半峰宽规律的新探讨.pdfVIP

研究报告 半 峰 宽 规 律 的 新 探 讨 张玉奎 邹汉法 董礼孚 包绵生 卢佩章 （中国大连色谱技术研究开发中心，中国科学院大连化学物理研究所） 提要 本文在建立整个液相色谱系统质量平衡模型的基础上，求得了柱内的柱末端色 谱谱带的虚拟一级矩和二级中心矩，进而利用计算机技术详细考察了色谱参数对柱末端色谱 谱带半宽度的影响。结果表明不同k的组分在k0.5左右时的色谱谱带半宽度基本一致；但 当k0.5左右时，随着k的下降，柱末端谱带半宽度也下降。如有适当的柱外效应存在，则 能有效地改变这一现象。本文还详细讨论了使得色谱流出曲线的半宽度不同的作为色谱基本 分离过程之一的柱末端过程，从而推测半峰宽规律可用于不同等度和梯度条件下的色谱峰半 宽矶度的预测。 早在六十年代初，我们就在气相色谱实 曾从质量平衡理论出发来研究半峰宽规律， 验过程中发现流出组分的半峰宽与保留值间 但他们的工作都忽略了柱外效应的影响，而 存在着以下的线性关系1〔—常： 且都是在作一定的近似的基础上得到结果 W1/2＝a＋btr 的。这对线性规律的说明有一定的局限性。 我们利用这一规律导出了评价柱效和选择色 因此，我们试图从质量平衡理论出发，考虑 谱分离条件的理论指标和方法 1〔，并在实际 到柱外效应的影响，求得柱内色谱峰的柱末 工作中得到了广泛的应用。以后在液相色谱 端时的一级矩和二级中心矩的表达式，在此 实验中也发现了这一规律的存在4〔—6。 基础上用质量平衡理论和柱末端过程的关系 七十年代中期，Kasier等人7〔—9〕也从 来讨论半峰宽规律。 实验中发现了这一规律性，提出了 A“BT概 液相色谱系统的统计矩 念”和色谱柱的实际塔片数N实等参数评价 柱效的方法。事实上以上二套方法的基本思 我们在以前的工作中 1〔8，考虑到连接 想一致。它们之间的区别和各自的优点已有 管、检测器和进样器的影响，建立了整个液 许多作者进行了讨论 10-15。一般认为对于 相色谱系统的质量平衡模型，并由此导出了 同系物和k大于0.3—0.5的情况下色谱峰半 色谱流出曲线的一级统计矩和二级中心统计 宽度和保留值的线性关系较好，而在k小于 矩的表达式为： 这一范围时有一定的偏差。 这一规律的发现无疑对色谱分离过程了 解与认识是有重要意义的。但从这一规律发 现至今，对这一规律存在的理论基础的研究 工作还很有限。胡克季 1〔6〕曾从我们提出的 色谱柱末端有相同的半宽度这一基本思想出 发用柱末端过程来解释色谱峰半宽度与保留 值间线性关系这一规律性；陈诵英等 1〔7〕也 末端的半宽度△ 与虚拟 中心二级矩 m2有以下的关系。 把 （15）式代入 （16）式后，由于△ 1/的表达 式很复杂，影响参数很多，要完全求得△12 的解析解很困难，所以我们希望通过计算机 （1， 2式 中的 字 母 所 表 示 的 物 理 意 义 见 附 数值解来考察色谱参数对柱末端色谱峰半宽 录）。 度△ 1/的影响。以下的计算和绘图工作都 如果考虑在柱末端未流出柱尾时组分色 是在Hewlett-Packard公司的HP-85微机和 谱谱带的情况，由于容量因子为k的组分在 HP-7470A绘图仪上完成的 参（数的物理意 柱内的运动速度u2为： 义和取值可见附录）。