

色譜法是一種分離和分析混合物中各組分的方法,它涉及許多專業(yè)術(shù)語,以下是一些常見術(shù)語的解釋說明:
一、基本組成部分相關(guān)術(shù)語
1. 固定相
• 定義:在色譜柱中相對固定不動的物質(zhì)。它可以是固體吸附劑(如硅膠、氧化鋁等),也可以是涂漬在固體載體上的液體(如角鯊?fù)橥繚n在硅藻土上)。
• 作用:與樣品中的各組分發(fā)生相互作用,使不同組分在色譜柱中得到分離。例如,在液-固吸附色譜中,硅膠作為固定相,利用其表面的硅羥基對不同極性的化合物產(chǎn)生吸附作用。
2. 流動相
• 定義:在色譜過程中不斷流動的物質(zhì),它攜帶樣品通過色譜柱。流動相可以是氣體(如氮氣、氫氣等,在氣相色譜中使用),也可以是液體(如甲醇、乙腈等,在液相色譜中使用)。
• 作用:為樣品組分提供一個流動的環(huán)境,使組分能夠在固定相和流動相之間進行分配或吸附-解吸等過程,從而實現(xiàn)分離。例如,在反相液相色譜中,以甲醇-水作為流動相,它能夠溶解樣品并推動其在色譜柱中流動,使樣品組分在固定相(如十八烷基硅烷鍵合硅膠)和流動相之間分配。
二、分離過程相關(guān)術(shù)語
1. 保留時間(tR)
• 定義:從樣品注入色譜柱開始,到某一組分的色譜峰出現(xiàn)在檢測器上所經(jīng)歷的時間。
• 意義:不同組分由于與固定相和流動相互作用強弱不同,其保留時間也不同,可以作為定性分析的依據(jù)。例如,在一個藥物分析中,已知藥物成分的標(biāo)準(zhǔn)保留時間,當(dāng)樣品中出現(xiàn)相同保留時間的色譜峰時,可以初步判斷該組分為該藥物成分。
2. 死時間(t0)
• 定義:不與固定相發(fā)生相互作用的組分(如空氣)通過色譜柱所需的時間。
• 作用:用于計算其他色譜參數(shù),如保留因子。死時間可以通過注入一個不與固定相相互作用的物質(zhì)來測定,例如,在液相色譜中,通常用尿嘧啶來測定死時間。
3. 保留因子(k)
• 定義:組分在固定相中停留的時間與在流動相中停留的時間之比,即 k=(tR-t0)/t0。
• 意義:反映了組分在固定相和流動相之間的分配情況。k 值越大,說明組分在固定相中停留的時間越長,與固定相的相互作用越強。例如,對于極性較強的組分,在極性固定相上的 k 值通常較大。
4. 分配系數(shù)(K)
• 定義:在一定溫度和壓力下,組分在固定相和流動相之間的分配達(dá)到平衡時,組分在固定相和流動相中的濃度之比。
• 作用:它是一個熱力學(xué)參數(shù),與保留因子密切相關(guān),K 值越大,保留時間越長。例如,在液-液分配色譜中,根據(jù)組分在兩種互不相溶的液體(固定相和流動相)中的溶解度差異,K 值不同,從而實現(xiàn)分離。
三、色譜峰相關(guān)術(shù)語
1. 峰面積(A)
• 定義:色譜峰與基線所包圍的面積。
• 意義:與組分的含量成正比,是定量分析的重要參數(shù)。例如,在高效液相色譜分析中,通過測量峰面積可以準(zhǔn)確地確定樣品中各組分的含量。
2. 峰高(h)
• 定義:色譜峰的最高點到基線的垂直高度。
• 意義:也可以用于定量分析,但在一些復(fù)雜情況下,如峰形不對稱時,峰面積的準(zhǔn)確性更高。
3. 拖尾因子(T)
• 定義:用于衡量色譜峰的對稱性,是色譜峰后半部分寬度與前半部分寬度的比值。
• 意義:理想的色譜峰拖尾因子應(yīng)接近 1,如果拖尾因子大于 1.2,說明色譜峰有拖尾現(xiàn)象,可能是由于固定相污染、進樣量過大等原因?qū)е碌摹?/p>
四、柱性能相關(guān)術(shù)語
1. 塔板高度(H)
• 定義:理論塔板高度是色譜柱效的衡量指標(biāo),它表示色譜柱中相當(dāng)于一塊理論塔板的高度。計算公式為 H=L/n(L 為色譜柱長度,n 為理論塔板數(shù))。
