气相色谱分离的原理
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峰面积:组分流出的曲线与基线所包围的面积。表示:符号A
峰底:色谱峰下面的基线延长线(峰起点到终点间的直线CD)
峰高:色谱峰最高点至峰底的垂直距离AB' 表示符号:h
峰宽(W):沿色谱峰两侧拐点所作的切线与峰底相交两点之间的距离。IJ。符号:
半峰宽(Wh/2):峰高为0.5h处的峰宽。
标准偏差(σ):峰高0.607h处峰宽EF的一半。
区域宽度:色谱峰的区域宽度是色谱流出曲线的重要参数之一,可用于衡量色谱柱的柱效及反映色谱操作条件下的动力学因素。宽度越窄,其效率越高,分离的效果也越好。
保留时间:试样从进样到出现峰极大值时的时间。它包括组份随流动相通过柱子的时间t0和组份在固定相中滞留的时间。
死时间:不与固定相作用的物质从进样到出现峰极大值时的时间,它与色谱柱的空隙体积成正比。由于该物质不与固定相作用,因此,其流速与流动相的流速相近。
调整保留时间:某组份的保留时间扣除死时间后的保留时间,是组份在固定相中的滞留时间。死体积:色谱柱管内固定相颗粒间空隙、色谱仪管路和连接头间空隙和检测器间隙的总和。保留体积Vr:指从进样到待测物在柱后出现浓度极大点时所通过的流动相的体积。
调整保留体积:某组份的保留体积扣除死体积后的体积。
净保留体积:用压力梯度校正因子修正后的组分调整保留体积,VN
比保留体积:组分在每g固定液校正到273.15K时的净保留体积,Vg
相比率:气相与吸附剂或固定液体积之比β=VG/VS,VG/VL
相对保留值:相同操作条件下,组分与参比物质的调整保留值之比ri,s
柱外效应:是指色谱柱之外的造成色谱峰展宽的成因,主要由进样装置、检测池及它们与柱之间的连接管路所产生. 即从进样系统到检测器之间色谱柱以外的流路部分,由于进样方式、柱后扩散等因素对柱效能所产生的影响。
反吹:一些组分被洗脱后,将载气反向通过色谱柱,使另一些组分向相反方向移动的操作.目的是为了使组分从色谱柱相反方向洗脱,可节省时间,或使组分不进入会受其污染的另一色谱柱.
老化:色谱柱在高于使用柱温下通过载气进行处理的过程.老化温度不可超过固定液的允许最高使用温度,老化时间一般为10小时左右.
色谱柱老化的目的:是彻底除去填充物中的残留溶剂和某些挥发性的物质;另一方面是促进固定液均匀牢固地分布在担体的表面上.
柱流失:所有的色谱柱都有柱流失的现象,来源于固定相由于各种原因降解而产生的被洗脱物质。柱流失会随着温度的升高而加剧。
基线噪声又称噪音,定义为没有溶质通过检测器时,检测器输出的信号变化,以RN表示。噪声是指与被测样品无关的检测器输出信号的随机扰动变化。
漂移是指基线随时间的增加朝单一方向规律性移动。造成漂移的原因是电源电压不稳;检测器本身或附属电子元件性能不佳;或者温度及流动相流速的缓慢变化;固定相从柱中冲刷下来;更换的新溶剂在柱中尚未达到平衡等
检测器的线性范围定义为在检测器呈线性时最大和最小进样量之比,或叫最大允许进样量(浓度)与最小检测量(浓度)之比。
检测器的灵敏度灵敏度可定义为信号(R)对进人检测器的组分量(C)的变化率
检测器的检测限如果要把信号从本底噪声中识别出来,则组分的响应值就一定要高于N。检测器响应值为2倍噪声水平时的试样浓度(或质量),被定义为最低检测限。
最小检测量指产生二倍噪声峰高时,色谱体系(即色谱仪)所需的进样量。
响应速度(响应时间):响应时间指进入检测器的某一组分的输出信号达到其真值的63%所需
的时间。响应速度快。一般都小于1s。
使用温度:检测器的使用温度要求高于柱温,否则分离后的各组分容易冷凝而滞留于检测器或管路中,造成检测器的污染而降低灵敏度,甚至引起池体或喷嘴的堵塞,使检测器不能正常工作.
气相色谱分离的原理
混合物中各组分在两相间进行分配,其中一相是不动的固定相,另一项是携带混合物流过此固定相的流动相气体(也叫载气).当流动相中所含化合物经过固定相时,就会与固定相发生作用.由于各组分在性质和结构上的差别,与固定相发生作用的大小,强弱有差异,因此,在同一推动力作用下,不同组分在固定相中的滞留时间有长有短,从而,按先后不同的顺序从固定相中流出.
程序升温是指色谱柱的温度按设置的程序连续地随时间线性或非线性逐渐升高,以使低沸点组分和高沸点组分在色谱柱中都有适宜的保留、色谱峰分布均匀且峰形对称。各组分的保留值可用色谱峰最高处的相应温度即保留温度表示。
程序升温优点采用程序升温后不仅改善分离,而且可以缩短分析时间,得到的峰形也很理想。应用:宽沸程(沸程>80℃)的多组分混合物可采用程序升温法,即在分析过程中按一定速度提高柱温,在程序开始时,柱温较低,低沸点的组分得到分离,中等沸点的组分移动很慢,高沸点的组分还停留于柱口附近;随着温度上升,组分由低沸点到高沸点依次分离出来。
对固定液的选择并没有规律性可循。一般可按“相似相溶”原则来选择。在应用时,应按实际情况而定。
(i)分离非极性物质:一般选用非极性固定液,这时试样中各组分按沸点次序流出,沸点低的先流出,沸点高的后流出。
(ii)分离极性物质:选用极性固定液,试样中各组分按极性次序分离,极性小的先流出。极性大的后流出。
(iii)分离非极性和极性混合物:一般选用极性固定液,这时非极性组分先流出,极性组分后流出。
(vi)分离能形成氢键的试样:一般选用极性或氢键型固定液。试样中各组分按与固定液分子间形成氢键能力大小先后流出,不易形成氢键的先流出,最易形成氢键的最后流出。(v)复杂的难分离物质:可选用两种或两种以上混合固定液。
检测器的分类
(l)浓度型检测器测量的是载气中某组分浓度瞬间的变化,即检测器的响应值和组分的浓度成正比。如热导检测器和电子捕获检测器。
(2)质量型检测器测量的是载气中某组分进入检测器的速度变化,即检测器的响应值和单位时间内进入检测器某组分的量成正比。如火焰离子化检测器和火焰光度检测器等。热导检测器是利用被测组分和载气的导热系数不同而响应的浓度型检测器。①被测组分的蒸气与载气具有不同的热导系数。②热丝阻值随温度变化而变化。③利用惠斯登电桥测量热导检测器优缺点由于结构简单,性能稳定,几乎对所有物质都有响应,通用性好,而且线