1. Время удерживания

Время от момента ввода анализируемой пробы до момента регистрации максимума хроматографического пика t_R – время удерживания. Время удерживания складывается из времени пребывания вещества в подвижной фазе t_m и времени пребывания в неподвижной фазе t_n: t_R = t_m + t_n.

Значение t_m фактически равно времени прохождения через хроматограф несорбируемого компонента – подвижной фазы: t_m = L/F, где L- длина колонки, F – линейная скорость движения потока (элюента).

Время удерживания t_R не зависит от количества пробы, вводимой в колонку, но зависит от природы вещества и природы сорбента (если изотерма сорбции линейна). При переходе на другую колонку, время удерживания может меняться.

Для характеристики истинной удерживающей способности колонки вводят исправленное время удерживания: tꞌ_R = t_R – t_m.

2. Удерживаемый объем

Удерживаемый объем VR - объем подвижной фазы, который нужно пропустить через колонку с определенной скоростью, чтобы элюировать вещество: V_R = F∙t_R ,

где F – объмная скорость потока подвижной фазы, см³/с или мл/мин.

Исправленный объем удерживания Vꞌ_R = V_R - V_m

По полученной хроматограмме смеси можно рассчитать экспериментальные значения хроматографических параметров, определив t_m , t_R, V_R, V_m и ширину хроматографического пика ῳ у основания.

3. Коэффициент ёмкости к

К = (V_R - V_m)/V_m = (t_R - t_m)/t_m .

Чем выше К, тем большее время находится в неподвижной фазе компонент.

4. Эффективность хроматографической колонки.

Под эффективностью хроматографической колонки понимают степень размывания хроматографического пика. Количественно эффективность колонки может быть выражена числом теоретических тарелок N или высотой теоретической тарелки Н.

Теоретическая тарелка - участок зоны внутри колонки, на котором устанавливается равновесное распределение данного вещества между ПФ и НФ. Н = L/N

N = 16(t_R/ ῳ)² - рассчитывают из экспериментальных данных. Значение времени удерживания t_R и ширина пика ῳ должны быть выражены в одних единицах (t, длины…)

5. Критерий разделения

k = 2∆l/(ῳ₁+ ῳ₂) , l – расстояние между пиками. (k=1 – хорошее разрешение).

6. Разрешение

Разделение 2-х соседних пиков характеризуется разрешением (или степенью разделения) R_s:

R_s = 2(t_R2 - t_R1)/(ῳ₁+ ῳ₂) = 2∆t/(ῳ₁+ ῳ₂),

где t_R2 , t_R1 - время удерживания компонентов 2 и 1 соответственно, ῳ² и ῳ₁ – ширина их пиков.

Разрешение – мера полноты разделения двух веществ. Разделение считается полным, если R_s ≥ 1,5.

7. Фактор разделения ( коэффициент селективности)

Разрешение зависит не только от размывания пиков. Но и от селективности неподвижной фазы, которая оценивается фактором разделения (или коэффициентом селективности) α:

α = tꞌ_R2/ tꞌ_R1 = к₂/ к₁, где к₂ и к₁ – коэффициенты распределения.

Коэффициенты распределения к = С(НФ) / С (ПФ), где С –концентрация.

Для разделения 2-х веществ необходимо подобрать условия разделения так, чтобы к1 ≠ к2 и α > 1. Разрешение зависит и от коэффициента ёмкости разделяемых компонентов, так как с ростом коэффициента ёмкости размывание хроматографического пика увеличивается.

Суммарное влияние основных параметров хроматографической колонки (эффективности, селективности и коэффициента ёмкости) на разрешение хроматографических пиков описывается уравнением:

R_s = ¼√N∙((α-1)/α)(K₂/(1 + K₂).

Колонки в газовой хроматографии - металлические или стеклянные трубки (прямые, изогнутые, спиральные) с внутренним диаметром 0,1 – 5 мм и длиной до нескольких метров.

Существует два типа колонок:

3. наполненные или насадочные: это металлические или стеклянные колонки, изогнутые в виде спирали с диаметром 1,5 -5 мм, заполненные насадкой; насадка – частицы с твердой основой, на поверхность которой нанесен слой жидкой неподвижной фазы;

4. капиллярные колонки – изготовленные из кварцевого стекла трубки, внутренняя поверхность которых покрыта тонкой пленкой жидкой неподвижной фазы; роль твердого носителя играет внутренняя поверхность самой колонки; длина такой колонки от нескольких десятков до нескольких сотен метров, внутренний диаметр – 0,1 – 0,6 мм.

Капиллярные колонки более эффективны для разделения многокомпонентных смесей.

Условиями эффективного разделения являются

• достаточно большое число теоретических тарелок колонки ( у капиллярных от 100 000 и более)

• высокая селективность неподвижной фазы;

• достаточная ёмкость неподвижной фазы.

Качественный  анализ, т.е. индетификация вещества по его хроматограмме, может быть выполнен сравнением хроматограических характеристик, чаще всего удерживаемого объема (т.е. объема подвижной фазы, пропущенной через колонку от начала ввода смеси до появления данного компонента на выходе из колонки), найденных при определенных условиях для компонентов анализируемой смеси и для эталона.

К оличественный хроматографический анализ основан на измерении параметров пика, зависимых от концентрации хроматографируемых веществ - высоты, ширины, площади пика и от от удерж-го объема

При достаточной стабильности условий хроматографирования и детектирования можно в качестве определяющего параметра использовать высоту пика

Использование площадей пиков предполагает наличие зависимости между площадью пика данного компонента и его содержанием в пробе: S = km,

где S – площадь пика, m – масса данного компонента в пробе, k-коэффициент пропорциональности. Принимая приближенно пик на храмотограмме за равнобедренный треугольник , можно рассчитать его площадь: S = 0.5hd = hd_0.5, h – высота пика, d – ширина пика у основания.

• Метод абсолютной калибровки (градуировки) :наиболее точный метод количественного хроматографического анализа.

В методе экспериментально определяют зависимость высоты или площади пика от концентрации вещества и стоят градуировочный график.

• Метод внутренней нормализации (простой нормировки)

Метод предполагает прямо пропорциональную зависимость определяемого параметра от концентрации для всех компонентов анализируемой смеси. Необходима полная уверенность в том, что с потоком газа-носителя элюируются все без исключения компоненты пробы.

• Метод внутреннего стандарта основан на введении в анализируемую смесь точно известного количества стандартного вещества.