色譜分離條件的選擇

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。

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’=                

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，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生影響。

表2-2 k值對k/（k+1）的影響

 

（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大致增加一倍。

分離度、柱效和選擇性參數之間的為：    

 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的要求

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，根據下式

    =－＋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。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，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。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。