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影響色譜峰擴展的因素

更新時間:2019-05-23    點擊次數(shù):3497

  在液相色譜法中,除了追求通用性和高靈敏外,由于色譜柱體積小,且溶質(zhì)在液相中擴散系數(shù)很低,柱外效應(yīng)對色譜峰擴展是個不可忽略的因素。柱外效應(yīng)直接影響了色譜系統(tǒng)的zui小檢測量,而且間接限制了容量因子的zui大值,應(yīng)盡可能減小。隨著快速柱和微徑柱的發(fā)展,檢測系統(tǒng)造成的峰展寬問題就顯得更為重要了。檢測系統(tǒng)造成峰展寬的主要來源是:柱外死體積,包括樣品池體積和連接管體積;時間常數(shù),包括放大器及記錄儀的時間常數(shù)等。
    樣品池體積是檢測器的重要參數(shù)。池體積大,使樣品被流動相稀釋,不僅會降低檢測靈敏度,還使峰展寬。除了池體積大小的影響外,池的結(jié)構(gòu)特點(幾何形狀)和池內(nèi)的流動特性(從連接管到樣品池由于直徑變化引起的)都會影響峰展寬,端情況就是在池內(nèi)發(fā)生的湍流混合。此時檢測池內(nèi)產(chǎn)生的色譜峰擴展等于檢測池體積,這是檢測池內(nèi)色譜峰擴展的上限,實際上不存在的紊亂混合。有關(guān)研究表明,只要檢測池體積Vd小于色譜峰體積Vp(決定于容量因子k')的十分之一(即Vd<0.1Vp)時,檢測池造成的峰擴展就不嚴重。目前使用的檢測池體積大多數(shù)都小于等于8μL,對于常規(guī)分析一般沒有多大影響。另外,當使用小體積柱時,檢測池引起的峰擴展,與使用常規(guī)液相色譜柱相比,對出峰早的化合物(k;<2)尤為重要。故希望檢測池體積小于5μL,微量色譜柱的體積應(yīng)減少到1μL,甚至更小。

    連接管對色譜峰擴展的影響,是由于流動相在空管中的流動速度分布的縱斷面呈拋物線狀,管中心的樣品分子比管壁部分的樣品分子先到達樣品池,而樣品分子在液體中的徑向擴散很慢,因此引起了峰擴展。樣品池和連接管對峰擴展的貢獻有可能使在色譜柱上已經(jīng)分離了的組分在樣品池中又重疊混合。檢測池與色譜柱出口的連接,或者幾個檢測器之間的連接,應(yīng)采用細內(nèi)徑連接管并控制zui短的距離,以使峰擴展zui小。但應(yīng)注意,連接管內(nèi)徑減小時,管內(nèi)壓力降會有所增加。
    檢測器的時間常數(shù)也叫響應(yīng)時間,定義為從樣品進入檢測池到真實信號輸出,63.2%的時間,用"表示,是樣品進入檢測器產(chǎn)生響應(yīng)信號時間的度量,反映了檢測器跟蹤組分濃度變化的快慢。
    檢測器的時間常數(shù)包括檢測器傳感器和電子元件的響應(yīng)時間,它間接對色譜系統(tǒng)的zui小檢測量和zui低檢測濃度產(chǎn)生影響。一般說來,傳感器的響應(yīng)較快。而檢測器放大器和記錄儀的時間常數(shù)有可能過大,使色譜峰變形失真,導致柱效下降,也影響色譜分析的可靠性和準確性。對保留值小的組分及進行快速分析時,問題就顯得更為突出,尤其需要使用時間常數(shù)小的檢測器和記錄儀。目前使用的檢測器和記錄儀的時間常數(shù)一般在0.5s-1.0s 就是合適的。需要特別注意的是,當進行高靈敏度檢測時,自動加上去的濾波電路的時間常數(shù)可達1.5s。另外,檢測器的時間常數(shù)也決定于檢測器的死體積。對濃度型檢測器,死體積越小,濃度變化越快,則時間常數(shù)越小。有研究表明,為了測定色譜柱的“真實柱效”,應(yīng)使用時間常數(shù)很小的檢測器(τ<0.1s),或使用容量因子k'大于或等于6的溶質(zhì)進行

 

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