(1)提出问题

色谱峰之问怎样才算达到完全分离?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，则两组分仍无法完全分离；其次是峰宽必须窄；只有同时满足这两个条件时，两组分才能完全分离。

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。尺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<1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来作为相邻两峰已完全分离的标志。

当多个化合物色谱峰重叠时，如何提高分离度，使其完全分开?

(2)分析原因

当多个化合物出峰重叠时，可采用减小载气流速、降低柱温或升温速率、减小进样量、提高汽化室温度等措施来提高分离度；当改变柱温和载气流速也达不到分离目的时，就应更换更长的色谱柱，或更换不同固定相的色谱柱，在气相分析中，色谱柱是分离成败的关键。化合物出峰重叠的主要原因有：

①载气流速过快；

②色谱柱温度过高；

③进样量过大；

④汽化室温度偏低；

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。

(3)解决方案

①载气类型和流速的选择首先要根据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最佳流速点，这时候柱效最高、分离能力最好，但是人们常用“实用最佳流速”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，获得最高分离度、最短分析时间的最佳分析结果。

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为非极性柱(DB-1或等同的其他品牌)、弱极性柱(DB一5等)、中等极性柱(DB一17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，液膜越厚，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。进样量一般液体为0．1～5μL，气体为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汽化室温度的选择合适的汽化室温度既能保证样品组分瞬间完全汽化，又不引起样品分解。汽化室温度一般比柱温高30～70℃或比样品组分中最高沸点高30～50℃。在保证不发生热分解时，适当提高汽化温度对分离及定量均有利。

(4)案例分析

①使用不同升温速率，提高分离度GC—FPD检测13种农药残留，利用中等极性色谱柱DB一1701分离，升温程序1：初始温度110℃，保持2min，以10℃／min升温至150℃，再以20℃／min升至250℃，保持5min。磷胺2与甲基对硫磷在10．70min同时出峰，完全重叠。

修改升温程序2：初始温度1l0℃，保持2min，以15℃／min升温至160℃，再以10℃／min升温至200℃，保持6min，再以15℃／min升至250℃，保持7min。甲基对硫磷在16．746min处出峰，磷胺2在16．966min出峰，甲基对硫磷与磷胺2完全分离，

②选择固定相不同的色谱柱，提高分离度GC—FPD检测13种农药残留，利用非极性色谱柱DB一1分离，不论如何调节载气流速、改变升温速率，8．513min对硫磷与毒死蜱完全重合。

选择弱极性色谱柱DB一5，与DB一1情况相同，调节载气流速与选择不同升温速率，6．608miil对硫磷与毒死蜱仍不能分离，更换为DB一1701色谱柱，选择合适升温程序，毒死蜱16．550rain出峰，对硫磷18．021min出峰，两种化合物完全分离。