有關(guān)色譜保留的基本術(shù)語(yǔ)及參數(shù)PPT課件

1、主要內(nèi)容 第1頁(yè)/共34頁(yè)主要內(nèi)容 第2頁(yè)/共34頁(yè)第3頁(yè)/共34頁(yè)保留時(shí)間和保留體積保留時(shí)間和保留體積1死時(shí)間和死體積死時(shí)間和死體積2調(diào)整保留時(shí)間和調(diào)整保留體積調(diào)整保留時(shí)間和調(diào)整保留體積3相對(duì)保留值相對(duì)保留值4保留指數(shù)保留指數(shù)5保留值與容量因子及分配系數(shù)的關(guān)系保留值與容量因子及分配系數(shù)的關(guān)系6第4頁(yè)/共34頁(yè)1、保留時(shí)間和保留體積 保留時(shí)間（retention time，以tR表示）： 從進(jìn)樣到柱后出現(xiàn)濃度從進(jìn)樣到柱后出現(xiàn)濃度最大值所需的時(shí)間，一最大值所需的時(shí)間，一般以般以 s 或或 min 為單位。為單位。第5頁(yè)/共34頁(yè)1、保留時(shí)間和保留體積 保留體積（retention volume，

2、以VR表示）：從進(jìn)樣到柱后出現(xiàn)濃度最大值所需消耗的流動(dòng)相的體積，一般以 ml 為單位。 第6頁(yè)/共34頁(yè) 保留體積可用保留時(shí)間乘以流動(dòng)相的流速求得。其公式如下：RRCVtF 式中，式中，F(xiàn)C 為流動(dòng)相的流速。為流動(dòng)相的流速。 HPLC中中，直接從儀器讀??；，直接從儀器讀??； GC中中，用皂膜流量計(jì)在柱后測(cè)得。，用皂膜流量計(jì)在柱后測(cè)得。肥皂液肥皂液柱后載氣柱后載氣第7頁(yè)/共34頁(yè)2、死時(shí)間和死體積 死時(shí)間（dead time，以tM表示）： 不保留物質(zhì)從進(jìn)樣不保留物質(zhì)從進(jìn)樣到柱后出現(xiàn)濃度最到柱后出現(xiàn)濃度最大值所需的時(shí)間，大值所需的時(shí)間，以以 s 或或 min 為單位為單位表示。表示。 第8頁(yè)/共

3、34頁(yè)2、死時(shí)間和死體積死死 時(shí)時(shí) 間間lHPLC中以甲醇中以甲醇-水系統(tǒng)為流動(dòng)相時(shí)，甲醇的水系統(tǒng)為流動(dòng)相時(shí)，甲醇的保留時(shí)間。保留時(shí)間。lGC中空氣峰（中空氣峰（GC-ECD）中的保留時(shí)間。）中的保留時(shí)間。 甲烷峰（甲烷峰（GC-FID）中的保留時(shí)間。）中的保留時(shí)間。第9頁(yè)/共34頁(yè)2、死時(shí)間和死體積死時(shí)間的測(cè)定死時(shí)間的測(cè)定GCHPLC由色譜柱的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算由色譜柱的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算 由色譜柱的操作參數(shù)進(jìn)行計(jì)算由色譜柱的操作參數(shù)進(jìn)行計(jì)算 依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 第10頁(yè)/共34頁(yè)GC中tM的準(zhǔn)確求算方法2R(n+i)R(n-i)R(n)MR(n+i)R(n-i)R(n)2tttt

4、ttt 式中式中tR(n+i)、tR(n) 、tR(n-i)為同系物（如正構(gòu)烷為同系物（如正構(gòu)烷烴）中間隔碳原子數(shù)相等的組分的保留時(shí)間。烴）中間隔碳原子數(shù)相等的組分的保留時(shí)間。 第11頁(yè)/共34頁(yè)（1）由色譜柱的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算HPLC中tM的準(zhǔn)確求算方法 式中，式中，L 為柱長(zhǎng)，以為柱長(zhǎng)，以 cm 為單位；為單位；r 為柱內(nèi)為柱內(nèi)徑半徑，以徑半徑，以 cm 為單位；為單位；F 為流動(dòng)相體積流為流動(dòng)相體積流速，速，cm3/s；T 為總孔率，對(duì)全多孔固定相為總孔率，對(duì)全多孔固定相為為0.84，對(duì)化學(xué)鍵合固定相、離子交換劑為，對(duì)化學(xué)鍵合固定相、離子交換劑為0.75，對(duì)薄殼型固定相為，對(duì)薄殼型固定相

