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毛细管柱选择规则.pdf

上传人:小辰GG 2022/6/15 文件大小:1.24 MB

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毛细管柱选择规则.pdf

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文档介绍

文档介绍:: .
要选择一根合适的商用毛细忽略。(iv)分配系数在所有塔板上是常数,与组分在某一塔板上的量无关。
理论推演:
根据假设,当载气脉动进入色谱柱时,组分分子中,能够跟随载气前行的只有在气相中的那一部分,而液
体固定相中的组分分子,受到固定相的保护,停留在原地。
思考:组分分子的平均移动速度与哪些条件相关?为什么?
提示:组分分子平均移动速度:V=u/(1+k) ,这里载气线速度为 u,k为组分分子在液相中的量与在气相
中的量之比。
分析时间t=L/V=(1+k)L/u=t0+ kt0,这里t0为死时间L/u。
谱图情况分析:
1、出峰时间延长。
由于组分在固定液中溶解度较大(这就是选择固定液依据相似性原则的基础),因此膜厚增加一倍,固定液
体积增加一倍,k 也就随之增加了一倍。因此组分调保留时间整 t'增加一倍,在死时间 t0较短的情况下,
所以分析时间增加了一倍。
2、分离度增加。
根据塔板理论,理论塔板高度 H 和液膜厚度并没有关系,仅和进样宽度即0号塔板高度 h 有关,因此分离度
R 应该保持不变。但由于毛细管柱柱容量小,因此进样状态绝大多数情况下处于柱过载状态。当膜厚增加
的时候,柱容量增加,由于柱过载造成的0号塔板展宽情况得到缓解,因此0号塔板高度 h 略有减小,理论
塔板高度 H 也因此减小,柱效率即理论塔板数 n=L/H 有所增加。所以分离度 R 得到了一些改善。
3、深度分析:理论塔板数 n 增加,应该导致色谱峰变得窄而高。但是看第一张谱图,可以发现峰变矮变宽
了。这是因为理论塔板数 n 增加很少,而保留时间的增加,会导致分子纵向扩散情况加重,根据速率理论,
峰宽应该增加。其他讲座资料看 >>>学习气相色谱跟 yuen72老师入门
不同的膜厚,带来了不同的保留时间。不同的内径,带来了不同的理论塔板数。选择内径和膜
厚,要考虑分离难度和检测难度。与此同时,如何控制分析时间?事实上,相比β,是决定一
个固定长度色谱柱中组分流出时间的决定性因素。
什么是相比?在毛细管柱上:
不同内径和膜厚毛细管柱的相比情况如下表:在相同的载气流速和色谱柱长度下,相同的相比,具有相同的保留时间。如下2张谱图:需要注意的是:相比是决定保留时间的主要因素,但并不是决定理论塔板数(柱效率)的主要
因素。在综合平衡柱容量、柱效率、分析时间三方面因素的时候,需要注意相比的影响。在色谱柱这里,决定柱容量(最小检出量)的主要因素是内径和膜厚,决定柱效率的是内径,
决定保留时间的是相比。
在塔板理论脉冲进气的情况下,样品进样都在第0块塔板上。如此,第0块塔板体积应该等于
进样体积。但是,在毛细管柱的进样上,明显并不如此。
色谱柱正常柱效为3300块塔板每米来看,。如果考虑进样
,分流比为50倍,,如此应该占有50mm 的
色谱柱,按照塔板理论假设,理论塔板高度应为50mm。为什么会出现这样的差异呢?显然问
题来自与理论假设中的脉动进样。通常,我们把实际进样体积占色谱柱高度与理论塔板高度
之比称为进样宽度,这里即50mm/=167块塔板。
在样品逐渐进入色谱柱的时候,溶解和解析的过程是不断进行的,实际的样品进样过程中,
已经形成了色谱峰的形状。如下图,上面的是进样宽度为100块塔板高度情况下,进样完毕
时组分浓度的柱内分布。当包括进样在内共有200块塔板体积载气进入色谱柱,形成的色后
谱峰成为下面的形状。注意,图中横坐标为色谱柱头0至 n 块塔板。 : S