多维色谱简介
27页1、多维色谱简介,利用多根色谱柱和多个检测器联用,采用切换的方法进行随心所欲的组合,从而达到设计目的的实验方法。,2019/5/26,分离分析-多维色谱,2,问题的提出,很多色谱分析实验中会遇到靠一根柱子无法得到良好分离结果的情况,可采用多维色谱方法进行处理。 为了解决大量存在的复杂样品和痕量组分的定量测定问题,许多色谱工作者都进行了多维色谱的研究,不仅提出了多维色谱理论,且发展了多种多维色谱手段,解决了大量的难题。,2019/5/26,分离分析-多维色谱,3,问题的提出,多维色谱是在通用型色谱的基础上发展起来的,与双流路色谱及多级色谱不同。它不仅仅是使用二根或两套以上的色谱柱及两个以上检测器,还要使用多通阀或用改变串联双柱前后压力的方法来改变流动相在柱内的流向,从而提高分离能力。本节主要介绍多维气相色谱的相关情况。,2019/5/26,分离分析-多维色谱,4,为了实现智能化色谱操作控制自动化、方法条件的最佳化及谱图分析的计算机化要求,必须使色谱分析或色谱仪的硬件柱系统成为可变的(即柱选择性和操作方式可变)和高效的(分离度好、分析时间短)以适应智能化发展的要求。,2019/5/26,分离分
2、析-多维色谱,5,由于一维气相色谱的分离度随柱长的平方根增加,而载气的最佳流速又因柱长增加而被限制在很小的范围内(这要求色谱系统有足够的稳定性),同时分析时间也随之迅速增加。因此单纯增加柱长的办法来提高分离度是有限的。这使一维气相色谱的发展受到限制。,2019/5/26,分离分析-多维色谱,6,多维切换(MDSS)流程是一种可变的、可以提供更多信息的流程。因为样品组成虽然复杂,但采用MDSS可以在样品进入主柱之前实现选择性进样,排除不感兴趣组分的干扰,并通过两根柱或多根柱选择性上的差异使难分离组分得到很好的分离。 实践证明:MDSS的分离效能远大于单维系统。这是因为单柱的分离效能仅是柱长的贡献,而MDSS的分离效能是柱长和固定相极性差异的共同贡献。,2019/5/26,分离分析-多维色谱,7,例板数为5103的两根不同极性的填充柱组合其分离效能可大于105塔片数的单根毛细管柱。要分辨I=1的两个化合物,毛细管柱的柱效必须大于6.5105,这是很困难的。而103与2104塔片数的普通填充柱和普通毛细管柱匹配就可以圆满完成此分离。,2019/5/26,分离分析-多维色谱,8,在OV17柱中
3、,苯一丁醇的I=2,其分离需1.5105塔片数的高效毛细管柱。 在Carbowax20M柱中,戊酮与nC10的I=3,其分离也需105塔片数的毛细管柱。 而分别采用3600和2700塔片数的OV17和Carbowax20M的普通填充柱,通过中心切割两柱分离谱图:,2019/5/26,分离分析-多维色谱,9,一、两维气相色谱的定义,Bertsch给两维气相色谱下了一个较为适当的定义:两根选择性不同的柱子各与一个能确定保留指数的装置(如积分仪、计算机等)相连接;两根选择性不同的柱子与一功能元件(如切换阀、冷阱、无阀切换装置等)相连接,可以把一次色谱分析的某一部分(或几部分)选择性地由一根柱传输到另一根柱上。,2019/5/26,分离分析-多维色谱,10,一、两维气相色谱的定义,由此可见两维气相色谱的关键是两根选择性不同的柱子和一个可以利用柱子选择性差异的装置,所以两维气相色谱的分离性能不仅仅取决于两根柱子柱效之和;更主要是这样差异性的贡献。如何选择和充 分利用这差异性就是色谱工作者的主要工作。,2019/5/26,分离分析-多维色谱,11,二、两维气相色谱切换技术 1有阀切换和无阀切换,在
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