一、分離度
兩個組分怎樣才算達到分離?首先是兩組分的色譜峰之間的距離必須相差足夠大,若兩峰間僅有一定距離,而每一個峰卻很寬,致使彼此重疊,則兩組分仍無法分離;第二是峰必須窄。只有同時滿足這兩個條件時,兩組分才能分離。
圖2-4 色譜分離的兩種情況 |
R=
R值越大,就意味著相鄰兩組分分離得越好。因此,分離度是柱效能、選擇性影響因素的總和,故可用其作為色譜柱的總分離效能指標。
從理論上可以證明,若峰形對稱且滿足于正態(tài)分布,則當R=1時,分離程度可達98%;當R=1.5時,分離程度可達99.7%因而可用R=1.5來作為相鄰兩峰已分開的標志。
當兩組分的色譜峰分離較差,峰底寬度難于測量時,可用半峰寬代替峰底寬度,并用下式表示分離度: R’=
二、色譜分離基本方程式
R=1/4 ·( )·( )
n=( )2·n有效
R=1/4 ·( )
由分離度基本方程式可看出:
(1)分離度與柱效的關系(柱效因子) 分離度與n的平方根成正比。
(2)分離度與容量比的關系(容量因子), k >10時,k/(k+1)的改變不大,對R的改進不明顯,反而使分析時間在為延長。因此k 值的佳范圍是1< k <10,在此范圍內(nèi),既可得到大的R值,亦可使分析時間在不至于過長。使峰的擴展不會太嚴重對檢測發(fā)生影響。
表2-2 k值對k/(k+1)的影響
k 0.5 1.0 3.0 5.0 8.0 10 30 50 k/(k+1) 0.33 0.50 0.75 0.83 0.89 0.91 0.97 0.98 |
(3)分離度與柱選擇性的關系(選擇因子),α越大,柱選擇性越好,分離效果越好。分離度從1.0增加至1.5,對應于各α值所需的有效理論塔板數(shù)大致增加一倍。
分離度、柱效和選擇性參數(shù)之間的為:
L=16R2( )2·H有效
表3-3 在給定值下,獲得所需分離度對柱有效理論塔板數(shù)的要求
a | n有效 | |
R=1.0 | R=1.5 | |
1.00 1.005 1.01 1.02 1.05 1.07 1.10 1.15 1.25 1.50 2.0 | ∞ 650000 163000 42000 7100 3700 1900 940 400 140 65 | ∞ 1450000 367000 94000 16000 8400 4400 2100 900 320 145 |
三、分離操作條件的選擇
1.載氣及其流速的選擇
對一定的色譜柱和試樣,有一個佳的載氣流速,此時柱效高,根據(jù)下式
H=A+B/u+CU
圖2-5 塔板高度與載氣線的關系 |
=-+C=0
u佳=
將式(14-28)代入式(14-17)得:
H小=A+2
當流速較小時,分子擴散(B項)就成為色譜峰擴張的主要因素,此時應采用相對分子質量較大的載氣(N2,Ar ),使組分在載氣中有較小 的擴散系數(shù)。而當流速較大時,傳質項(C項)為控制因素,宜采用相對分子質量較小的載氣(H2,He ),此時組分在載氣中有較大的擴散系數(shù),可減小氣相傳質阻力,提高柱效。
2.柱溫的選擇
柱溫直接影響分離效能和分析速度。首先要考慮到每種固定液都有一定的使用溫度。柱溫不能高于固定液的高使用溫度,否則固定液揮發(fā)流失。
3.固定液的性質和用量
固定液對分離是起決定作用的。一般來說,擔體的表面積越大,固定液用量可以越高,允許的進樣量也就越多。為了改善液相傳質,應使液膜薄一些。固定液液膜薄,柱效能提高,并可縮短分析時間。 固定液的配比一般用5:100到25:100,也有低于5:100的。不同的擔體為要達到較高的柱效能,其固定液的配比往往是不同的。一般來說,擔體的表面積越大,固定液的含量可以越高。
4.擔體的性質和粒度
要求擔體的表面積大,表面孔徑分布均勻。這樣,固定液涂在擔體表面上成為均勻的薄膜,液相傳質就快,柱效就可提高。擔體粒度均勻、細小,也有利于柱效提高。但粒度過小,柱壓降增大,對操作不利。
5.進樣時間和進樣量
進樣必須快,一般在一秒鐘之內(nèi)。進樣時間過長,會增大峰寬,峰變形。進樣量一般液體0.1-5微升,氣體0.1-10毫升,進樣太多,會使幾個峰疊加,分離不好。
6.氣化溫度
在試樣不分解的情況下,適當提高氣化溫度對分離及定量有利。
免責聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權或有權使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權使用作品的,應在授權范圍內(nèi)使用,并注明“來源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關法律責任。
- 本網(wǎng)轉載并注明自其他來源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關權利。