• 意義:H 值越小,柱效越高,分離效果越好。例如,一根高效液相色譜柱的塔板高度通常在幾微米到幾十微米之間。
2. 理論塔板數(shù)(n)
• 定義:根據(jù)色譜峰的寬度和保留時間計算得到的理論塔板數(shù),用于衡量色譜柱的分離能力。計算公式為 n=5.54×(tR/σ)²(σ 為色譜峰的標(biāo)準(zhǔn)偏差)。
• 意義:n 值越大,色譜柱的分離能力越強。例如,對于一個復(fù)雜混合物的分離,需要較高的理論塔板數(shù)來實現(xiàn)良好的分離效果。
3. 分離度(R)
• 定義:相鄰兩個色譜峰的保留時間之差與兩個色譜峰平均寬度的比值。計算公式為 R=2×(tR2-tR1)/(W1+W2)(W1 和 W2 分別為兩個色譜峰的寬度)。
• 意義:R 值越大,說明兩個組分的分離程度越高。一般來說,R≥1.5 時,可以認(rèn)為兩個組分達(dá)到了基線分離。
五、分離性能相關(guān)術(shù)語
1. 選擇性因子(α)
• 定義:相鄰兩個組分在固定相和流動相之間的分配系數(shù)(K)的比值,即\(\alpha=K_2/K_1\)(\(K_1\)和\(K_2\)分別為兩個組分的分配系數(shù))。
• 意義:選擇性因子反映了色譜柱對不同組分的分離能力。當(dāng)\(\alpha=1\)時,兩個組分無法分離;當(dāng)\(\alpha>1\)時,組分 2 比組分 1 更容易保留在固定相中。選擇性因子越大,分離效果越好。
• 例子:在分析兩種結(jié)構(gòu)相似的化合物時,選擇性因子可以用來評估色譜柱的分離能力。
2. 容量因子(k)
• 定義:組分在固定相中的濃度與流動相中的濃度之比,即\(k=C_s/C_m\)(\(C_s\)為固定相中的濃度,\(C_m\)為流動相中的濃度)。
• 意義:容量因子反映了組分在固定相和流動相之間的分配情況。容量因子越大,組分在固定相中停留的時間越長,保留時間也越長。
• 例子:在反相液相色譜中,極性較強的組分通常具有較小的容量因子,而疏水性較強的組分具有較大的容量因子。
3. 范氏方程(Van Deemter Equation)
• 定義:描述色譜峰展寬的方程,表達(dá)式為\(H=A+B/u+C u\),其中:
• \(A\):渦流擴散項,與固定相的均勻性有關(guān)。
• \(B\):縱向擴散項,與流動相的擴散系數(shù)和流速有關(guān)。
• \(C\):傳質(zhì)阻力項,與固定相和流動相的傳質(zhì)速率有關(guān)。
• \(u\):流動相的線速度。
• 意義:范氏方程用于解釋影響色譜柱效的因素,幫助優(yōu)化色譜條件以提高分離效果。
• 例子:通過調(diào)整流動相流速(\(u\)),可以找到最佳流速以最小化塔板高度(\(H\)),從而提高柱效。
六、色譜柱性能相關(guān)術(shù)語
1. 柱效(Column Efficiency)
• 定義:衡量色譜柱分離能力的指標(biāo),通常用理論塔板數(shù)(\(n\))或塔板高度(\(H\))表示。
• 意義:柱效越高(即\(n\)越大或\(H\)越小),色譜柱的分離能力越強。
• 例子:高效液相色譜柱的理論塔板數(shù)通常在 10,000 以上,而普通柱可能只有幾千。
2. 柱壓(Column Pressure)
• 定義:流動相通過色譜柱時產(chǎn)生的壓力。
• 意義:柱壓過高可能表明柱子堵塞或流動相粘度過高,需要檢查或更換柱子。
• 例子:在反相液相色譜中,使用小粒徑填料的柱子通常柱壓較高。
3. 柱溫(Column Temperature)
• 定義:色譜柱的操作溫度。
• 意義:柱溫影響組分的保留時間和分離效果。通常通過柱溫箱控制柱溫。
• 例子:在氣相色譜中,柱溫通常需要精確控制以獲得穩(wěn)定的保留時間。
