高效色譜儀分析中色譜峰擴(kuò)展程度取決于樣品組分在色譜柱內(nèi)平衡分配的次數(shù)，引起色譜峰擴(kuò)展的因素有柱內(nèi)因素和柱外因素等。色譜峰擴(kuò)展的總方差等于柱內(nèi)因素、柱外因素和其它因素的方差之和，即：σ²_總 = σ²_柱內(nèi) + σ²_柱外 + σ²_其它。

一、柱內(nèi)因素：

由色譜速率理論方程可知，引起色譜峰擴(kuò)展的柱內(nèi)因素有組分分子在色譜柱內(nèi)運(yùn)行的渦流擴(kuò)散、分子擴(kuò)散、傳質(zhì)阻力和色譜柱幾何尺寸。

1、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，因此引起色譜峰擴(kuò)展。

采用細(xì)粒度和顆粒均勻的填料，均勻填充，可減少渦流擴(kuò)散。

2、分子擴(kuò)散：

縱向分子擴(kuò)散是由濃度梯度引起的。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，使色譜峰擴(kuò)展。

采用球狀顆粒填料、相對(duì)分子質(zhì)量較大的流動(dòng)相和短柱，降低柱溫，提高流動(dòng)相流速，可減少分子擴(kuò)散。

3、傳質(zhì)阻力：

傳質(zhì)阻力包括流動(dòng)相傳質(zhì)阻力和固定相傳質(zhì)阻力。

樣品組分由流動(dòng)相移向固定相表面進(jìn)行兩相之間的質(zhì)量交換是根據(jù)分配系數(shù)在兩相之間進(jìn)行分配的，有的組分來不及進(jìn)入兩相界面被流動(dòng)相帶走，有的組分進(jìn)入兩相界面又來不及返回流動(dòng)相。這樣使得樣品在兩相界面上不能瞬間達(dá)到分配平衡，從而引起滯后現(xiàn)象，使色譜峰擴(kuò)展。

樣品組分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程中受到的阻力，從而使色譜峰擴(kuò)展。

采用細(xì)粒度的填料和相對(duì)分子質(zhì)量較小的流動(dòng)相，提高柱溫，降低液膜厚度和流動(dòng)相流速，可減少傳質(zhì)阻力。

4、色譜柱幾何尺寸：

減小色譜柱內(nèi)半徑，增大色譜柱螺管半徑，可降低色譜峰擴(kuò)展。

二、柱外因素：

引起色譜峰擴(kuò)寬的柱外因素有進(jìn)樣器、檢測器和連接管中的死體積。采用細(xì)內(nèi)徑的管路，盡量減小連接管路的長度，采用死體積小的檢測器，采用合適的進(jìn)樣方式和技術(shù)，可降低柱外效應(yīng)。

1、采用細(xì)內(nèi)徑的管路，盡量減小連接管路的長度。

若管路內(nèi)徑減小，其長度可增加。若管路內(nèi)徑增大，其長度要縮短。內(nèi)徑0.25mm連接管應(yīng)為100mm左右或更短。內(nèi)徑0.5mm連接管，長度應(yīng)在10mm以下。

連接管內(nèi)徑減小，管內(nèi)壓力降較大，泵壓會(huì)上升。

2、采用死體積小的檢測器。

一般檢測池內(nèi)色譜峰擴(kuò)展小于總的色譜峰擴(kuò)展的10%時(shí)，要求檢測池體積小于14μL，一般為5～8μL。

3、采用合適的進(jìn)樣方式和技術(shù)。

進(jìn)樣有時(shí)是色譜峰擴(kuò)展的主要原因，這取決于進(jìn)樣體積和進(jìn)樣方式。

進(jìn)樣體積越大，柱外效應(yīng)越大。

進(jìn)樣方式一般有閥進(jìn)樣與注射器進(jìn)樣兩種。閥進(jìn)樣允許進(jìn)樣體積大，注射進(jìn)樣允許進(jìn)樣體積小。進(jìn)樣體積還與溶質(zhì)k值有關(guān)，溶質(zhì)k值越大，允許進(jìn)樣的體積越大。

對(duì)于GC，由于色譜柱體積占色譜系統(tǒng)總體積的比例很大，柱外效應(yīng)比較小。而HPLC由于色譜柱體積較小，溶質(zhì)在液相中擴(kuò)散系數(shù)很低，柱外效應(yīng)對(duì)于色譜峰擴(kuò)展成為不可忽略的因素，使用細(xì)內(nèi)徑色譜柱，考慮柱外效應(yīng)尤為重要。

   

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