色譜法是一種分離和分析混合物中各組分的方法，它涉及許多專業術語，以下是一些常見術語的解釋說明：

一、基本組成部分相關術語

  1. 固定相

• 定義：在色譜柱中相對固定不動的物質。它可以是固體吸附劑（如硅膠、氧化鋁等），也可以是涂漬在固體載體上的液體（如角鯊烷涂漬在硅藻土上）。

• 作用：與樣品中的各組分發生相互作用，使不同組分在色譜柱中得到分離。例如，在液-固吸附色譜中，硅膠作為固定相，利用其表面的硅羥基對不同極性的化合物產生吸附作用。

  2. 流動相

• 定義：在色譜過程中不斷流動的物質，它攜帶樣品通過色譜柱。流動相可以是氣體（如氮氣、氫氣等，在氣相色譜中使用），也可以是液體（如甲醇、乙腈等，在液相色譜中使用）。

• 作用：為樣品組分提供一個流動的環境，使組分能夠在固定相和流動相之間進行分配或吸附-解吸等過程，從而實現分離。例如，在反相液相色譜中，以甲醇-水作為流動相，它能夠溶解樣品并推動其在色譜柱中流動，使樣品組分在固定相（如十八烷基硅烷鍵合硅膠）和流動相之間分配。

二、分離過程相關術語

  1. 保留時間（tR）

• 定義：從樣品注入色譜柱開始，到某一組分的色譜峰出現在檢測器上所經歷的時間。

• 意義：不同組分由于與固定相和流動相互作用強弱不同，其保留時間也不同，可以作為定性分析的依據。例如，在一個藥物分析中，已知藥物成分的標準保留時間，當樣品中出現相同保留時間的色譜峰時，可以初步判斷該組分為該藥物成分。

  2. 死時間（t0）

• 定義：不與固定相發生相互作用的組分（如空氣）通過色譜柱所需的時間。

• 作用：用于計算其他色譜參數，如保留因子。死時間可以通過注入一個不與固定相相互作用的物質來測定，例如，在液相色譜中，通常用尿嘧啶來測定死時間。

  3. 保留因子（k）

• 定義：組分在固定相中停留的時間與在流動相中停留的時間之比，即 k=（tR-t0）/t0。

• 意義：反映了組分在固定相和流動相之間的分配情況。k 值越大，說明組分在固定相中停留的時間越長，與固定相的相互作用越強。例如，對于極性較強的組分，在極性固定相上的 k 值通常較大。

  4. 分配系數（K）

• 定義：在一定溫度和壓力下，組分在固定相和流動相之間的分配達到平衡時，組分在固定相和流動相中的濃度之比。

• 作用：它是一個熱力學參數，與保留因子密切相關，K 值越大，保留時間越長。例如，在液-液分配色譜中，根據組分在兩種互不相溶的液體（固定相和流動相）中的溶解度差異，K 值不同，從而實現分離。

三、色譜峰相關術語

  1. 峰面積（A）

• 定義：色譜峰與基線所包圍的面積。

• 意義：與組分的含量成正比，是定量分析的重要參數。例如，在高效液相色譜分析中，通過測量峰面積可以準確地確定樣品中各組分的含量。

  2. 峰高（h）

• 定義：色譜峰的最高點到基線的垂直高度。

• 意義：也可以用于定量分析，但在一些復雜情況下，如峰形不對稱時，峰面積的準確性更高。

  3. 拖尾因子（T）

• 定義：用于衡量色譜峰的對稱性，是色譜峰后半部分寬度與前半部分寬度的比值。

• 意義：理想的色譜峰拖尾因子應接近 1，如果拖尾因子大于 1.2，說明色譜峰有拖尾現象，可能是由于固定相污染、進樣量過大等原因導致的。

四、柱性能相關術語

  1. 塔板高度（H）

• 定義：理論塔板高度是色譜柱效的衡量指標，它表示色譜柱中相當于一塊理論塔板的高度。計算公式為 H=L/n（L 為色譜柱長度，n 為理論塔板數）。

• 意義：H 值越小，柱效越高，分離效果越好。例如，一根高效液相色譜柱的塔板高度通常在幾微米到幾十微米之間。

  2. 理論塔板數（n）

• 定義：根據色譜峰的寬度和保留時間計算得到的理論塔板數，用于衡量色譜柱的分離能力。計算公式為 n=5.54×（tR/σ）²（σ 為色譜峰的標準偏差）。

• 意義：n 值越大，色譜柱的分離能力越強。例如，對于一個復雜混合物的分離，需要較高的理論塔板數來實現良好的分離效果。

  3. 分離度（R）

• 定義：相鄰兩個色譜峰的保留時間之差與兩個色譜峰平均寬度的比值。計算公式為 R=2×（tR2-tR1）/（W1+W2）（W1 和 W2 分別為兩個色譜峰的寬度）。

• 意義：R 值越大，說明兩個組分的分離程度越高。一般來說，R≥1.5 時，可以認為兩個組分達到了基線分離。

五、分離性能相關術語

1. 選擇性因子（α）

• 定義：相鄰兩個組分在固定相和流動相之間的分配系數（K）的比值，即\(\alpha=K_2/K_1\)（\(K_1\)和\(K_2\)分別為兩個組分的分配系數）。

• 意義：選擇性因子反映了色譜柱對不同組分的分離能力。當\(\alpha=1\)時，兩個組分無法分離；當\(\alpha>1\)時，組分 2 比組分 1 更容易保留在固定相中。選擇性因子越大，分離效果越好。

