20-5 超临界流体色谱法简介超临界流体色谱法 （ Supercritical FluidChromatography,SFC） 是以 超临界流体 作为流动相的一种色谱方法 。 所谓超临界流体,是指既不是气体也不是液体的一些物质,它们的物理性质介于气体和液体之间 。 超临界流体色谱技术是 2O世纪 80年代发展起来的一种崭新的色谱技术 。 由于它具有气相和液相所没有的优点,并能分离和分析气相和液相色谱不能解决的一些对象,应用广泛,发展十分迅速 。 据 Chester估计,至今约有全部分离的 25％ 涉及难以对付的物质,通过超临界流体色谱能取得较为满意的结果 。
1．超临界流体的特性
(1) 物质的临界点我们知道，某些纯物质具有三相点和临界点。
纯物质的相图见图 20-s1由三相图看出：物质在三相点下，气、液、固三态处于平衡状态。而在物质的超临界温度下，其气相和液相具有相同的密度。当处于临界温度以上，则不管施加多大压力，气体也不会液化。 在临界温度和临界压力以上，物质是以超临界流体状态存在。即在超临界状态下，随温度、
压力的升降，流体的密度会变化。此时的物质既不是气体也不是液体，却始终保持为流体 。临界温度通常高于物质的沸点和三相点。
（ 2） 超临界流体的特性超临界流体具有对于分离极其有利的物理性质 。
它们的这些性质恰好介于气体和液体之间 。 超临界流体的 扩散系数和粘度接近于气相色谱,因此溶质的传质阻力小,可以获得快速高效分离 。 另一方面,其密度与液相色谱类似,这样就便于在较低温度下分离和分析热不稳定性,相对分子质量大的物质 。 另外,超临界流体的物理性质和化学性质,如扩散,粘度和溶剂力等,都是密度的函数 。 因此,只要改变流体的密度,就可以改变流体的性质,从类似气体到类似液体,
无需通过气液平衡曲线 。 超临界流体色谱中的 程序升密度 相当于气相色谱中程序升温度和液相色谱中的梯度淋洗 。
通常作为超临界流体色谱流动相的一些物质，其物理性质列在表 20-1中
2．超临界流体色谱仪
1985年出现第一台商品型的超临界流体色谱仪 。 图 20-s6表示了超临界流体色谱仪的一般流程 。
图中很多部分类似于高效液相色谱仪，但有两点重要差别：
（ l） 具有一根恒温的色谱柱 。 这点类似气相色谱中的色谱柱,目的是为了提供对流动相的精确温度控制 。
（ 2） 带有一个 限流器 （ 或称反压装置 ） 。 目的用以对柱维持一个合适的压力,并且通过它使流体转换为气体后,进入检测器进行测量 。 实际上,
可把限流器看作柱末端延伸部分 。
3．压力效应在 SCF中，压力的变化对容量因子 k产生显著影响，
由于以超流体作为流动相，它的密度随压力增加而增加，而密度的增加引起流动相溶剂效率的提高，同时可缩短淋 洗时间。例如，采用 CO2流体作流动相，当压力由 7.O× 106Pa增加到 9,0× 106Pa时，对于十六碳烷烃的淋洗时间可由 25min缩短到 5min。 在 SFC中，通过 程序升压实现了流体的程序升密，达到改善分离的目的。
4.固定相和流动相用于 SFC中的色谱柱可以是填充柱也可以是毛细管柱,目前,毛细管超临界流体色谱 （ CSFC）
由于具有特别高的分离效率,倍受人们的青睐 。
在 SFC中,最广泛使用的流动相要算是 CO2流体,它无色,无味,无毒,易获取并且价廉,对各类有机分子都是一种极好的溶剂 。 它在紫外区是透明的；临界温度 31℃,临界压力 7.29× 106Pa；
