高效液相色谱柱外效应及其修正方法的研究

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当今的社会,科技蓬勃发展,科学分析手段日益进步,利用HPLC来检测、定量各种各样复杂成分已经在各国的科研和教育机构迅速普及。由于制造技术的日益成熟,高效液相色谱仪已变得非常精密,检测限越来越小。但是HPLC的应用多为生物、医药、环保等领域,样品的组分极其复杂,因此不可避免地出现色谱峰的重叠及遮盖现象,给色谱峰的准确定量带来了一定的难度。目前各主要的色谱工作站对重叠峰定量的解决方案多是简单的采取中切法。而色谱理论早已指出色谱峰是不对称的,不对称的因素既有热力学方面的,也有动力学方面的。在HPLC仪器更加精密的今天,这种不对称性越来越明显。中切法定量的不科学性也越来越突出,其造成的误差是十分可观的,这就迫使我们寻找一种更为科学的方法。 本文的思路是从影响色谱峰形状的各种因素着手,对原始的色谱峰进行修正,扣除其扩展和不对称性的因素。这样从理论上说,经过处理的色谱峰与原始峰相比,会变得更窄更对称,这时再对重叠峰进行中切法处理,就可以在很大程度上减少简单中切法所造成的定量误差。 在HPLC中,造成色谱峰不对称的原因可以物理的分为柱内效应和柱外效应。由于以下三个方面的原因,本文只考虑柱外效应:1.随着色谱仪器的日益精密,柱外效应相对于柱内效应日益成为色谱峰不对称性的主导因素。2.各HPLC制造商的柱工艺不同,其柱内效应也不同,很难找到一个通用的解决方案。3.柱内效应既涉及到动力学因素,又与热力学因素有关,其模型较为复杂。 本文着重考察了连接管在各种条件下(不同直径,不同长度,不同流速,不同的扩散系数)对色谱流出曲线的影响,我们建立了一个数学物理模型,并使用有限分析方法求解了此模型,模拟了组分在连接管中逐步扩展的过程。在此基础上,本文利用了一个相反的过程修正了连接管等柱外效应对色谱峰形的影响,并用于对苯—甲苯重叠峰的定量计算,得到了较为理想的结果。
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