双柱串联气相色谱保留时间的预测方法技术

本发明专利技术涉及一种双柱串联气相色谱保留时间的预测方法，属气相色谱技术领域。该方法过程包括：首先确定组分在独立柱1、柱2任意温度点容量因子；其次利用甲醇标准物校正柱1和柱2串联柱的任意温度点死时间；然后确定组分在串联柱中程序升温段任意时刻容量因子；最后利用上述数据对组分在串联柱上程序升温条件下的保留时间进行预测，并与实测值进行比较。本发明专利技术优点：减少实验次数，降低工作量，节约分析时间，预测精度高。此外，本发明专利技术为双柱串联气相色谱最佳分离条件的选择提供可行途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属气相色谱

技术介绍
在色谱分离、分析研究中保留时间的预测是十分重要的研究内容之一。保留时间是色谱定性的主要依据，反映了柱参数的改变对组分保留行为的影响。它可以根据少数基础保留数据通过计算机的理论模拟计算预测色谱组分在各种复杂条件下的出峰时间。如果能通过计算预测样品组分在任意程序升温条件下的保留时间，不仅可以避免凭经验改变柱温的盲目性，减少实验次数，而且还可以较快地筛选出最佳升温程序，实现色谱条件的自动优化处理。目前大多数气相色谱仪使用的是一根色谱柱，即单柱气相色谱，且关于其保留时间的预测已有很多。而双柱串联气相色谱虽被一些研究所提到，但是关于其保留时间的预测尚未见到报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种。该方法为双柱串联气相色谱最佳分离条件的选择提供可行途径。本专利技术是通过以下技术方案实现的，一种，所述的双柱串联，是在HP 6890气相色谱仪上，以一个非极性色谱柱(以下称为柱1)和一个强极性色谱柱(以下称为柱幻通过死体积可忽略不计的接头直接连接构成，其特征在于包括以下步骤第一步确定待测组分在独立柱1、柱2任意温度点的容量因子1)确定待测组分在独立柱1任意温度点的容量因子(1)柱1在温度30-250 °C范围内设定6个温度点=T1 = 30°C、T2 = 50°C、T3 = 100°C、T4 = 150°C、T5 = 2000C^P T6 = 250°C，分别测定待测组分在这6个温度点下的保留时间；(2)测定甲烷在上述6个温度点下的保留时间作为柱1各个温度点的死时间；(3)将步骤⑴确定的保留时间和步骤(2)确定的死时间分别代入式1中，得到待测组分在6个温度点下相应的各个容量因子k' = tE/tM-i式 1式1中tK为待测组分在对应温度点的保留时间，tM为对应温度点的死时间，k'为待测组分的在对应温度点的容量因子；(4)将由式1计算得到的6个温度点下的各自容量因子与相应的温度值分别代入式2中，得到包含6个方程的方程组，通过解方程组，确定柱1未知系数a、b、c和d的值Ink' = aT3+bT2+cT+d 式 2(5)将确定后的a、b、c和d再代入式2中，得到待测组分在柱1上任意温度点的容量因子k'；2)确定待测组分在独立柱2任意温度点的容量因子(1)柱 2 在温度 30_220°C范围内设定 6 个温度点1\，= 30°C、T2，= 50°C、T3，= 100°C、T4，= 150°C、T5，= 200°C和 T6，= 220°C ；(2)上述6个温度点对应的保留时间、死时间、容量因子及待测组分在柱2上任意温度点的容量因子确定过程与步骤1)相同；第二步利用甲醇标准物校正柱1和柱2串联后的柱1、柱2任意温度点的死时间1)以甲醇标准物在 T/ = 30°C、T2' = 50°C、T3' = 100°C、T4' = 150°C、T5'= 200°C和T6’ = 220°C 6个温度点校正串联后柱1、柱2的死时间(1)在串联柱上测定甲烷在上述6个温度点下的保留时间，并作为串联柱的死时间；(2)上述串联柱的死时间，是串联后柱1和柱2在相同温度点下的死时间之和tM = V+t^式 3式3中tM为串联柱的死时间，经步骤(1)已测得，tM1为串联后柱1的死时间，为未知，tE为串联后柱2的死时间，为未知；(3)测定串联柱上甲醇标准物在上述6个温度点下的保留时间tK ；(4)计算串联柱上甲醇标准物在上述6个温度点下的校正保留时间tP 以tM1 = 0，tM2 = tM为起始条件，计算上述6个温度点甲醇校正保留时间，计算步骤如下①计算甲醇在串联后柱1上6个温度点的校正保留时间tP1 tP1 = tM1(l+k/ ) 式 4式4中k/是根据第一步中1)计算出甲醇在独立柱1上每个温度点对应的容量因子；②计算甲醇在串联后柱2上6个温度点的校正保留时间tP2 tP2 = tM2(l+k2') 式 5式5中k2’是根据第一步中2)计算出甲醇在独立柱2上每个温度点对应的容量因子；③甲醇在6个温度点下柱1和柱2串联柱的校正保留时间tP为tP1+tP2 ；(5)甲醇在上述6个温度点下校正保留时间tP与实测保留时间tK的相对误差 RE%，由式6计算得到100%式 6 Cr (6)改变起始计算条件，将tM1 = 0，tM2 = tM变为tM1+ Δ t，tM2- Δ t，并按等步长变化， 直至使起始计算条件为tM1 = tM，tM2 = 0为止，按每一次改变起始条件值并按步骤(4)-(5) 计算对应6个温度点下的相对偏差，其中OOlmin-O. 005min任意设定； (7)根据不断变化的tM1、tM2，选取甲醇在这6个温度点下相对偏差值最小的死时间tM1为串联后柱1上6个温度点校正后的死时间，及相对偏差值最小的死时间tM2为串联后柱2上6个温度点校正后的死时间；2)确定柱1和柱2串联柱在任意温度点下的死时间(1)将第二步中1)确定的串联后柱1在6个温度点下的死时间及对应的温度值分别代入式7中，得到包含6个方程的方程组，通过解方程组，得到串联后柱1死时间tM1的未知系数a'、b'、c'和d'tM1 = a' T3+b' T2+c' T+d' 式 7将已确定的系数a'、b'、c'和d'再代回式7中，得到串联后柱1的死时间与串联柱温度的对应关系；(2)串联后柱2的死时间与串联柱温度的对应关系的确定过程与步骤(1)中确定串联后柱1死时间与串联柱温度的对应关系相同；第三步确定柱1和柱2串联柱程序升温段中任意时刻的温度值1)确定程序升温需要的总时间tt。tal (1)当采用单阶程序升温时用式8确定程序升温需要的总时间tt。tal ttotal = (Tf-T0)/ν式 8式8中Ttl为起始温度，该温度值为20°C -30°C任意设定，Tf为终止温度，该温度值为30°C _220°C任意设定，ν为升温速率，该值为0°C /min-30°C /min任意设定；(2)当采用多阶程序升温时用式9确定程序升温需要的总时间tt。tal ttotal = thl+t1+th2+t2 式 9式9中thl为起始温度保持时间，该值为0min-20min任意设定；tl为第一阶段程序升温需要的时间，由式10确定ti = (Tm-T0) /V1式 10式10中Tm为第一阶段程序的终止温度，该温度值为30°C -70°C任意设定，V1为第一阶段程序升温的升温速率，其值为0°C /min-20°C /min任意设定；t^为第一阶段程序的终止温度保持时间，该值为0min-20min任意设定；t2为第二阶段程序升温需要的时间，由式11确定t2 = (Tf-Tm) /v2式 11式11中Tf为第二阶段程序的终止温度，该温度值为70°C -220°C任意设定，V2为第二阶段程序升温的升温速率，该值为0°C /min-30°C /min任意设定；2)确定流动相由第0块跳到第i块塔板经历的时间、式 12式12中m为流动相在色谱柱内的跳跃次数，其值在η < m < 10000间任意设定， 其中η为柱1和柱2串联柱固有的塔板数，为已知值，且柱1固有的塔板数为q，柱2固有的塔板数为n-q ； τ」为流动相第j次跳跃经历的时间，通过式13计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范国樑，敖敏，张兰兰，皇甫旭丹，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：