主题:【原创】新手入门-色谱基础理论6:分离度R

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皮皮鱼
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前面很多地方谈到了分离度R。分离度R是评价两个相邻色谱峰的关键参数。它的定义是这样的:


百度百科如此定义分离度R:
又称分辨率,为了判断分离物质对色谱柱在色谱柱中的分离情况,常用分离度作为柱的总分离效能指标.用R表示.R等于相邻色谱峰保留时间之差的两倍与两色谱峰峰基宽之和的比值.
resolution,R
相邻两峰的保留时间之差与平均峰宽的比值。也叫分辨率,表示相邻两峰的分离程度。R=。当W1=W2时,R=。当R=1时,称为4σ分离,两峰基本分离,裸露峰面积为95.4%,内侧峰基重叠约2%。R=1.5时,称为6σ分离,裸露峰面积为99.7%。R≥1.5称为完全分离。《中国药典》规定R应大于1.5。

事实上,如果色谱峰是等腰三角形,则R=1就完全达到了基线分离。由于峰型是高斯分布的扣钟形,因此当两个色谱峰间的距离是6σ时,两个色谱峰大小相当时,每个色谱峰各占有其中的一半3σ,重叠部分即3σ之外的部分,不足0.3%。由于色谱方法的正常分析误差为3%,因此色谱峰重叠所带来的误差已经比正常误差低一个数量级,已经可以忽略不计,因此认为R=1.5时,达到了基线分离。
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皮皮鱼
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这里,我们要讨论的是在色谱塔板理论和速度方程的范围内,影响分离度R的因素和效果。

首先,回忆一下速度方程,两个色谱峰的出峰时间差是这里决定的。即:

t2-t1=(K2-K1)t0/β

其次,回忆一下塔板原理,理想状态下,色谱峰的峰宽是这里决定的。即:

W = 4σ = 4t / 根号n 。

考虑到t2约等于t1,因此t2 + t1约等于2t。得到以下推论:



从这里我们可以清晰地看到影响分离度R的因素只有三个,即:两临近组分的分配系数之差ΔK,平均分配系数K,柱效率n

因此分离度R与柱长L(或柱效率n)的平方根成正比,与分配系数之差ΔK成正比,与平均分配系数K成反比。

因此我们仅从塔板理论来看,其它因素如相比β(膜厚,固定液图渍量)、死时间t0(载气流速)、组分总量m(进样量)等,都是不影响分离度R的。我们知道,这并不符合我们的实际经验。事实上,分离度R与载气流速、膜厚、进样量都是密切相关的。为什么会出现这个情况呢?这是因为塔板理论的四个假设并不成立,存在偏差。

为了修正这些偏差,1956年荷兰人Van Deemter提出了速率理论。注意,速率理论不是一个单独的理论,而是对塔板理论的一个修正。

单单从这个公式看,我们似乎应该选择K比较小的固定液。但事实上,我们选择固定相的时候,通常采用相似性原则,首先选用K值比较大的固定液。这是因为K越大,能够获得的ΔK就会越大,因此分离度会更好。这一点,希望注意体会。

这一切都提醒我们: 知识是要灵活应用的,不能考虑一方面,就忘记其他方面。确定方案前一定要综合考虑所有因素。

当我们完成速率理论的讲授,我们将进一步分析分离度R的影响因素,如载气流速等。
海边
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zyl3367898
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分配系数K 它是指在一定温度和压力下,组分在固定相和流动相之间分配达平衡时的浓度之比值,即  K=溶质在固定相中的浓度 / 溶质在流动相中的浓度 = Cs / Cm   分配系数是由组分和固定相的热力学性质决定的,它是每一个溶质的特征值,它仅与两个变量有关:固定相和温度。与两相体积、柱管的特性以及所使用的仪器无关。
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2016/2/11 19:41:14 Last edit by zyl3367898
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