什么是色譜柱的分配系數(shù)和容量因子?二者是什么關(guān)系?
在色譜儀分析檢測(cè)過程中,分配系數(shù)和容量因子一定程度上展現(xiàn)色譜柱的柱效,了解影響色譜柱分離度的因素,有助于有效地使用和保養(yǎng)色譜柱,提高色譜柱分離度和色譜儀檢測(cè)靈敏度。
分配系數(shù)是指在一定溫度下,待測(cè)樣品在兩相間達(dá)到分配平衡時(shí),在固定相與流動(dòng)相中的濃度之比。分配系數(shù)與組分、流動(dòng)相和固定相的溫度、壓力有關(guān)。在流動(dòng)相、固定相、溫度和壓力一定條件下,樣品濃度很低時(shí),分配系數(shù)只取決于組分的性質(zhì),而與濃度無關(guān)。在大多情況下,分配系數(shù)隨著濃度的增大而減小,這時(shí)色譜峰為拖尾峰;而有時(shí)隨著溶質(zhì)濃度增大,分配系數(shù)也增大,這時(shí)色譜峰為前延峰。因此,只有盡可能減少進(jìn)樣量,使組分在柱內(nèi)濃度降低,分配系數(shù)恒定時(shí),才能獲得正常峰。
在同一色譜條件下,樣品中分配系數(shù)值大的組分在固定相中滯留時(shí)間長(zhǎng),后流出色譜柱;分配系數(shù)值小的組分則滯留時(shí)間短,先流出色譜柱。混合物中各組分的分配系數(shù)相差越大,越容易分離,因此混合物中各組分的分配系數(shù)不同是色譜分離的前提。
分配系數(shù)K,容量因子k與保留時(shí)間之間有如下關(guān)系:k=t'R/t0,t'R=tR-t0。上式說明容量因子的物理意義:表示一個(gè)組分在固定相中停留的時(shí)間(t'R)是不保留組分保留時(shí)間(t0)的幾倍。k=0時(shí),化合物全部存在于流動(dòng)相中,在固定相中不保留,t'R=0;k越大,說明固定相對(duì)此組分的容量越大,出柱慢,保留時(shí)間越長(zhǎng)。
容量因子與分配系數(shù)的不同點(diǎn)是:k取決于組分、流動(dòng)相、固定相的性質(zhì)及溫度,而與體積Vs、Vm無關(guān);K除了與性質(zhì)及溫度有關(guān)外,還與Vs、Vm有關(guān)。由于t'R、t0較Vs、Vm易于測(cè)定,所以容量因子比分配系數(shù)應(yīng)用更廣泛。
分配系數(shù)K和分配比k的關(guān)系: K=k·β
β為相比率,是反映各種色譜柱柱形特點(diǎn)的又一個(gè)參數(shù),β=Vm/Vs,Vm為流動(dòng)相的體積,即死時(shí)間(t0)與流動(dòng)相流速的乘積,Vs為色譜柱中固定相的體積。對(duì)填充柱其β值一般為6~35,對(duì)毛細(xì)管其β值為60~600。
在液相色譜儀中,固定相確定后,分配系數(shù)主要受流動(dòng)相的性質(zhì)影響。在試驗(yàn)中主要靠調(diào)整流動(dòng)相的組成配比及pH值,以獲得組分間的分配系數(shù)差異及適宜的保留時(shí)間,達(dá)到分離的目的。
容量因子是待測(cè)樣品在兩相間達(dá)到分配平衡時(shí),在固定相與流動(dòng)相中的量之比。因此容量因子也稱質(zhì)量分配系數(shù)。容量因子的物理意義:表示一個(gè)組分在固定相中停留的時(shí)間是不保留組分保留時(shí)間的倍數(shù)。分配系數(shù)為0時(shí),化合物全部存在于流動(dòng)相中,在固定相中不保留,停留的時(shí)間為0;分配系數(shù)越大,說明固定相對(duì)此組分的容量越大,出柱慢,保留時(shí)間越長(zhǎng)。
容量因子與分配系數(shù)的不同點(diǎn)是:分配系數(shù)取決于組分、流動(dòng)相、固定相的性質(zhì)及溫度,而與體積無關(guān);分配系數(shù)除了與性質(zhì)及溫度有關(guān)外,還與體積有關(guān)。由于保留時(shí)間比體積更易于測(cè)量,所以容量因子比分配系數(shù)應(yīng)用更廣泛。更為詳細(xì)的氣相色譜儀、液相色譜儀技術(shù)資訊請(qǐng)登錄山東譜析科學(xué)儀器有限公司網(wǎng)站了解查詢。
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