5、為0.42。FrLtT2M第12頁(yè)/共34頁(yè)HPLC中tM的準(zhǔn)確求算方法（2）由色譜柱的操作參數(shù)進(jìn)行計(jì)算 2M2pLtpd 式中，式中， 為柱阻抗因子；為柱阻抗因子； 為流動(dòng)相的動(dòng)力黏度；為流動(dòng)相的動(dòng)力黏度；L為柱長(zhǎng)；為柱長(zhǎng)；p為柱壓力降；為柱壓力降；dp為固定相粒徑。為固定相粒徑。第13頁(yè)/共34頁(yè)（3）依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 當(dāng)從進(jìn)樣閥到檢測(cè)器的連接管路的內(nèi)部體積足夠小時(shí)，tM可按下述公式計(jì)算： HPLC中tM的準(zhǔn)確求算方法 式中，式中，u為流動(dòng)相的平均線速度。為流動(dòng)相的平均線速度。 uLtM第14頁(yè)/共34頁(yè)2、死時(shí)間和死體積 死體積（dead volume，以VM表示） 不保留物質(zhì)從進(jìn)樣到柱

6、后出現(xiàn)濃度最大值所需消耗的流動(dòng)相的體積，等于死時(shí)間乘以流動(dòng)相的流速。 死體積包括進(jìn)樣器至色譜柱管路的空間、固定相顆粒間隙、柱出口管路及檢測(cè)器內(nèi)腔空間的總和。死體積大，被分離組分的色譜峰展寬，分離效果差。死體積大，被分離組分的色譜峰展寬，分離效果差。第15頁(yè)/共34頁(yè)3、調(diào)整保留時(shí)間和調(diào)整保留體積 調(diào)整保留時(shí)間（adjusted retention time，以 表示）：保留時(shí)間扣除死時(shí)間后的保留值，其公式如下： MRRtttRt 在實(shí)驗(yàn)條件（溫度、固定相等）一定時(shí)，調(diào)整在實(shí)驗(yàn)條件（溫度、固定相等）一定時(shí)，調(diào)整保留時(shí)間只取決于組分的性質(zhì)，因此保留時(shí)間只取決于組分的性質(zhì)，因此調(diào)整保留調(diào)整保留時(shí)間是

7、色譜法定性的基本參數(shù)。時(shí)間是色譜法定性的基本參數(shù)。 第16頁(yè)/共34頁(yè)3、調(diào)整保留時(shí)間和調(diào)整保留體積 調(diào)整保留體積（adjusted retention volume，以V表示）：或稱校正保留體積，即保留體積扣除死體積后的保留值，其公式如下： MRRVVVRV第17頁(yè)/共34頁(yè)4、相對(duì)保留值 相對(duì)保留值（relative retention，以ri,s 表示）又稱分離因子（separation factor）、分配系數(shù)比或容量因子比，即在一定色譜條件下，被測(cè)組分的調(diào)整保留時(shí)間tR與標(biāo)準(zhǔn)物的調(diào)整保留時(shí)間t R(s)之比。R(s)tR(i)ti,sr第18頁(yè)/共34頁(yè)4、相對(duì)保留值 其公式如下：)

8、 s (R) i (Rs , ittr 式中，腳注號(hào)式中，腳注號(hào) i 表示被測(cè)物，表示被測(cè)物，s 表示標(biāo)準(zhǔn)物。表示標(biāo)準(zhǔn)物。 第19頁(yè)/共34頁(yè) 采用相對(duì)保留值，是為了消除某些操作條件，如流速和固定液流失等對(duì)保留值的影響。 相對(duì)保留值中標(biāo)準(zhǔn)物可以是被測(cè)樣品中的某一組分，也可以是人為地加入的某一化合物。 1,僅為柱溫、固定液性質(zhì)的函數(shù)，而與其他實(shí)驗(yàn)條件無(wú)關(guān)。 1,作為定性指標(biāo)的缺點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)物不統(tǒng)一，其數(shù)值隨標(biāo)準(zhǔn)物的不同而不同。4、相對(duì)保留值, i sr, i sr第20頁(yè)/共34頁(yè)5、保留指數(shù) 鑒于相對(duì)保留值存在標(biāo)準(zhǔn)物不統(tǒng)一，測(cè)量精度不夠高等問(wèn)題，Kovats提出以保留指數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)被測(cè)物的色譜保留強(qiáng)弱