在色谱分离中,CO2流体允许对温度,压力有宽的选择范围 。 有时可在流体中引入 1%～ 10%甲醇,
以改进分离的选择因子 α值 。 除 CO2流体外,可作流动相的还有乙烷,戊烷,氨,氧化亚氮,二氯二氟甲烷,二乙基醚和四氢呋喃等 。
5.检测器在高效液相色谱仪中经常采用的检测器,如紫外,荧光,火焰光度等都能在 SFC仪中很好应用 。 但 SFC比起 HPLC
还具有一个主要优点是可采用 GC中火焰离子化检测器 （ FID） 。 我们知道,
FID对一般有机物分析具有较高的灵敏度,这也就提高了 SFC对有机物测定的灵敏,
6．超临界流体色谱法与其他色谱法比较
（ l） 与高效液相色谱法比较 实验证明 SFC法的柱效一般比
HPLC法要高：当平均线速度为 0.6cm·S-1时,SFC法的柱效可为
HPLC法的 3倍左右,在最小板高下载气线速度是 4倍左右 ；因此
SFC法的分离时间也比 HPLC法短 。 这是由于流体的低粘度使其流动速度比 HPLC法快,有利于缩短分离时间 。
（ 2）与气相色谱法比较 出于流体的扩散系数与粘度介于气体和液体之间,因此 SFC的谱带展宽比 GC要小； 另外,SFC中流动相的作用类似 LC中流动相，流体作流动相不仅载带溶质移动，而且与溶质会产生相互作用力，参与选择竞争。 还有，如果我们把溶质分子溶解在超临界流体看作类似于挥发，这样，
大分子物质的分压很大，因此可 应用比 GC低得多的温度，实现对大分子物质、热不稳定性化合物、高聚物等的有效分离。
（ 3） 应用范围的比较 图 20-s7描绘了 SFC
与其他色谱方法测定相对分子质量范围的比较 。 由图 20-s7看出 SFC比起 GC法测定相对分子质量的范围要大出好几个数量级,基本与
LC法相当 。 当然,尺寸排阻色谱法 （ SEC）
所测分子质量范围是所有色谱法中最大的 。
超临界流体色谱法被广泛应用于天然物,药物,表面活性剂,高聚物,多聚物,农药,
炸药和火箭推进剂等物质的分离和分析 。
20-6 毛细管电泳
capillary electrophoresis
20-1概述早在一百多年以前,较原始的电泳实验,是在一个 U形一管中进行的,管中盛有溶液,两端置有电极,加上几百伏电压后,首次实验了对毒素和抗毒素的分离 。 1909年,
L.Michaelis提出,电泳,这一术语,他的实验是用于测定蛋白质的等电点 。 此后,许多的研究报告涉及氨基酸,
肽类,蛋白质的分离 。 为了防止电泳完成了的溶液中,再次发生对流混合,曾使用了各种稳定介质,如琼脂,纤维粉,玻璃丝,硅胶及丙烯酸胺；为了防止热扩散而使用了一种内径小的管道,管道内径由 3mm缩小至 75μ m。 1981年,
Jorgenson,和 Lukacs 使用 75μ m内径的熔融石英毛细管,
电泳分离氨基酸和肽 。 至此,出 现 了 毛 细 管 电 泳
（ capillary electrophoresis,CE） 技术 。
毛细管电泳，又称高效毛细管电泳（ High
Performance capillary electrophoresis,HPCE），
它不同于经典的区带电泳，有如下特点：
（ 1） 它是在内径 （ 1O～ 200） μm的石英毛细管中进行的,
在毛细管中的散热较好,沿着管截面的温度梯度很小,因此,可以提高加在毛细管两端的电压,所加电压可高达几十千伏 。
（ 2） 它不需要阻流介质,,但可使用凝胶作分子筛介质 。
（ 3） 可使用在柱检测法,缩短分析时间,结合计算机处理数据,可实现自动化操作 。