• 例子：在分析兩種結構相似的化合物時，選擇性因子可以用來評估色譜柱的分離能力。

2. 容量因子（k）

• 定義：組分在固定相中的濃度與流動相中的濃度之比，即\(k=C_s/C_m\)（\(C_s\)為固定相中的濃度，\(C_m\)為流動相中的濃度）。

• 意義：容量因子反映了組分在固定相和流動相之間的分配情況。容量因子越大，組分在固定相中停留的時間越長，保留時間也越長。

• 例子：在反相液相色譜中，極性較強的組分通常具有較小的容量因子，而疏水性較強的組分具有較大的容量因子。

3. 范氏方程（Van Deemter Equation）

• 定義：描述色譜峰展寬的方程，表達式為\(H=A+B/u+C u\)，其中：

• \(A\)：渦流擴散項，與固定相的均勻性有關。

• \(B\)：縱向擴散項，與流動相的擴散系數和流速有關。

• \(C\)：傳質阻力項，與固定相和流動相的傳質速率有關。

• \(u\)：流動相的線速度。

• 意義：范氏方程用于解釋影響色譜柱效的因素，幫助優化色譜條件以提高分離效果。

• 例子：通過調整流動相流速（\(u\)），可以找到最佳流速以最小化塔板高度（\(H\)），從而提高柱效。

六、色譜柱性能相關術語

1. 柱效（Column Efficiency）

• 定義：衡量色譜柱分離能力的指標，通常用理論塔板數（\(n\)）或塔板高度（\(H\)）表示。

• 意義：柱效越高（即\(n\)越大或\(H\)越小），色譜柱的分離能力越強。

• 例子：高效液相色譜柱的理論塔板數通常在 10,000 以上，而普通柱可能只有幾千。

2. 柱壓（Column Pressure）

• 定義：流動相通過色譜柱時產生的壓力。

• 意義：柱壓過高可能表明柱子堵塞或流動相粘度過高，需要檢查或更換柱子。

• 例子：在反相液相色譜中，使用小粒徑填料的柱子通常柱壓較高。

3. 柱溫（Column Temperature）

• 定義：色譜柱的操作溫度。

• 意義：柱溫影響組分的保留時間和分離效果。通常通過柱溫箱控制柱溫。

• 例子：在氣相色譜中，柱溫通常需要精確控制以獲得穩定的保留時間。

七、檢測相關術語

1. 檢測限（Detection Limit,DL）

• 定義：檢測器能夠檢測到的最低濃度或質量。

• 意義：檢測限越低，檢測器的靈敏度越高。

• 例子：在環境分析中，檢測限通常需要達到 ppb（十億分之一）級別。

2. 定量限（Quantitation Limit,QL）

• 定義：能夠進行可靠定量分析的最低濃度或質量。

• 意義：定量限通常高于檢測限，確保定量分析的準確性和精密度。

• 例子：在藥物分析中，定量限需要滿足藥品質量控制的要求。

3. 響應因子（Response Factor,RF）

• 定義：檢測器對某一組分的響應與該組分濃度的比值。

• 意義：響應因子用于校正不同組分在檢測器上的響應差異。

• 例子：在火焰離子化檢測器（FID）中，不同有機化合物的響應因子可能不同。

八、方法驗證相關術語

1. 準確度（Accuracy）

• 定義：測量值與真實值之間的接近程度。

• 意義：準確度反映了分析方法的正確性。

• 例子：通過標準品的分析驗證方法的準確度。

2. 精密度（Precision）

• 定義：多次測量值之間的一致性。

• 意義：精密度反映了分析方法的重復性和可靠性。

• 例子：在重復進樣中，峰面積的相對標準偏差（RSD）通常用于評估精密度。

3. 線性范圍（Linear Range）

• 定義：檢測器響應與組分濃度成線性關系的范圍。

• 意義：線性范圍越寬，分析方法的適用范圍越廣。

• 例子：高效液相色譜的線性范圍通常為 2-3 個數量級。

4. 穩定性（Stability）

• 定義：樣品在儲存或分析過程中保持其化學性質不變的能力。

• 意義：穩定性影響樣品的保存時間和分析結果的可靠性。

• 例子：某些易降解的化合物需要在低溫下保存以確保穩定性。

九、其他術語

1. 梯度洗脫（Gradient Elution）

• 定義：在液相色譜中，流動相的組成或強度隨時間逐漸變化的洗脫方式。

• 意義：梯度洗脫可以提高復雜樣品的分離效率。

• 例子：在分析生物樣品中的多肽時，通常使用梯度洗脫。

2. 等度洗脫（Isocratic Elution）

• 定義：在液相色譜中，流動相的組成和強度保持恒定的洗脫方式。

• 意義：等度洗脫適合分離保留行為差異較大的組分。

• 例子：在分析藥物中的雜質時，等度洗脫可以提供穩定的保留時間。

3. 內標法（Internal Standard Method）

• 定義：在樣品中加入已知濃度的內標物，通過比較內標物和目標組分的響應值進行定量分析。

• 意義：內標法可以校正儀器波動和進樣量誤差，提高定量分析的準確性。

• 例子：在氣相色譜分析中，常用十烷作為內標物。

4. 外標法（External Standard Method）

• 定義：通過標準曲線法進行定量分析，即用已知濃度的標準品繪制標準曲線，再通過樣品的響應值進行定量。

• 意義：外標法簡單直接，但需要嚴格控制儀器條件。

• 例子：在高效液相色譜中，外標法是最常用的定量方法之一。