色譜分析中國藥科大學(xué)第2章色譜法的基本參數(shù)及理論(編輯修改稿)
2025-02-02 23:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 GH，符號(hào)，Wh/2 = 。 峰寬 Wb：從峰兩邊的拐點(diǎn)作切線與基線相交部分的寬度（ I J），又稱基線寬度。Wb = 4σ。 （二）理論板數(shù)與板高 柱效可用理論板數(shù)來表示，計(jì)算公式如下： n = 2)(?Rt → ?????????222/)(16)(WtnWtnRhR 柱效通常用單位柱長的理論板數(shù)來表達(dá)，即每米的理論板數(shù)（ n/L）。柱效也可以用相當(dāng)于一個(gè)理論塔板的高度表示，即： H = L/n 該式的意義是一個(gè)理論板所占據(jù)的柱長，以毫米（ mm）為單位。 由于死時(shí)間的存在， n 和 H 不能確切地反映柱效，尤其是對(duì)那些出峰早的組分，因此又提出了有效的塔板數(shù)及有效板高的概念。 22/ )39。(hReff Wtn ? = 22/ )( hRWt 2)39。(RRtt = N( 239。1 39。 ）kk? 9 Heff = effnL 五、速率理論 塔板理論對(duì)評(píng)價(jià)柱效是有用的，但沒有討論影響柱效的因素。 Van Deemter 等考察了多種影響柱效的因素，導(dǎo)出了如下關(guān)系式（ Van Deemter曲線方程）： H = A + B/μ + C μ （ 1） 式中， H 為板高， μ為流動(dòng)相的線速度。 Van Deemter 曲線方程描述了色譜峰柱內(nèi)展寬的三種因素：渦流擴(kuò)散項(xiàng) A；縱向擴(kuò)散項(xiàng)（或稱分子擴(kuò)散項(xiàng)） B/μ；傳質(zhì)速率項(xiàng) C μ 。 渦流擴(kuò)散項(xiàng) A = 2 λ dp （ 2） 式中， λ 為柱填充不規(guī)則因子； dp 為填充物的平均顆粒直徑。若柱子填裝的不均勻或填料顆粒直徑不均勻，流動(dòng)相流過時(shí)就會(huì)由于流速不同而形成渦流擴(kuò)散，使峰展寬。 dp ↑ → A ↑， n↓，峰展寬 填充不均勻 → λ↑ → A ↑， n↓，峰展寬 縱向擴(kuò)散項(xiàng)（分子擴(kuò)散項(xiàng)） 試樣分子在色譜柱內(nèi)被流動(dòng)相帶向前時(shí)，由分子本身運(yùn)動(dòng)引起的軸向擴(kuò)散 也會(huì)引起峰展寬。 ?B = ?? gD2 （ 3） 式中， Dg為樣品組分在流動(dòng)相中的擴(kuò)散系數(shù)， γ 為彎曲因子（亦稱曲折性校正因子）， γ ≤ 1。 ① Dg ↑ → B/μ↑ → H ↑， n ↓ , 峰展寬 Dg 與組分的性質(zhì)，流動(dòng)相的性質(zhì)、溫度、壓力等有關(guān)。 在 GC 中： 增加載氣密度，即增加壓力及載氣分子量，可以降低 Dg 。 10 在 HPLC 中： 分子在液體中的擴(kuò)散系數(shù)比在氣體中要小 4～ 5 個(gè)數(shù)量級(jí)，而流動(dòng)相的線速度 μ ＞ 10 mm/s。故在 HPLC 中 B/μ很小，縱向擴(kuò)散可忽略不計(jì)。 ② 彎曲因子 γ 柱中填料的存在阻礙了分子擴(kuò)散，故（ 3）式中引入曲折性校正因子 γ ， γ ≤ 1，空心毛細(xì)管柱 γ = 1 。 ③ 流動(dòng)相流速 μ ↓ → B/μ↑ → H ↑， n ↓ , 峰展寬。 傳質(zhì)速率項(xiàng) C μ（又稱傳質(zhì)阻力項(xiàng)） 試樣分子被流動(dòng)相帶著經(jīng)過色譜柱時(shí)，分子不斷的由流動(dòng)相進(jìn)入固定相，同時(shí)又從固定相不斷進(jìn)入到流動(dòng)相。在這一過程中，由于傳質(zhì)速率不是很快，而流動(dòng)相卻有相當(dāng)?shù)牧魉?，因此在兩相的界面難以達(dá)到真正的快速平衡，這就造成了流動(dòng)相中試樣的分子較固定相中的 試樣分子略微跑的快一點(diǎn)，這就引起了峰展寬。 C μ = Ⅰ mDdp ??2 + Ⅱ SDdf ??2 ↓ ↓ 流動(dòng)相中的傳質(zhì)阻力 固定相中的傳質(zhì)阻力 Ⅰ和Ⅱ分別為常數(shù)； dp 為固定相的粒徑； df 為固定相的膜厚； Dm 為組分在流動(dòng)相中的擴(kuò)散系數(shù)； Ds 為組分在固定相中的擴(kuò)散系數(shù)。 有關(guān)傳質(zhì)速率項(xiàng) C μ： ① 在 GC 中： 實(shí)際濃度 平衡濃度 界面 流動(dòng)相 固定相 流動(dòng)相流動(dòng)方向 11 C μ = 32 239。1 39。）（ kk?LDdf2 181。 + 239。1 39。 ）（ kk? ??gDdp2 式中 DL即 DS， Dg即 Dm Ⅰ = 239。1 39。 ）（ kk? Ⅱ = 32 239。1 39。）（ kk? ② 在 HPLC 中： C μ = mm DdpC ??? 2 + msm DdpC ??? 2 + ss DdfC ??? 2 smC ：固定相微孔內(nèi)的流動(dòng)相，稱為滯留區(qū)流動(dòng)相，它是不流動(dòng)的，固定相的微孔越小越深， 傳質(zhì)速率就越慢，峰展寬也就越大。 式中， mC + smC = Ⅰ， sC = Ⅱ Golay 方程： 對(duì)于毛細(xì)管柱，方程 H = A + B/μ + C μ 中， A 項(xiàng)不存在。 Golay 方程： H = B/μ + C μ ， 毛細(xì)管柱 γ = 1，故 B = 2Dg (1) df ↑ → C μ↑， H ↑， n ↓ ,峰展寬。 70 年代～ 80 年代， GC 中固定液的涂布量一般為 10 ～ 20%
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