9、。 保留指數(shù)（retention index，以 I 表示），又稱為柯瓦指數(shù)（Kovats index），是使用最廣泛，并得到國(guó)際公認(rèn)的定性指標(biāo)。它具有重現(xiàn)性好（精度可達(dá) 0.1指數(shù)單位），標(biāo)準(zhǔn)物統(tǒng)一及溫度系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)。 第21頁(yè)/共34頁(yè)5、保留指數(shù)l 以一系列正構(gòu)烷烴為基準(zhǔn)物，被測(cè)物的保留指數(shù) I 可用內(nèi)插法算出。l 保留指數(shù)是國(guó)際公認(rèn)的用于氣相色譜法中物質(zhì)保留指數(shù)是國(guó)際公認(rèn)的用于氣相色譜法中物質(zhì)的鑒定和定性的相對(duì)保留值。的鑒定和定性的相對(duì)保留值。第22頁(yè)/共34頁(yè)保留指數(shù)的公式來(lái)源 內(nèi)插法的理論基礎(chǔ)為：正構(gòu)烷烴調(diào)整保留時(shí)間的對(duì)數(shù)（lg tR ）與其相應(yīng)的碳數(shù)呈線性關(guān)系。 lg tR =

10、anc+ b 式中，nc為碳數(shù)。第23頁(yè)/共34頁(yè)5、保留指數(shù) 保留指數(shù)的計(jì)算統(tǒng)一用正構(gòu)烷烴系列化合物作為標(biāo)準(zhǔn)物，規(guī)定在任何色譜條件下正構(gòu)烷烴的保留指數(shù)均為100N（N為正構(gòu)烷烴的碳數(shù)），而被測(cè)物的保留指數(shù)以下式計(jì)算： )(R)(R)(R)(Rlglglglg100100NnNNxttttnNI第24頁(yè)/共34頁(yè)I 為被測(cè)物的保留指數(shù)；為被測(cè)物的保留指數(shù)；N 為正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù)，如正己烷的為正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù)，如正己烷的 N = 6；tRx 為被測(cè)物的調(diào)整保留時(shí)間；為被測(cè)物的調(diào)整保留時(shí)間；tRN 及及 tR(N+1 在同一固定液上碳數(shù)分別為在同一固定液上碳數(shù)分別為 N 及及 (N+n) 的正

11、構(gòu)烷烴的調(diào)整保留時(shí)間。在測(cè)定時(shí)要的正構(gòu)烷烴的調(diào)整保留時(shí)間。在測(cè)定時(shí)要求求 。R( )R()R()R()lglg100100lglgxNN nNttINnttR( )xtR()NtR()NntR()R( )R()NnxNttt第25頁(yè)/共34頁(yè)5、保留指數(shù) 當(dāng)相鄰兩個(gè)正構(gòu)烷烴的碳數(shù)差值 N = 1 時(shí)，可簡(jiǎn)化為 ：)(R)1(R)(R)(Rlglglglg100100NNNxttttNI第26頁(yè)/共34頁(yè)保留指數(shù)僅與固定相的性質(zhì)及柱溫有關(guān)，與其它實(shí)驗(yàn)條件無(wú)關(guān)，因此定性準(zhǔn)確度比 tR 等保留值準(zhǔn)確。習(xí)慣上將測(cè)定時(shí)的柱溫寫在符號(hào) I 的下角，所用固定相寫在符號(hào) I 的上角。如 ，即采用SE-30為固

12、定相，柱溫在 150進(jìn)行測(cè)試所得的保留指數(shù)。同系物的保留指數(shù)與碳數(shù)呈線性關(guān)系。同系物中，相同的取代基有相同的保留指數(shù)增量。保留指數(shù)的特點(diǎn)30150SEI第27頁(yè)/共34頁(yè)6、保留值與容量因子及分配系數(shù)的關(guān)系 可見容量因子k大的組分保留時(shí)間長(zhǎng)。 RMRMkttVVRM(1)ttkRRM ttt（1 1）保留值與容量因子的關(guān)系）保留值與容量因子的關(guān)系第28頁(yè)/共34頁(yè)6、保留值與容量因子及分配系數(shù)的關(guān)系 在某色譜系統(tǒng)中，系統(tǒng)的死時(shí)間為1.5min，某樣品組分在該系統(tǒng)中的容量因子為5，問(wèn)該組分進(jìn)樣后需多長(zhǎng)時(shí)間可出峰？ 解： min 9515 . 1)1 (MR）（ktt例例第29頁(yè)/共34頁(yè)6、保留值與容量因子及分配系數(shù)的關(guān)系 分配系數(shù) K 越大，則保留值 tR 越大； 在相同的色譜條件下，如果兩組分的 K 值相同，則色譜峰重合；K 值差別越大，色譜峰分離度就越大。 （1 1）保留值與分配系數(shù)的關(guān)系）保留值與分配系數(shù)的關(guān)系)1 (msMRVVKtt第30頁(yè)/共34頁(yè)色譜分