色谱分离条件的选择

两个组分怎样才算达到分离？首先是两组分的色谱峰之间的距离必须相差足够大，若两峰间仅有一定距离，而每一个峰却很宽，致使彼此重叠，则两组分仍无法分离；第二是峰必须窄。只有同时满足这两个条件时，两组分才能分离。

R=                   

R值越大，就意味着相邻两组分分离得越好。因此，分离度是柱效能、选择性影响因素的总和，故可用其作为色谱柱的总分离效能指标。

从理论上可以证明，若峰形对称且满足于正态分布，则当R=1时，分离程度可达98%；当R=1.5时，分离程度可达99.7%因而可用R=1.5来作为相邻两峰已分开的标志。

当两组分的色谱峰分离较差，峰底宽度难于测量时，可用半峰宽代替峰底宽度，并用下式表示分离度：            R’=                

R=1/4 ·（ ）·（ ）

n=（ ）²·n_有效

R=1/4 ·（ ）

由分离度基本方程式可看出：

（1）分离度与柱效的关系（柱效因子）   分离度与n的平方根成正比。

（2）分离度与容量比的关系（容量因子）， k >10时，k/（k+1）的改变不大，对R的改进不明显，反而使分析时间在为延长。因此k 值的佳范围是1< k <10，在此范围内，既可得到大的R值，亦可使分析时间在不至于过长。使峰的扩展不会太严重对检测发生影响。

表2-2 k值对k/（k+1）的影响

 

（3）分离度与柱选择性的关系（选择因子），α越大，柱选择性越好,分离效果越好。分离度从1.0增加至1.5，对应于各α值所需的有效理论塔板数大致增加一倍。

分离度、柱效和选择性参数之间的为：    

 L=16R²（ ）²·H_有效  

 

 

 

 

 

 

表3-3 在给定值下,获得所需分离度对柱有效理论塔板数的要求

1．载气及其流速的选择

对一定的色谱柱和试样，有一个佳的载气流速，此时柱效高，根据下式

    =－＋C=0     

      u_佳=              

将式（14-28）代入式（14-17）得：  

 H_小=A+2             

当流速较小时，分子扩散（B项）就成为色谱峰扩张的主要因素，此时应采用相对分子质量较大的载气（N₂，Ar ），使组分在载气中有较小 的扩散系数。而当流速较大时，传质项（C项）为控制因素，宜采用相对分子质量较小的载气（H₂,He ），此时组分在载气中有较大的扩散系数，可减小气相传质阻力，提高柱效。

2．柱温的选择

柱温直接影响分离效能和分析速度。首先要考虑到每种固定液都有一定的使用温度。柱温不能高于固定液的高使用温度，否则固定液挥发流失。

3．固定液的性质和用量

固定液对分离是起决定作用的。一般来说，担体的表面积越大，固定液用量可以越高，允许的进样量也就越多。为了改善液相传质，应使液膜薄一些。固定液液膜薄，柱效能提高，并可缩短分析时间。   固定液的配比一般用5：100到25：100，也有低于5：100的。不同的担体为要达到较高的柱效能，其固定液的配比往往是不同的。一般来说，担体的表面积越大，固定液的含量可以越高。

4．担体的性质和粒度

要求担体的表面积大，表面孔径分布均匀。这样，固定液涂在担体表面上成为均匀的薄膜，液相传质就快，柱效就可提高。担体粒度均匀、细小，也有利于柱效提高。但粒度过小，柱压降增大，对操作不利。

5．进样时间和进样量 

进样必须快，一般在一秒钟之内。进样时间过长，会增大峰宽，峰变形。进样量一般液体0.1-5微升，气体0.1-10毫升，进样太多，会使几个峰叠加，分离不好。

6．气化温度

在试样不分解的情况下，适当提高气化温度对分离及定量有利。