一.色谱流出曲线
在色谱法中,当样品加入后,样品中各组分随着流动相的不断向前移动而在两相间反复进行溶解、挥发,或 吸附、解吸的过程。如果各组分在固定相中的分配系数(表示溶解或吸附的能力)不同,就有可能达到分离。
分配系数小的组分滞留在固定相中的时间短,在柱内移动的速度快,先流出柱子;分配系数大的组分滞留在固定相中的时间长,在柱内移动的速度慢,后流出柱子;分离后的各组分经检测器转换成电信号而记录下来,得到一条信号随时间变化的曲线,称为色谱流出曲线或 “色谱峰”,理想的色谱流出曲线应该是正态分布曲线:
图1 典型色谱流出曲线
二. 术语
1. 基线:操作条件稳定后,没有试样通过时检测器所反映的信号-时间曲线称为基线(O - O’)
(它反映检测系统噪声随时间变化的情况,稳定的基线应是一条水平直线)
2. 死时间 t0(dead time):
指不被固定相吸附或溶解的组分(如空气、甲烷等)从进样开始到色谱峰顶所对应的时间,如图t0所示。
3. 死体积 V0(dead volume ):
由进样器至检测器的流路中,未被固定相占有的空隙 体积称为死体积
(导管空间、色谱柱中固定相间隙、检测器内腔空间总和)
当色谱柱载气流速为F0(ml/min)时,它与死时间的关系为:
V0 = t0·F0 (1)
4. 保留值:定性参数,是在色谱分离过程中,试样中各组分在色谱柱内滞留行为的一个指标。
(1)保留时间 tR (retention time):
从进样到柱后出现待测组分浓度最大值时(色谱峰顶点)所需要的时间,称为该组分的保留时间。如图中tR(1)、 tR(2) 所示,(是待测组分流经色谱柱时,在两相中滞留的时间和)
保留时间与固定相和流动相的性质、固定相的量、柱温、流速和柱体积有关,可用时间单位(min)表示。
(2)调整保留时间 tR’(adjusted retention time):
扣除死时间后的组分保留时间,如图中的tR(1)’、 tR(2)’所示。tR’ 表示某组分因溶解或吸附于固定相后,比非滞留组分在柱中多停留的时间:
tR’= tR – t0 (2)
(3)保留体积 VR (retention volume):
从进样到柱后出现待测组分浓度最大值时所通过的载气体积。
当色谱柱载气流速为F0(ml/min)时,它与保留时间的关系为:
VR = tR F0 (3)
(4)调整保留体积 VR’(adjusted retention volume):是指扣除死体积后的保留体积,即: VR’= VR – V0= tR’·F0 (4)
在一定的实验条件下VR、VR’与载气流速无关(tR·F0 及 tR’·F0为一常数)
(5)相对保留值 r21(relative retention value):指组分 2 和组分 1 的调整保留值之比。
(5)
相对保留值的特点是只与温度和固定相的性质有关,与色谱柱及其它色谱操作条件无关。反映了色谱柱对待测两组分1和 2 的选择性,是气相色谱法中最常使用的定性参数。
3.峰高(h):色谱峰顶与基线之间的垂直距离
4. 色谱的区域宽度(peak width)通常用三种方法来表示:
(1)标准偏差s (standar deviation):
为正态分布曲线上拐点间距离之半。对于正常峰,s为0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半。
(s 的大小表示组分被带出色谱柱的分散程度,s 越大,组分流出越分散;反之亦反。s 的大小与柱效有关,s 小,柱效高)
(2)半(高)峰宽 Wh/2(peak width at half-height):
峰高一半处的色谱峰宽度。半峰宽与标准偏差的关系为:
(6)
(3)峰宽或称Wb:通过色谱峰两侧的拐点作切线,切线与基线交点间的距离为峰宽,即图中GH。
峰宽与标准偏差的关系为: Wb = 4s = 1.699 Wh/2