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jingjingkitten

铜虫 (小有名气)

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[交流] 关于液相中死体积的概念

请教：
液相中死体积这个概念怎么理解？影响因素有哪些？为什么在分析过程中要降低死体积，是为了实现什么目标呢？希望各位不吝赐教！

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真实坦然

1楼 2008-09-07 21:03:26

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penn007

金虫 (小有名气)

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专业: 药物分析

★
karl2100(金币+1,VIP+0):多谢提供！

对于HPLC，
死时间(dead time，t0)--不保留组分的保留时间。即流动相（溶剂）通过色谱柱的时间。
死体积(dead volume，V0)--由进样器进样口到检测器流动池未被固定相所占据的空间。它包括4部分：进样器至色谱柱管路体积、
柱内固定相颗粒间隙（被流动相占据，Vm）、柱出口管路体积、检测器流动池体积。其中只有Vm参与色谱平衡过程，
其它3部分只起峰扩展作用。为防止峰扩展，这3部分体积应尽量减小。

进一针和色谱柱固定相没有任何作用的特殊溶液（方法中会有规定，例如：
少量NaNO3或甲醇溶于流动相得到的溶液，也有直接用100％色谱纯甲醇进样的情形）时，就会得到
一个色谱峰，由此峰可以测得死时间（t0），这就是t0的实测结果。

死体积（v0) = 死时间t0 x 流动相的流速F。

计算出的死时间应该与实测结果一致（一般相差＋－10％以内，也有例外），否则一般应该让分析主管批准（如果在药厂）。

理论死时间＝0.5 x L x d x d / F
         L:柱长（cm）
         d:色谱柱内径（cm)
         F: 流速flow rate(ml/min)

容量因子(capacity factor，k)--化合物在两相间达到分配平衡时，
在固定相与流动相中的量之比。因此容量因子也称质量分配系数。

容量因子的物理意义：表示一个组分在固定相中停留的时间（t1）
是不保留组分保留时间（t0）的几倍。k＝0时，化合物全部存在于流动相中，
在固定相中不保留，t1＝0；k越大，说明固定相对此组分的容量越大，出柱慢，保留时间越长。
容量因子与分配系数的不同点是：K取决于组分、流动相、固定相的性质及温度，
而与体积Vs、Vm无关；k除了与性质及温度有关外，还与Vs、Vm有关。
由于t1、t0较Vs、Vm易于测定，所以容量因子比分配系数应用更广泛。

分配系数(distribution coefficient，K)--在一定温度下，化合物在两相间达到分配平衡时，在固定相与流动相中的浓度之比。
分配系数与组分、流动相和固定相的热力学性质有关，也与温度、压力有关。在不同的色谱分离机制中，K有不同的概念：吸附色谱法为吸附系数，离子交换色谱法为选择性系数(或称交换系数)，凝胶色谱法为渗透参数。但一般情况可用分配系数来表示。
在条件(流动相、固定相、温度和压力等)一定，样品浓度很低时(Cs、Cm很小)时，K只取决于组分的性质，而与浓度无关。这只是理想状态下的色谱条件，在这种条件下，得到的色谱峰为正常峰；在许多情况下，随着浓度的增大，K减小，这时色谱峰为拖尾峰；而有时随着溶质浓度增大，K也增大，这时色谱峰为前延峰。因此，只有尽可能减少进样量，使组分在柱内浓度降低，K恒定时，才能获得正常峰。
在同一色谱条件下，样品中K值大的组分在固定相中滞留时间长，后流出色谱柱；K值小的组分则滞留时间短，先流出色谱柱。混合物中各组分的分配系数相差越大，越容易分离，因此混合物中各组分的分配系数不同是色谱分离的前提。
在HPLC中，固定相确定后，K主要受流动相的性质影响。实践中主要靠调整流动相的组成配比及pH值，以获得组分间的分配系数差异及适宜的保留时间，达到分离的目的。

USP有时要求测定SST（SYSTEM SUITABILITY TEST)中的容量因子等参数，
The capacity factor is a measure of where the peak of interest is
located with respect to the void volume, i.e., elution time of the
non-retained components.

如果要求测定Capacity factor (k')，则
k' = (t1 - t0 ) / t0

t 1=retention time of the analyte
t0 =elution time of the void volume or non-retained components

一般要求k' is > 2 （The peak should be well-resolved from other peaks and the void volume. Generally the value of k' is > 2. ）

所以有时要实测死时间。