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液相色譜儀分析中引起色譜峰展寬的因素

閱讀：23發(fā)布時間：2025-6-12

液相色譜儀是一類分離與分析技術(shù)，根據(jù)固定相是液體或是固體，又分為液-液色譜(LLC）及液-固色譜(LSC），如紙、薄板和填充床等。在色譜技術(shù)發(fā)展的過程中．為了區(qū)分各種方法，根據(jù)固定相的形式產(chǎn)生了各自的命名，如紙色譜、薄層色譜和柱液相色譜。現(xiàn)代液相色譜儀由高壓、進(jìn)樣系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、色譜柱、檢測器、信號記錄系統(tǒng)等部分組成。與經(jīng)典液相柱色譜裝置比較，具有高效、快速、靈敏等特點(diǎn)。
　　液相色譜儀分析中引起色譜峰展寬的因素有渦流擴(kuò)散、分子擴(kuò)散、傳質(zhì)阻力和柱外效應(yīng)等。
　　一、渦流擴(kuò)散：
　　當(dāng)樣品注入全多孔微粒固定相填充柱后，在液體流動相驅(qū)動下，樣品分子不可能沿直線運(yùn)動，而是不斷改變方向，形成紊亂似渦流的曲線運(yùn)動。由于樣品分子在不同流路中受到的阻力不同，而在色譜柱中的運(yùn)行速度有快有慢，加上運(yùn)行路徑的長短不一致，使其到達(dá)柱出口的時間不同，因此引起色譜峰展寬。
　　對于空心毛細(xì)管柱，渦流擴(kuò)散項A=0。
　　二、分子擴(kuò)散：
　　縱向分子擴(kuò)散是由于濃度梯度引起的。當(dāng)樣品被注入色譜柱時，呈“塞子"狀分布。隨著流動相的推進(jìn)，“塞子"因濃度梯度而向前后自發(fā)地擴(kuò)散，使色譜峰展寬。
　　組分分子在液體中的擴(kuò)散系數(shù)DL≈105cm2/s，組分分子在氣體中的擴(kuò)散系數(shù)Dg≈101cm2/s，DL<<Dg。當(dāng)采用液體作流動相時，分子擴(kuò)散項系數(shù)B≈0。
　　三、傳質(zhì)阻力：
　　傳質(zhì)阻力包括移動流動相傳質(zhì)阻力、滯留流動相傳質(zhì)阻力和固定相傳質(zhì)阻，因傳質(zhì)阻力的存在，使分配不能瞬間達(dá)至平衡，因此產(chǎn)生色譜峰展寬。
　　1、移動流動相傳質(zhì)阻力：
　　在固定相顆粒間移動的流動相對處于不同層流的流動相分子具有不同的流速，溶質(zhì)分子在緊挨固定相顆粒邊緣的流動相層流中的移動速度比在中心層流中的移動速度慢，因而引起色譜峰展寬。同時，有些溶質(zhì)分子也會從移動快的層流向移動慢的層流擴(kuò)散（徑向擴(kuò)散），使不同層流中溶質(zhì)分子的移動速度趨于一致而減少色譜峰展寬。
　　2、滯留流動相傳質(zhì)阻力：
　　色譜柱中填充的全多孔微粒固定相顆粒內(nèi)部的孔洞中充滿了滯留流動相，溶質(zhì)分子在滯留流動相中的擴(kuò)散會產(chǎn)生傳質(zhì)阻力。對僅擴(kuò)散到孔洞中滯留流動相表層的溶質(zhì)分子僅需移動很短的距離，就能很快地返回到固定相顆粒間流動的主流路。而擴(kuò)散到孔洞中滯留流動相較深處的溶質(zhì)分子，會消耗更多的時間停留在孔洞中，當(dāng)其返回到主流路時會引起色譜峰展寬。
　　3、固定相傳質(zhì)阻力：
　　溶質(zhì)分子由兩相界面到固定相內(nèi)部進(jìn)行分配又返回兩相界面的過程中受到的阻力。
　　固定相的微孔小且深時，擴(kuò)散不易進(jìn)行，傳質(zhì)速率慢，對色譜峰展寬影響較大。減小固定相的顆粒粒度和增大孔徑是提高柱效的主要手段。
　　四、柱外效應(yīng)：
　　1、柱前峰展寬：由進(jìn)樣器和進(jìn)樣器到色譜柱的連接管的死體積引起的色譜峰展寬。柱頭直接進(jìn)樣，色譜峰的不對稱性和柱效明顯改善。
　　2、柱后峰展寬：由柱后連接管和檢測器的死體積引起的色譜峰展寬。

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