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氣相色譜法(二)

發(fā)布時(shí)間:2018-06-01 14:22 編輯者:周世紅

7、峰面積:峰與峰底之間的面積稱為峰面積(A)。

8、死時(shí)間:不被固定相吸附或溶解的組分從進(jìn)樣到出現(xiàn)峰最大值之間的時(shí)間稱為死時(shí)間(t0r)。

9、保留時(shí)間:組分從進(jìn)樣到出現(xiàn)峰最大值時(shí)所經(jīng)過的時(shí)間稱為保留時(shí)間(tr)。

10、調(diào)整保留時(shí)間:某組分的保留時(shí)間扣除死時(shí)間稱為調(diào)整保留時(shí)間(t’r),即:

 

11、相對(duì)保留值兩組分調(diào)整保留時(shí)間的比值稱為相對(duì)保留值(a),即:

相對(duì)保留值通常作為衡量固定相選擇性的指標(biāo),又稱為選擇因子。

(二)分配原理

氣相色譜主要利用各組分在流動(dòng)相(氣相)和固定相之間的分配系數(shù)的不同以達(dá)到分離的目的,這與色譜過程的熱力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。同時(shí),兩組分的分離效能還與其在色譜柱中傳質(zhì)和擴(kuò)散行為(即色譜動(dòng)力學(xué))有關(guān)。

1、分配系數(shù)氣液分配色譜分離是樣品組分在同定相和流動(dòng)相之間反復(fù)多次地進(jìn)行分配的過程,可以用組分在兩相間的分配來描述。分配系數(shù)(K)是在一定溫度和壓力下組分在固定相和流動(dòng)相之間分配達(dá)到平衡時(shí)的濃度之比值,即:

分配系數(shù)是由組分和固定相的熱力學(xué)性質(zhì)決定的,它是每一組分的特征值,只隨柱溫和柱壓變化,與氣相和液相體積無關(guān)。分配系數(shù)是氣液分配色譜中的重要參數(shù),如果兩個(gè)組分的分配系數(shù)相同,則它們的色譜峰重合;反之,分配系數(shù)差別越大,則相應(yīng)色譜峰分離得越好。

2、分配比分配比(是)又稱為容量因子,指在一定溫度和壓力下,組分在兩相間分配達(dá)平衡時(shí),固定相和流動(dòng)相中的組分的質(zhì)量比,即:

k的大小取決于組分本身和固定相的熱力學(xué)性質(zhì),它不僅隨柱溫和柱壓變化,也與流動(dòng)相及固定相的體積有關(guān)。是是衡量色譜柱對(duì)被分離組分保留能力的重要參數(shù),是越大,組分在固定相中的量越多,柱的容量越大,保留時(shí)間越長(zhǎng);是為零時(shí),則表示該組分在固定液中不溶解。

3、分配系數(shù)(K)及分配比(k)與相對(duì)保留值(α)的關(guān)系兩組分的相對(duì)保留值(α)決定于分配系數(shù)(K)或分配比(k),三者之間的關(guān)系為:

式(5—5)表明,如果兩組分的K或k值相等,則α=1,兩個(gè)組分的色譜峰重合;兩組分的K或k值相差越大,則分離得越好。

(三)塔板理論

1、塔板理論的假設(shè)塔板理論假設(shè)色譜柱由若干小段組成,在每一小段內(nèi),一部分空間為涂在載體上的液相占據(jù),另一部分空間充滿著載氣,載氣占據(jù)的空間稱為板體積。組分隨載氣進(jìn)入色譜柱后,流動(dòng)相在不停移動(dòng),而固定相保持不動(dòng),組分在固定相和流動(dòng)相之間反復(fù)進(jìn)行分配。塔板理論假設(shè):①在柱內(nèi)一小段長(zhǎng)度(H)內(nèi),組分可以在兩相間迅速達(dá)到平衡,這一小段柱長(zhǎng)稱為理論塔板高度(H);②載氣進(jìn)入色譜柱不是連續(xù)進(jìn)行的,而是脈動(dòng)式,每次進(jìn)氣為一個(gè)塔板體積;③所有組分開始時(shí)都集中于0號(hào)塔板上,而且組分的縱向擴(kuò)散可忽略;④分配系數(shù)在所有塔板上是常數(shù),與組分在某一塔板上的量無關(guān)。

假設(shè)色譜柱由5塊塔板組成,以r表示塔板的編號(hào)(r=O、1、2、...、n~1),某組分的分配比k=1。根據(jù)塔板理論假設(shè),在色譜分離過程中,該組分的分布可計(jì)算如下。

開始時(shí),若有單位質(zhì)量,即m=1(例如1 mg或1μg)的該組分加到O號(hào)塔板上,分配平衡后,由于k=l,即ms=mm,故mms=mm=0.5。當(dāng)一個(gè)板體積(1V)的載氣以脈動(dòng)形式進(jìn)入0號(hào)板時(shí),就將氣相中含有mm部分組分的載氣頂?shù)?號(hào)板上,此時(shí)O號(hào)板液相(或固相)中m。部分組分及1號(hào)板氣相中的mm部分組分,將各自在兩相問重新分配。故O號(hào)板上所含組分總量為0.5,其中氣液(或氣固)兩相各為O.25;而1號(hào)板上所含總量同樣為0.5,氣液(或氣固)兩相亦各為0.25。以后每當(dāng)一個(gè)新的板體積載氣以脈動(dòng)式進(jìn)入色譜柱時(shí),上述過程就重復(fù)一次(表5一1)。

按上述分配過程,對(duì)于n=5、k=l、m=l的體系,隨著脈動(dòng)進(jìn)入柱中板體積載氣的增加組分分布在柱內(nèi)任一板上的總量(氣液兩相中的總質(zhì)量)見表5—2。

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