七、檢測相關(guān)術(shù)語
1. 檢測限(Detection Limit,DL)
• 定義:檢測器能夠檢測到的最低濃度或質(zhì)量。
• 意義:檢測限越低,檢測器的靈敏度越高。
• 例子:在環(huán)境分析中,檢測限通常需要達(dá)到 ppb(十億分之一)級別。
2. 定量限(Quantitation Limit,QL)
• 定義:能夠進行可靠定量分析的最低濃度或質(zhì)量。
• 意義:定量限通常高于檢測限,確保定量分析的準(zhǔn)確性和精密度。
• 例子:在藥物分析中,定量限需要滿足藥品質(zhì)量控制的要求。
3. 響應(yīng)因子(Response Factor,RF)
• 定義:檢測器對某一組分的響應(yīng)與該組分濃度的比值。
• 意義:響應(yīng)因子用于校正不同組分在檢測器上的響應(yīng)差異。
• 例子:在火焰離子化檢測器(FID)中,不同有機化合物的響應(yīng)因子可能不同。
八、方法驗證相關(guān)術(shù)語
1. 準(zhǔn)確度(Accuracy)
• 定義:測量值與真實值之間的接近程度。
• 意義:準(zhǔn)確度反映了分析方法的正確性。
• 例子:通過標(biāo)準(zhǔn)品的分析驗證方法的準(zhǔn)確度。
2. 精密度(Precision)
• 定義:多次測量值之間的一致性。
• 意義:精密度反映了分析方法的重復(fù)性和可靠性。
• 例子:在重復(fù)進樣中,峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)通常用于評估精密度。
3. 線性范圍(Linear Range)
• 定義:檢測器響應(yīng)與組分濃度成線性關(guān)系的范圍。
• 意義:線性范圍越寬,分析方法的適用范圍越廣。
• 例子:高效液相色譜的線性范圍通常為 2-3 個數(shù)量級。
4. 穩(wěn)定性(Stability)
• 定義:樣品在儲存或分析過程中保持其化學(xué)性質(zhì)不變的能力。
• 意義:穩(wěn)定性影響樣品的保存時間和分析結(jié)果的可靠性。
• 例子:某些易降解的化合物需要在低溫下保存以確保穩(wěn)定性。
九、其他術(shù)語
1. 梯度洗脫(Gradient Elution)
• 定義:在液相色譜中,流動相的組成或強度隨時間逐漸變化的洗脫方式。
• 意義:梯度洗脫可以提高復(fù)雜樣品的分離效率。
• 例子:在分析生物樣品中的多肽時,通常使用梯度洗脫。
2. 等度洗脫(Isocratic Elution)
• 定義:在液相色譜中,流動相的組成和強度保持恒定的洗脫方式。
• 意義:等度洗脫適合分離保留行為差異較大的組分。
• 例子:在分析藥物中的雜質(zhì)時,等度洗脫可以提供穩(wěn)定的保留時間。
3. 內(nèi)標(biāo)法(Internal Standard Method)
• 定義:在樣品中加入已知濃度的內(nèi)標(biāo)物,通過比較內(nèi)標(biāo)物和目標(biāo)組分的響應(yīng)值進行定量分析。
• 意義:內(nèi)標(biāo)法可以校正儀器波動和進樣量誤差,提高定量分析的準(zhǔn)確性。
• 例子:在氣相色譜分析中,常用十烷作為內(nèi)標(biāo)物。
4. 外標(biāo)法(External Standard Method)
• 定義:通過標(biāo)準(zhǔn)曲線法進行定量分析,即用已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,再通過樣品的響應(yīng)值進行定量。
• 意義:外標(biāo)法簡單直接,但需要嚴(yán)格控制儀器條件。
• 例子:在高效液相色譜中,外標(biāo)法是最常用的定量方法之一。

