色譜(三):色譜基礎(chǔ)知識&專業(yè)詞匯知多少!
一、保留時間與容量因子
在整個色譜分離過程中,流動相始終是以一定的流速(或壓力)在固定相中流動的,并將溶質(zhì)帶入色譜柱。溶質(zhì)因分配、吸附等相互作用,進入固定相后,即在固定相表面與功能層分子作用,從而在固定相中保留。同時,溶質(zhì)又被流動相洗脫下來,進入流動相。與固定相作用越強的溶質(zhì)在固定相中的保留時間就越長。
從色譜柱流出的溶液(柱流出物)進入檢測器連續(xù)測定,得到如圖7-1所示的色譜圖,即柱流出物中溶質(zhì)濃度隨時間變化的曲線,直線部分是沒有溶質(zhì)流出時流動相的背景響應(yīng)值,稱作基線(base line)。在基線平穩(wěn)后,通常將基線響應(yīng)值設(shè)定為零,再進樣分析。溶質(zhì)開始流出至完全流出所對應(yīng)的峰型部分稱色譜峰(peak),基線與色譜峰組成了一個完整的色譜圖(chromatogram)。
1)死時間(dead time)
2)溶質(zhì)保留時間(solute retention time)
3)保留時間(retention time)
4)容量因子(capacity factor)
1)死時間(dead time): 在色譜柱中無保留的溶質(zhì)從進樣器隨流動相到達(dá)檢測器所需要的時間,通常用t0表示。
2)溶質(zhì)保留時間(solute retention time): 或稱真實保留時間,是溶質(zhì)因與固定相作用在色譜柱中所停留的時間,它不包含死時間,通常用tS表示。
3)保留時間(retention time): 是tS與t0之和,通常用tR表示,即
tR = t0 + tS (1)
4)容量因子(capacity factor): 對于有效的色譜分離,色譜柱必須具有保留溶質(zhì)的能力,而且還能使不同溶質(zhì)之間達(dá)到足夠大的分離。色譜柱的容量因子是溶質(zhì)離子與色譜柱填料相互作用強度的直接量度,由下式定義:
(2)
式中VR 和V0 分別為總保留體積和空保留體積。
圖1 色譜圖與保留時間概念
二、 色譜峰的對稱性
1)高斯(Gaussian)曲線
2)不對稱因子(asymmetry)
3)拖尾峰(tailing peak)
4)伸舌峰(leading peak或fronting peak)
1)高斯(Gaussian)曲線: 在理想情況下,色譜峰的形狀可以近似地用高斯曲線描述(圖3)。圖中為標(biāo)準(zhǔn)偏差(拐點處的半峰寬),h為最大峰高,w為峰寬。
圖2 高斯曲線
在任意給定位置x處的峰高y可以用下式描述:
(3)
(式中Y0為峰極大值,即Y0=h)
2)不對稱因子(asymmetry): 在實際的色譜過程中,溶質(zhì)從色譜柱中流出時,很少符合高斯分布,而是具有一定的不對稱性。我們可以定義一個不對稱因子As來定量地表示色譜峰的不對稱程度,如圖7-3所示,將10%峰高處前半峰的寬度設(shè)為a, 同高度處后半峰的寬度設(shè)為b,將b與a的比值定義為不對稱因子As,即
As=b/a (4)
3)拖尾峰(tailing peak): 當(dāng)As大于1時,色譜峰的形狀是前半部分信號增加快,后半部分信號減少慢。引起峰拖尾的主要原因是溶質(zhì)在固定相中存在吸附作用,因此,拖尾峰也稱為吸附峰。
4)伸舌峰(leading peak或fronting peak): 當(dāng)As小于1時,色譜峰是前半部分信號增加慢,后半部分信號減小快。因為伸舌峰主要是固定相不能給溶質(zhì)提供足夠數(shù)量合適的作用位置,使一部分溶質(zhì)超過了峰的中心,即產(chǎn)生了超載,所以也稱超載峰。
圖3 不對稱因子的定義
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