（ 4） 灵敏度高,检测眼可达 （ 10-13～ 1O-15） mol,使用激光诱导的荧光检测限可达 （ 1O-19～ 1O-21） mol。
（ 5） 分辨率高,理论塔板数为几十万至几百万／米 。
（ 6）取样量少，有时只需几个纳升（ nL,10-9L），流动相只需几毫升。
20-1 高效毛细管由泳的基本原理
1.溶质在毛细管区带电泳过程中的传递含离子的溶液,在电场中所发生的物理过程服从欧姆定律,当有直流电通过溶液时,阴离子向阳极迁极,阳离子向阴极迁移,溶液的导电率取决于离于浓度和其迁移率 (又称淌度,即指溶质在单位时间和单位电场强度下移动的距离 )。 离子迁移率以 μ表示,其大小受溶质的电荷／离子大小比例所控制 。
在电场的影响下,带电荷的质点受到的力 Fe,等于其净电荷 q与电场强度 E的乘积,即 Fe = q× E。 电场强度 E以每单位长度所加的电压 U来表示,即 E=U/L,其中 L是毛细管长度 。 Fe
对正电荷为正值,对负电行为负值 。 电场力促使带电质点向两极移动,质点在移动过程中,也受到一种与电场力方向相反的 阻滞力 Fd,阻止其移动,此阻滞力与质点的电泳速度 υ成正比,由下式结出
Fd =f× υ
式中,f是质点平移动所受的 摩擦阻力,对小的球状物质点,可用斯托克斯 （ Stokes） 定律表示,即：
f=6πηr
式中,η是溶液的粘度,r是离子半径 。 即摩擦阻力正比于溶液的粘度,质点大小和其电泳速度 。 由于存在摩擦阻力,
一种带电质点在电场中运动,被加速到一有限速度,此速度取决于 Fe和 Fd,这一有限速度称为 电泳速度,υep 。 当促进力与阻滞力达到平衡时,则
υep ＝ q·E／ f
将上述表达式合并,作为 电泳迁移率 （ 或电泳淌度 ） μep 。
表示式,则
μep＝ υep／ E＝ q士／ 6πηr
电泳迁移率定义为：一种质点在每单位电场强度下的稳态速度 。
μep 值的大小，取决于分子的净电荷数及其摩擦性质，
（分子大小和形状）以及所用介质的 介电常数 ε和粘度 η。因而，对于每一种质点，在电场作用下的迁移均具有特定的速度。
对于大分子或胶体,其关系可表示为
Kfep
3
2
式中,ξ是带电质点的 Zeta电位； ε为溶液的介电常数； K是德拜一修格尔常数； α为离子半径；参数 f·Kα是一个常数；其值在 1～ 1,5之间,取决于迁移质点的形状 。
HPCE分离,几乎都是在熔融石英毛细管中完成的,熔融石英是一种高度交联的 SiO2
聚合物,具有很好的抗拉强度 。 石英毛细管表面含有许多硅酸基,） Si— OH,在一定的条件下可离解 。 使表面带有负电荷 。 由于表面带负电,因此,带负电荷的离子被表面排斥,而带正电均离子则被毛细管壁吸引,如图 20－ 1所示在毛细管壁的阴离子,与来自主体溶液中的阳离子在石英一溶液界面上形成双电层 。
由于静电场的作用,靠近表面的那些抗衡离子是不迁移的,因此构成所谓稠密层 。 由于热运动关系,离表面远的离子构成可迁移层或扩散层,因为在双电层内离子的立体分布,
就形成一种电势梯度,
当在毛细管两端加有电场时；扩散层内可迁移的阳离子向阴极移动 。 由于离子是被水化的,因此,
在缓冲液中的液体也随迁移着的阳离子一道,向阴极 移 动,形 成 一 种 液 流,称 之 为 电 渗 流
（ electroosmotic flow,EOF）,它是一种电泳驱动力 。 在双电层内,EOF总是向双电层内抗衡离子方向迁移,穿过双电层的电势下降的程度受电渗流速度所控制 。 电渗流的线速度 υeo,可以定义为：
