液相色譜儀分析中引起色譜峰展寬的因素

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(guò)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?，F(xiàn)代液相色譜儀由高壓輸液泵、進(jìn)樣系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、色譜柱、檢測(cè)器、信號(hào)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(dòng)相驅(qū)動(dòng)下，樣品分子不可能沿直線運(yùn)動(dòng)，而是不斷改變方向，形成紊亂似渦流的曲線運(yùn)動(dòng)。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(zhǎng)短不一致，使其到達(dá)柱出口的時(shí)間不同，因此引起色譜峰展寬。

對(duì)于空心毛細(xì)管柱，渦流擴(kuò)散項(xiàng)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(shí)，呈“塞子”狀分布。隨著流動(dòng)相的推進(jìn)，“塞子”因濃度梯度而向前后自發(fā)地?cái)U(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(dòng)相時(shí)，分子擴(kuò)散項(xiàng)系數(shù)B≈0。

三、傳質(zhì)阻力：

傳質(zhì)阻力包括移動(dòng)流動(dòng)相傳質(zhì)阻力、滯留流動(dòng)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(dòng)流動(dòng)相傳質(zhì)阻力：

在固定相顆粒間移動(dòng)的流動(dòng)相對(duì)處于不同層流的流動(dòng)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(dòng)相層流中的移動(dòng)速度比在中心層流中的移動(dòng)速度慢，因而引起色譜峰展寬。同時(shí)，有些溶質(zhì)分子也會(huì)從移動(dòng)快的層流向移動(dòng)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(dòng)速度趨于一致而減少色譜峰展寬。

2、滯留流動(dòng)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(dòng)相，溶質(zhì)分子在滯留流動(dòng)相中的擴(kuò)散會(huì)產(chǎn)生傳質(zhì)阻力。對(duì)僅擴(kuò)散到孔洞中滯留流動(dòng)相表層的溶質(zhì)分子僅需移動(dòng)很短的距離，就能很快地返回到固定相顆粒間流動(dòng)的主流路。而擴(kuò)散到孔洞中滯留流動(dòng)相較深處的溶質(zhì)分子，會(huì)消耗更多的時(shí)間停留在孔洞中，當(dāng)其返回到主流路時(shí)會(huì)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(guò)程中受到的阻力。

固定相的微孔小且深時(shí)，擴(kuò)散不易進(jìn)行，傳質(zhì)速率慢，對(duì)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(duì)稱性和柱效明顯改善。

2、柱后峰展寬：由柱后連接管和檢測(cè)器的死體積引起的色譜峰展寬。