色谱流出曲线和术语

一.色谱流出曲线

    在色谱法中，当样品加入后，样品中各组分随着流动相的不断向前移动而在两相间反复进行溶解、挥发，或 吸附、解吸的过程。如果各组分在固定相中的分配系数（表示溶解或吸附的能力）不同，就有可能达到分离。

分配系数小的组分滞留在固定相中的时间短，在柱内移动的速度快，先流出柱子；分配系数大的组分滞留在固定相中的时间长，在柱内移动的速度慢，后流出柱子；分离后的各组分经检测器转换成电信号而记录下来，得到一条信号随时间变化的曲线，称为色谱流出曲线或 “色谱峰”，理想的色谱流出曲线应该是正态分布曲线：

图1  典型色谱流出曲线

二. 术语

1. 基线：操作条件稳定后，没有试样通过时检测器所反映的信号-时间曲线称为基线（O - O’）

（它反映检测系统噪声随时间变化的情况，稳定的基线应是一条水平直线）

2. 死时间 t₀（dead time）：

    指不被固定相吸附或溶解的组分（如空气、甲烷等）从进样开始到色谱峰顶所对应的时间，如图t₀所示。

3. 死体积 V₀（dead volume ）：

     由进样器至检测器的流路中，未被固定相占有的空隙   体积称为死体积

（导管空间、色谱柱中固定相间隙、检测器内腔空间总和）

   当色谱柱载气流速为F₀(ml／min)时，它与死时间的关系为：

                            V₀  = t₀·F₀                             (1)

   4. 保留值：定性参数，是在色谱分离过程中，试样中各组分在色谱柱内滞留行为的一个指标。

 （1）保留时间 t_R （retention time）：

    从进样到柱后出现待测组分浓度最大值时（色谱峰顶点）所需要的时间，称为该组分的保留时间。如图中t_R(1)、 t_R(2) 所示，（是待测组分流经色谱柱时，在两相中滞留的时间和）

    保留时间与固定相和流动相的性质、固定相的量、柱温、流速和柱体积有关，可用时间单位（min）表示。

（2）调整保留时间 t_R’（adjusted retention time）：

    扣除死时间后的组分保留时间，如图中的t_R(1)’_、 t_R(2)’所示。t_R’ 表示某组分因溶解或吸附于固定相后，比非滞留组分在柱中多停留的时间：

                           t_R’= t_R – t₀                                      (2)

（3）保留体积 V_R （retention volume）：

     从进样到柱后出现待测组分浓度最大值时所通过的载气体积。

     当色谱柱载气流速为F₀(ml/min)时，它与保留时间的关系为：

V_R = t_R F₀                                      (3)

（4）调整保留体积 V_R’（adjusted retention volume）：是指扣除死体积后的保留体积，即：                V_R’=  V_R – V₀=  t_R’·F₀                     (4)

 在一定的实验条件下V_R、V_R’与载气流速无关（t_R·F₀ 及 t_R’·F₀为一常数）

（5）相对保留值 r₂₁（relative retention value）：指组分 2 和组分 1 的调整保留值之比。

                    (5)

    相对保留值的特点是只与温度和固定相的性质有关，与色谱柱及其它色谱操作条件无关。反映了色谱柱对待测两组分1和 2 的选择性，是气相色谱法中最常使用的定性参数。

3．峰高（h）：色谱峰顶与基线之间的垂直距离

4. 色谱的区域宽度（peak width）通常用三种方法来表示：

（1）标准偏差s （standar deviation）：

     为正态分布曲线上拐点间距离之半。对于正常峰，s为0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半。

（s 的大小表示组分被带出色谱柱的分散程度，s 越大，组分流出越分散；反之亦反。s 的大小与柱效有关，s 小，柱效高）

（2）半(高)峰宽 W_h/2（peak width at half-height）：

     峰高一半处的色谱峰宽度。半峰宽与标准偏差的关系为：

                 (6)

（3）峰宽或称W_b：通过色谱峰两侧的拐点作切线，切线与基线交点间的距离为峰宽，即图中GH。

     峰宽与标准偏差的关系为：  W_b = 4s = 1.699 W_h/2