一.色譜流出曲線
在色譜法中,當樣品加入后,樣品中各組分隨著流動相的不斷向前移動而在兩相間反復進行溶解、揮發,或 吸附、解吸的過程。如果各組分在固定相中的分配系數(表示溶解或吸附的能力)不同,就有可能達到分離。
分配系數小的組分滯留在固定相中的時間短,在柱內移動的速度快,先流出柱子;分配系數大的組分滯留在固定相中的時間長,在柱內移動的速度慢,后流出柱子;分離后的各組分經檢測器轉換成電信號而記錄下來,得到一條信號隨時間變化的曲線,稱為色譜流出曲線或 “色譜峰”,理想的色譜流出曲線應該是正態分布曲線:
圖1 典型色譜流出曲線
二. 術語
1. 基線:操作條件穩定后,沒有試樣通過時檢測器所反映的信號-時間曲線稱為基線(O - O’)
(它反映檢測系統噪聲隨時間變化的情況,穩定的基線應是一條水平直線)
2. 死時間 t0(dead time):
指不被固定相吸附或溶解的組分(如空氣、甲烷等)從進樣開始到色譜峰頂所對應的時間,如圖t0所示。
3. 死體積 V0(dead volume ):
由進樣器至檢測器的流路中,未被固定相占有的空隙 體積稱為死體積
(導管空間、色譜柱中固定相間隙、檢測器內腔空間總和)
當色譜柱載氣流速為F0(ml/min)時,它與死時間的關系為:
V0 = t0·F0 (1)
4. 保留值:定性參數,是在色譜分離過程中,試樣中各組分在色譜柱內滯留行為的一個指標。
(1)保留時間 tR (retention time):
從進樣到柱后出現待測組分濃度最大值時(色譜峰頂點)所需要的時間,稱為該組分的保留時間。如圖中tR(1)、 tR(2) 所示,(是待測組分流經色譜柱時,在兩相中滯留的時間和)
保留時間與固定相和流動相的性質、固定相的量、柱溫、流速和柱體積有關,可用時間單位(min)表示。
(2)調整保留時間 tR’(adjusted retention time):
扣除死時間后的組分保留時間,如圖中的tR(1)’、 tR(2)’所示。tR’ 表示某組分因溶解或吸附于固定相后,比非滯留組分在柱中多停留的時間:
tR’= tR – t0 (2)
(3)保留體積 VR (retention volume):
從進樣到柱后出現待測組分濃度最大值時所通過的載氣體積。
當色譜柱載氣流速為F0(ml/min)時,它與保留時間的關系為:
VR = tR F0 (3)
(4)調整保留體積 VR’(adjusted retention volume):是指扣除死體積后的保留體積,即: VR’= VR – V0= tR’·F0 (4)
在一定的實驗條件下VR、VR’與載氣流速無關(tR·F0 及 tR’·F0為一常數)
(5)相對保留值 r21(relative retention value):指組分 2 和組分 1 的調整保留值之比。
(5)
相對保留值的特點是只與溫度和固定相的性質有關,與色譜柱及其它色譜操作條件無關。反映了色譜柱對待測兩組分1和 2 的選擇性,是氣相色譜法中最常使用的定性參數。
3.峰高(h):色譜峰頂與基線之間的垂直距離
4. 色譜的區域寬度(peak width)通常用三種方法來表示:
(1)標準偏差s (standar deviation):
為正態分布曲線上拐點間距離之半。對于正常峰,s為0.607倍峰高處色譜峰寬度的一半。
(s 的大小表示組分被帶出色譜柱的分散程度,s 越大,組分流出越分散;反之亦反。s 的大小與柱效有關,s 小,柱效高)
(2)半(高)峰寬 Wh/2(peak width at half-height):
峰高一半處的色譜峰寬度。半峰寬與標準偏差的關系為:
(6)
(3)峰寬或稱Wb:通過色譜峰兩側的拐點作切線,切線與基線交點間的距離為峰寬,即圖中GH。
峰寬與標準偏差的關系為: Wb = 4s = 1.699 Wh/2