高效液相色谱的基本参数讲义.pptx

1 (2)保留体积保留体积 V VR R(ml)=t(ml)=tr r(min)*F(min)*Fc c(ml/min)(ml/min)V VR R=V=Vm m+KV+KVs s K-平衡分配系数,Vs-固定相体积,Vm=流动相所占体积 溶质在固定相中的浓度溶质在固定相中的浓度(n ns/Vs)s/Vs)n ns s Vm Vm K=-=-*-K=-=-*-溶质在流动相中的浓度溶质在流动相中的浓度(n nm/Vm)m/Vm)n nm Vsm Vs ns,n nm 溶质在固定相和流动相中的量2(4)容量因子(k)固定相中容质的量固定相中容质的量(n ns)s)k=-k=-流动相中容质的量流动相中容质的量(n nm)m)K=k(Vm/Vs)K=k(Vm/Vs)V VR R=Vm+KVs=Vm+k(Vm/Vs)Vs=Vm+kVm=Vm+KVs=Vm+k(Vm/Vs)Vs=Vm+kVm =Vm(1+k)=Vm(1+k)tr=to(1+k)k=t r/to -1 tr=to(1+k)k=t r/to -1 kk与固定相与固定相,流动相性质及柱温有关流动相性质及柱温有关;与流速与流速,柱尺寸无关柱尺寸无关.(3)调整保留时间 tr=tr-to V=VR-Vm3(5)死体积(Vm)和死时间(to)1)采用比流动相溶剂少一个-CH2-基团的同系物（己烷戊烷）2）甲醇/水-甲醇3）正相-四氯乙烯，反相-苯甲酸或硝酸4）计算法空柱管体积（空柱管体积（Vc)*总孔隙度（总孔隙度（T)流动相体积流速（流动相体积流速（F c)t o=/4*dc*L*T/Fc计算孔隙度计算孔隙度42 选择性指标()和相对保留值()=t r(2)/tr(1)=(1+k(2)/(1+k(1)=t r(2)/tr(1)=k(2)/k(1)作为选择性指标比 直观 与柱温固定相种类流动相组成有关 53-1 流动相线速（u)流动相线速u:通常指平均线速度 u=L/t。u=Fc /A*T T A:柱截面积 L 和 u 一定时，t。一定63-2 柱总孔隙率(T)柱总孔隙率：柱横截面上流动相所占的分数，主要取决柱总孔隙率：柱横截面上流动相所占的分数，主要取决 于柱填料类型。于柱填料类型。T=Fc to/Vc 薄壳填料薄壳填料0.420.42 多孔硅胶多孔硅胶0.840.847渗透性(Kf f)渗透性定义为：Kf=uLT/p 式中：式中：K K0 0为渗透性常数（为渗透性常数（cm2cm2）,为流动相粘度（为流动相粘度（P Pas/cm2）,P,P为柱压降（为柱压降（PaPa）FcFc为冲洗剂流速（为冲洗剂流速（ml/sml/s）,L,L为柱长（为柱长（cmcm）,dc,dc为柱内径（为柱内径（cmcm）Vc-空柱体积空柱体积Kf=K0 T =uLT/pT=Fc.to/VcKf=uL Fc p Vc Kf=dp/10008K0为渗透性常数（厘米2）为流动相黏度（泊或达因.秒秒/厘米厘米2）P 为柱压降（大气压 X 106 或达因/厘米2）9理论板高与线速的关系 H H=A+B/u+Cu A:涡流扩散项，B:纵向扩散项，C:传质扩散项Van Deemter 如果我们使用更小颗粒度的填料会发生什么情况？如果我们使用更小颗粒度的填料会发生什么情况？HPLC填料颗粒尺寸的演变10 min从从80年代到现在年代到现在1.55m球形微多孔填料15004000 psi50,00080,000塔板数塔板数/米米3.9300mm70年代末期年代末期10m不规则微多孔填料10002500 psi25,000塔板数塔板数/米米3.9300mm10 min70年代早期年代早期40m薄壳非多孔基质上涂布100500 psi1000塔板数塔板数/米米1m长色谱柱10 minvan Deemter曲线及方程式A 项（颗粒度和柱床填装的优良程度）Height Equivalent to Theoretical Plate线速度线速度 U（mm/sec）HETP最低HETP=最优化的塔板数HC 项（传质）B 项（轴向扩散）三项加在一起最终得到的“van Deemter曲线”HETP PLATESA 项项 +B 项项 +C项项van Deemter曲线的提示颗粒度越小柱效越高颗粒度控制着分离的质量更小的颗粒度：使最高柱效点向更高线速度方向移动有更宽的线速度范围降低颗粒度不但可以增加柱效，同时也增加分离速度van Deemter 曲线的挑战曲线的挑战如果填料的颗粒继续演变如果填料的颗粒继续演变更小的颗粒度被仪器及色谱柱被仪器及色谱柱被仪器及色谱柱被仪器及色谱柱的耐压的所限制的耐压的所限制的耐压的所限制的耐压的所限制Linear velocity(u,mm/sec)Flow rate(ml/min)ID=1.0 mm0.050.090.140.190.240.280.33 ID=2.1mm0.210.410.620.831.041.241.45ID=4.6mm1.002.003.003.994.985.986.9814柱外效应对柱效的影响W =a+bvRA:21 l(20.5)B:11 l(11.0)C:2 l(1.7)15检测器死体积对不对称度的影响A、检测系统死体积11ul;B、检测系统死体积2ul16柱效能总指标 色谱过程中，柱效能是色谱柱分离能力的度量。主要由操作参数和动力学因素决定。一般可通过测定色谱柱的塔片数、分离度等评价。注意到两峰相邻时近似地有 半峰宽相等，因此17色谱峰的有关参数W=a+bt18几种描述分离状况参数的关系几种描述分离状况参数的关系两峰分离的必要条件：两峰分离的必要条件：1 1、两组分的保留值不同、两组分的保留值不同2 2、样品组分应有一定的保留值、样品组分应有一定的保留值3 3、色谱柱应具有分离必须的柱效、色谱柱应具有分离必须的柱效19色谱柱峰容量色谱柱接连流出分离良好的色谱峰，所能够分离的最大组分数。为了使总分离效能指标能直接与所分析组分的多少相关联，可以采用峰容量（P）来评价色谱柱。色谱条件一定时，在指定的时间内，能够在色谱柱中流出的满足分离度要求的等高色谱峰的个数。2021快速色谱tr(last)=H/u*Nmin (1+klast)H/u 越小，分析时间越短22冲洗剂消耗量指标给定分析任务，所需流动相体积：FcFc为冲洗剂流量，为冲洗剂流量，d dc c为柱内径。为柱内径。u=L/t0t=t0(1+k)d2H23q qminmin:浓度型监测器的最小检测量浓度型监测器的最小检测量 HdcHdc:容积消耗指标容积消耗指标HdHdc cq qminmin:包括检测器在内的整个系统检测能力指标包括检测器在内的整个系统检测能力指标不同尺寸的色谱柱溶剂消耗指标 24色谱流出曲线的描述252020个组分的曲线拟合结果个组分的曲线拟合结果26谢谢大家!