EEeoeo
4
式中,υeo是电渗迁移率，即在单位电场强度下，电渗流的线速度。
Zeta电势可表示为：
ξ=4πδρ/ε
式中,ρ是毛细管表面电荷密度； δ为双电层厚度 。
按近代电解质理论,δ等于 1／ K,因此式可写为：
I
K
/14
式中,K为德拜一修格尔参数
20-2 在 CZE分离中的迁移时间、效率及分辨率在电渗流存在下,离子的迁移速度可表示为：
υ=（ μ± μeo） U/Lt
式中,Ld是毛细管总长度； U是外加电压 。 离子的迁移时间为 t,则
t=Lt× Ld/（ μ± μeo） ·U
式中,Lt为进样端到检测器之间的毛细管长度,或称为迁移长度 。 分离效率 n可表示为
D
U
n eo
2
)(
式中,D为溶质的平均扩散系数 。 由上式可见,如果热影响阿忽略不计的话,增大电压,可增加分离效率 。
按 Gidding方程 [5],分辨率 R只可定义为
)/)(4/( 2
1
NR
式中,Δυ／ υ是两溶质的区带间的相对速度差。对上面的公式处理，可得
2
1
12 )]()[(1 7 7.0 eoD
UR
μ1和 μ2两溶质的电泳迁移率,而 μ是它们的平均电泳迁移率 。
在许多情况下,电渗流速度比许多质点的电泳速度要快,因此,在毛细管中的所有溶质将朝一个方向迁移,不管它们带多少正电荷,都将先被检出,继之中性质点被检出,最后带负电荷的质点被检出 。 如图 20－ 2所示 。
20-3 HPCE仪器的基本结构
HPCE仪器的基本结构如图 20－ 3所示。充满缓冲液的毛细管，两端分别浸入盛有缓冲液的储瓶中，之后通以 3OkV的电压，整个带电管路置于一个安全保护盒内以防高压危险，打开有机玻璃盒时即自动切断电源。待测组分从毛细管的一端引人，在电场作用下，由于离子迁移速度有差别，而在整个毛细管内形成不同的样品区带，
在毛细管的另一端放置检测器，以便连续地检测流过的每一个组分带，分析信号通过检狈 u器接收后。经放大再输入计算机系统进行数据处理与储存
1．超临界流体的特性
(1) 物质的临界点我们知道，某些纯物质具有三相点和临界点。
纯物质的相图见图 20-s1由三相图看出：物质在三相点下，气、液、固三态处于平衡状态。而在物质的超临界温度下，其气相和液相具有相同的密度。当处于临界温度以上，则不管施加多大压力，气体也不会液化。 在临界温度和临界压力以上，物质是以超临界流体状态存在。即在超临界状态下，随温度、
压力的升降，流体的密度会变化。此时的物质既不是气体也不是液体，却始终保持为流体 。临界温度通常高于物质的沸点和三相点。
（ 2） 超临界流体的特性超临界流体具有对于分离极其有利的物理性质 。
它们的这些性质恰好介于气体和液体之间 。 超临界流体的 扩散系数和粘度接近于气相色谱,因此溶质的传质阻力小,可以获得快速高效分离 。 另一方面,其密度与液相色谱类似,这样就便于在较低温度下分离和分析热不稳定性,相对分子质量大的物质 。 另外,超临界流体的物理性质和化学性质,如扩散,粘度和溶剂力等,都是密度的函数 。 因此,只要改变流体的密度,就可以改变流体的性质,从类似气体到类似液体,
无需通过气液平衡曲线 。 超临界流体色谱中的 程序升密度 相当于气相色谱中程序升温度和液相色谱中的梯度淋洗 。
通常作为超临界流体色谱流动相的一些物质，其物理性质列在表 20-1中
2．超临界流体色谱仪
