色谱分析峰重叠、色谱柱失效的解决方法

色谱峰之间怎样才算达到分离？首先是两个色谱峰的峰间距必须相差足够大，若两峰间仅有一定距离，而每一个峰却

很宽，致使彼此重叠，则两组分仍无法分离；第二是峰宽必须窄；只有同时满足这两个条件时，两组分才能分离。

　　判断相邻两组分在色谱柱中的分离情况，常用分离度R作为色谱柱的分离效能指标。R定义为相邻两组分色谱峰保留值

之差与两个色谱峰峰底宽度总和之半的比值。R值越大，意味着相邻两组分分离得越好。

　　因此，分离度R是柱效能、选择性影响因素的总和，可用其作为色谱柱的总分离效能指标。从理论上可以证明，若峰

形对称且满足于正态分布，当R<>时，两峰有明显的重叠；R=1时，分离程度可达95%，；当R=1.5时，分离程度可达

99.7%，因而可用R=1.5来作为相邻两峰已分离的标志。

化合物出峰重叠的主要原因：

        ①载气流速过快；

　　②色谱柱温度过高；

　　③进样量过大；

　　④气化室温度偏低；

　　⑤进样时未选择合适的分流比分流；

　　⑥色谱柱长不够，导致分离度不够；

　　⑦色谱柱型号选用不对。

解决方案：

      ①载气类型和流速的选择

　　首先要根据考虑使用的检测器类型选择合适载气。热导池检测器TCD常选用氢或氦气作载气，能提高灵敏度，氢载气

还能延长热敏元件钨丝的寿命；氢火焰检测器FID用氮气作载气，也可用氢气；电子捕获检测器ECD常用氮气；火焰光度检

测器FPD常用氮气和氢气。

　载气成分越轻、纯度越高，越有利于提高分离度。当然，现在的仪器都是固定采用某一种载气，一般不常更换载气种类。

　　载气流速对柱效率和分析速度都会产生影响。根据范氏方程，载气流速快，能加快分析速度，减少分子扩散，缩短分

析时间，但同时可能降低分离度；载气流速慢有利于传质，一般可提高分离度，同时也可能会造成峰展宽而降低分离度。

所以当多个化合物峰重叠时，应选择合适的载气流速。根据范氏方程，一定的色谱柱对一定的化合物有一个流速点，

这时候柱效，分离能力，但是人们常用“实用流速"即合适的载气流速。

　　②柱温的选择

　　柱温直接影响分离效能和分析速度。柱温低有利于分配，有利于组分分离，但温度过低会造成被测组分在柱上冷凝或

传质阻力增加，使色谱峰扩张甚至拖尾；柱温高有利于传质，但会使分配系数变小，不利于分离。对沸点范围宽、组成复

杂的混合物应利用色谱柱的程序升温技术，获得分离度、最短分析时间的分析结果。

　　③色谱柱的选择

　　色谱柱的选择是整个色谱分析条件优化过程中最重要的一环。色谱柱选择是否恰当直接决定了分析结果的准确性、

数据的重现性、峰形的美观等。

　　毛细管色谱柱参数主要包括：固定液极性、柱长、内径、膜厚等四方面。选择色谱柱应根据“相似相溶"原理，分析

非极性物质用非极性色谱柱，极性物质用极性色谱柱。根据固定液极性强弱可以分非极性柱（DB-1或等同的其它品牌）

、弱极性柱（DB-5等）、中等极性柱（DB-17等）、强极性柱（DB-WAX等）。

　　色谱柱中固定液用量对分离起决定作用。一般来说，载体表面积越大，固定液用量可以越高，允许的进样量也就

越多。为了改善液相传质，应使液膜薄一些，固定液液膜薄，柱效能提高，可缩短分析时间；但是膜厚是一个选择空间

比较大的参数，膜厚越厚，对分析物的保留会增加，保留时间增大，有助于分离；但是由于传质阻力的增加，柱效又会

降低。因此，如果分析保留弱的物质(如一些小分子)，可考虑试试厚液膜的柱子，反之则选择薄液膜的色谱柱。

　　对填充柱来说，要求载体表面积大，表面孔径分布均匀。固定液涂在载体表面上成为均匀薄膜，液相传质就快，

柱效就可提高；载体粒度均匀、细小，也有利于柱效提高；但粒度过小，柱压增大，对操作不利。柱长对分离的影响也

很明显。通常色谱柱越长，理论塔板数越大，分理效果越好，但是保留时间增加也很明显。对于特别难分离的物质，

一般应选用长柱。内径对柱容量和柱效亦有较大影响，内径越小，柱容量会下降，但柱效会变高。

　　④进样时间和进样量

　　手动进样时速度必须快，一般应在1s之内。进样时间过长，会造成峰展宽、前伸或拖尾变形。进样量一般液体0.1-5μL

，气体0.1-10mL。进样太多，会使色谱峰展宽，造成前伸、拖尾或重叠而分离不好。

　　⑤气化室温度的选择

　　合适的气化室温度既能保证样品组分瞬间气化，又不引起样品分解。气化室温度一般比柱温高30-70℃或比样品

组分中沸点高30-50℃。在保证不发生热分解时，适当提高气化温度对分离及定量均有利。

色谱柱失效：

故障原因：

   瓦里安气相GC450，自动进样器，ECD与PFPD检测器。DB-1701（30m×0.25mm×0.25μm），

VF-1ms（30m×0.32mm×0.25μm）色谱柱。

    DB1701色谱柱购买于2012年12月，做蔬菜中有机磷的检测，已使用两年零八个月，每年做近四百个样品，总共做

样品近千个，在刚做完的80个样品后，进19种有机磷标液，峰形难看且出峰很少，进10种有机磷只出四个峰，看来是

柱效下降，又配毒死蜱与标液进样，正常情况两个峰相离很近，但能分离，现在只出一个峰，可见柱子的

分离度也不行。

采取措施：

换新衬管，老化色谱柱，卸下检测器端，以5℃/min的速率进行老化过夜，重新进以上两种不同标液，19种、10种标液出

峰情况与上面一样，无多大效果，将色谱柱两端各截去1.5米，安好进样，仍然是上面的情况。会不会是气相条件影响柱效

，换一根新购买的DB1701柱，相同的标液小瓶，相同的气相条件，看出峰情况。

从结果看，用新DB1701柱子，以上三种标液出峰峰形尖锐，分离度好，由此判断2012年的DB1701柱已经失效，该扔掉了。

（本文为转发内容，文本源于网络，其观点不代表本平台立场，内容仅供参考！）