shí)間tM ——指不被固定相吸附或溶解的氣體(如空氣、甲烷)從進(jìn)樣開始到柱后出現(xiàn)濃度zui大值時(shí)所需的時(shí)間。顯然,死時(shí)間正比于色譜柱的空隙體積。
保留時(shí)間tR——指被測(cè)組分從進(jìn)樣開始到柱后出現(xiàn)濃度zui大值時(shí)所需的時(shí)間。
調(diào)整保留時(shí)間tR’ ——指扣除死時(shí)間后的保留時(shí)間,即tR’=tR-tM
死體積VM——指色譜柱在填充后固定相顆粒間所留的空間、色譜儀中管路和連接頭間的空間以及檢測(cè)器的空間的總和。 VM=tMFO
保留體積VR ——指從進(jìn)樣開始到柱后被測(cè)組分出現(xiàn)濃度zui大值時(shí)所通過 的載氣體積,即 VR=tRFO
調(diào)整保留體積VR’—— 指扣除死體積后的保留 體積,即
VR’=tR’.FO 或 VR’=VR-VM
同樣,V’R與載氣流速無關(guān) 。死體積反映了柱和儀器系統(tǒng)的幾何特性,它與被測(cè)物的性質(zhì)無關(guān) ,故保留體積值中扣除死體積后將更合理地反映被測(cè)組分的保留特性。
相對(duì)保留值r21——指某組分2的調(diào)整保留值與另一組分1的調(diào)整保留值之比:
r21= = ≠≠
r21亦可用來表示固定相(色譜柱)的選擇性。r21值越大,相鄰兩組分的t’R相差越大,分離得越好,r21=1時(shí),兩組分不能被分離。
區(qū)域?qū)挾?mdash;—色譜峰區(qū)域?qū)挾仁巧V流出曲線中一個(gè)重要的參數(shù)。從色譜分離角度著眼,希望區(qū)域?qū)挾仍秸胶谩Mǔ6攘可V峰區(qū)域?qū)挾扔腥N方法:
(1)標(biāo)準(zhǔn)偏差σ 即0.607倍峰高處色譜峰寬度的一半。
(2)半峰寬度Y1/2 又稱半寬度或區(qū)域?qū)挾龋捶甯邽橐话胩幍膶挾?,它與標(biāo)準(zhǔn)偏差的關(guān)系為: Y1/2=2σ =2.35σ
(3)峰底寬度Y 自色譜峰兩側(cè)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)所作切線在基線上的截距,如圖14-2中的IJ所示。它與標(biāo)準(zhǔn)偏差的關(guān)系為: Y=4σ
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