1985年出现第一台商品型的超临界流体色谱仪 。 图 20-s6表示了超临界流体色谱仪的一般流程 。
图中很多部分类似于高效液相色谱仪，但有两点重要差别：
（ l） 具有一根恒温的色谱柱 。 这点类似气相色谱中的色谱柱,目的是为了提供对流动相的精确温度控制 。
（ 2） 带有一个 限流器 （ 或称反压装置 ） 。 目的用以对柱维持一个合适的压力,并且通过它使流体转换为气体后,进入检测器进行测量 。 实际上,
可把限流器看作柱末端延伸部分 。
3．压力效应在 SCF中，压力的变化对容量因子 k产生显著影响，
由于以超流体作为流动相，它的密度随压力增加而增加，而密度的增加引起流动相溶剂效率的提高，同时可缩短淋 洗时间。例如，采用 CO2流体作流动相，当压力由 7.O× 106Pa增加到 9,0× 106Pa时，对于十六碳烷烃的淋洗时间可由 25min缩短到 5min。 在 SFC中，通过 程序升压实现了流体的程序升密，达到改善分离的目的。
4.固定相和流动相用于 SFC中的色谱柱可以是填充柱也可以是毛细管柱,目前,毛细管超临界流体色谱 （ CSFC）
由于具有特别高的分离效率,倍受人们的青睐 。
在 SFC中,最广泛使用的流动相要算是 CO2流体,它无色,无味,无毒,易获取并且价廉,对各类有机分子都是一种极好的溶剂 。 它在紫外区是透明的；临界温度 31℃,临界压力 7.29× 106Pa；
在色谱分离中,CO2流体允许对温度,压力有宽的选择范围 。 有时可在流体中引入 1%～ 10%甲醇,
以改进分离的选择因子 α值 。 除 CO2流体外,可作流动相的还有乙烷,戊烷,氨,氧化亚氮,二氯二氟甲烷,二乙基醚和四氢呋喃等 。
5.检测器在高效液相色谱仪中经常采用的检测器,如紫外,荧光,火焰光度等都能在 SFC仪中很好应用 。 但 SFC比起 HPLC
还具有一个主要优点是可采用 GC中火焰离子化检测器 （ FID） 。 我们知道,
FID对一般有机物分析具有较高的灵敏度,这也就提高了 SFC对有机物测定的灵敏,
6．超临界流体色谱法与其他色谱法比较
（ l） 与高效液相色谱法比较 实验证明 SFC法的柱效一般比
HPLC法要高：当平均线速度为 0.6cm·S-1时,SFC法的柱效可为
HPLC法的 3倍左右,在最小板高下载气线速度是 4倍左右 ；因此
SFC法的分离时间也比 HPLC法短 。 这是由于流体的低粘度使其流动速度比 HPLC法快,有利于缩短分离时间 。
（ 2）与气相色谱法比较 出于流体的扩散系数与粘度介于气体和液体之间,因此 SFC的谱带展宽比 GC要小； 另外,SFC中流动相的作用类似 LC中流动相，流体作流动相不仅载带溶质移动，而且与溶质会产生相互作用力，参与选择竞争。 还有，如果我们把溶质分子溶解在超临界流体看作类似于挥发，这样，
大分子物质的分压很大，因此可 应用比 GC低得多的温度，实现对大分子物质、热不稳定性化合物、高聚物等的有效分离。
（ 3） 应用范围的比较 图 20-s7描绘了 SFC
与其他色谱方法测定相对分子质量范围的比较 。 由图 20-s7看出 SFC比起 GC法测定相对分子质量的范围要大出好几个数量级,基本与
LC法相当 。 当然,尺寸排阻色谱法 （ SEC）
所测分子质量范围是所有色谱法中最大的 。
超临界流体色谱法被广泛应用于天然物,药物,表面活性剂,高聚物,多聚物,农药,
炸药和火箭推进剂等物质的分离和分析 。
20-6 毛细管电泳
capillary electrophoresis
20-1概述早在一百多年以前,较原始的电泳实验,是在一个 U形一管中进行的,管中盛有溶液,两端置有电极,加上几百伏电压后,首次实验了对毒素和抗毒素的分离 。 1909年,
L.Michaelis提出,电泳,这一术语,他的实验是用于测定蛋白质的等电点 。 此后,许多的研究报告涉及氨基酸,
肽类,蛋白质的分离 。 为了防止电泳完成了的溶液中,再次发生对流混合,曾使用了各种稳定介质,如琼脂,纤维粉,玻璃丝,硅胶及丙烯酸胺；为了防止热扩散而使用了一种内径小的管道,管道内径由 3mm缩小至 75μ m。 1981年,
Jorgenson,和 Lukacs 使用 75μ m内径的熔融石英毛细管,
电泳分离氨基酸和肽 。 至此,出 现 了 毛 细 管 电 泳
（ capillary electrophoresis,CE） 技术 。
毛细管电泳，又称高效毛细管电泳（ High
Performance capillary electrophoresis,HPCE），
它不同于经典的区带电泳，有如下特点：
（ 1） 它是在内径 （ 1O～ 200） μm的石英毛细管中进行的,
在毛细管中的散热较好,沿着管截面的温度梯度很小,因此,可以提高加在毛细管两端的电压,所加电压可高达几十千伏 。
（ 2） 它不需要阻流介质,,但可使用凝胶作分子筛介质 。
（ 3） 可使用在柱检测法,缩短分析时间,结合计算机处理数据,可实现自动化操作 。
（ 4） 灵敏度高,检测眼可达 （ 10-13～ 1O-15） mol,使用激光诱导的荧光检测限可达 （ 1O-19～ 1O-21） mol。
（ 5） 分辨率高,理论塔板数为几十万至几百万／米 。
（ 6）取样量少，有时只需几个纳升（ nL,10-9L），流动相只需几毫升。
20-1 高效毛细管由泳的基本原理
1.溶质在毛细管区带电泳过程中的传递含离子的溶液,在电场中所发生的物理过程服从欧姆定律,当有直流电通过溶液时,阴离子向阳极迁极,阳离子向阴极迁移,溶液的导电率取决于离于浓度和其迁移率 (又称淌度,即指溶质在单位时间和单位电场强度下移动的距离 )。 离子迁移率以 μ表示,其大小受溶质的电荷／离子大小比例所控制 。
在电场的影响下,带电荷的质点受到的力 Fe,等于其净电荷 q与电场强度 E的乘积,即 Fe = q× E。 电场强度 E以每单位长度所加的电压 U来表示,即 E=U/L,其中 L是毛细管长度 。 Fe
对正电荷为正值,对负电行为负值 。 电场力促使带电质点向两极移动,质点在移动过程中,也受到一种与电场力方向相反的 阻滞力 Fd,阻止其移动,此阻滞力与质点的电泳速度 υ成正比,由下式结出
Fd =f× υ
式中,f是质点平移动所受的 摩擦阻力,对小的球状物质点,可用斯托克斯 （ Stokes） 定律表示,即：
f=6πηr
式中,η是溶液的粘度,r是离子半径 。 即摩擦阻力正比于溶液的粘度,质点大小和其电泳速度 。 由于存在摩擦阻力,
一种带电质点在电场中运动,被加速到一有限速度,此速度取决于 Fe和 Fd,这一有限速度称为 电泳速度,υep 。 当促进力与阻滞力达到平衡时,则
υep ＝ q·E／ f
将上述表达式合并,作为 电泳迁移率 （ 或电泳淌度 ） μep 。
表示式,则
μep＝ υep／ E＝ q士／ 6πηr
电泳迁移率定义为：一种质点在每单位电场强度下的稳态速度 。
μep 值的大小，取决于分子的净电荷数及其摩擦性质，
（分子大小和形状）以及所用介质的 介电常数 ε和粘度 η。因而，对于每一种质点，在电场作用下的迁移均具有特定的速度。
对于大分子或胶体,其关系可表示为
Kfep
3
2
式中,ξ是带电质点的 Zeta电位； ε为溶液的介电常数； K是德拜一修格尔常数； α为离子半径；参数 f·Kα是一个常数；其值在 1～ 1,5之间,取决于迁移质点的形状 。
HPCE分离,几乎都是在熔融石英毛细管中完成的,熔融石英是一种高度交联的 SiO2
聚合物,具有很好的抗拉强度 。 石英毛细管表面含有许多硅酸基,） Si— OH,在一定的条件下可离解 。 使表面带有负电荷 。 由于表面带负电,因此,带负电荷的离子被表面排斥,而带正电均离子则被毛细管壁吸引,如图 20－ 1所示在毛细管壁的阴离子,与来自主体溶液中的阳离子在石英一溶液界面上形成双电层 。
由于静电场的作用,靠近表面的那些抗衡离子是不迁移的,因此构成所谓稠密层 。 由于热运动关系,离表面远的离子构成可迁移层或扩散层,因为在双电层内离子的立体分布,
就形成一种电势梯度,
当在毛细管两端加有电场时；扩散层内可迁移的阳离子向阴极移动 。 由于离子是被水化的,因此,
在缓冲液中的液体也随迁移着的阳离子一道,向阴极 移 动,形 成 一 种 液 流,称 之 为 电 渗 流
（ electroosmotic flow,EOF）,它是一种电泳驱动力 。 在双电层内,EOF总是向双电层内抗衡离子方向迁移,穿过双电层的电势下降的程度受电渗流速度所控制 。 电渗流的线速度 υeo,可以定义为：
EEeoeo
4
式中,υeo是电渗迁移率，即在单位电场强度下，电渗流的线速度。
Zeta电势可表示为：
ξ=4πδρ/ε
式中,ρ是毛细管表面电荷密度； δ为双电层厚度 。
按近代电解质理论,δ等于 1／ K,因此式可写为：
I
K
/14
式中,K为德拜一修格尔参数
20-2 在 CZE分离中的迁移时间、效率及分辨率在电渗流存在下,离子的迁移速度可表示为：
υ=（ μ± μeo） U/Lt
式中,Ld是毛细管总长度； U是外加电压 。 离子的迁移时间为 t,则
t=Lt× Ld/（ μ± μeo） ·U
式中,Lt为进样端到检测器之间的毛细管长度,或称为迁移长度 。 分离效率 n可表示为
D
U
n eo
2
)(
式中,D为溶质的平均扩散系数 。 由上式可见,如果热影响阿忽略不计的话,增大电压,可增加分离效率 。
按 Gidding方程 [5],分辨率 R只可定义为
)/)(4/( 2
1
NR
式中,Δυ／ υ是两溶质的区带间的相对速度差。对上面的公式处理，可得
2
1
12 )]()[(1 7 7.0 eoD
UR
μ1和 μ2两溶质的电泳迁移率,而 μ是它们的平均电泳迁移率 。
在许多情况下,电渗流速度比许多质点的电泳速度要快,因此,在毛细管中的所有溶质将朝一个方向迁移,不管它们带多少正电荷,都将先被检出,继之中性质点被检出,最后带负电荷的质点被检出 。 如图 20－ 2所示 。
20-3 HPCE仪器的基本结构
HPCE仪器的基本结构如图 20－ 3所示。充满缓冲液的毛细管，两端分别浸入盛有缓冲液的储瓶中，之后通以 3OkV的电压，整个带电管路置于一个安全保护盒内以防高压危险，打开有机玻璃盒时即自动切断电源。待测组分从毛细管的一端引人，在电场作用下，由于离子迁移速度有差别，而在整个毛细管内形成不同的样品区带，
在毛细管的另一端放置检测器，以便连续地检测流过的每一个组分带，分析信号通过检狈 u器接收后。经放大再输入计算机系统进行数据处理与储存
