專(zhuān)利名稱(chēng)：雙柱串聯(lián)氣相色譜保留時(shí)間的預(yù)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙柱串聯(lián)氣相色譜保留時(shí)間的預(yù)測(cè)方法，屬氣相色譜技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在色譜分離、分析研究中保留時(shí)間的預(yù)測(cè)是十分重要的研究?jī)?nèi)容之一。保留時(shí)間是色譜定性的主要依據(jù)，反映了柱參數(shù)的改變對(duì)組分保留行為的影響。它可以根據(jù)少數(shù)基礎(chǔ)保留數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)的理論模擬計(jì)算預(yù)測(cè)色譜組分在各種復(fù)雜條件下的出峰時(shí)間。如果能通過(guò)計(jì)算預(yù)測(cè)樣品組分在任意程序升溫條件下的保留時(shí)間，不僅可以避免憑經(jīng)驗(yàn)改變柱溫的盲目性，減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，而且還可以較快地篩選出最佳升溫程序，實(shí)現(xiàn)色譜條件的自動(dòng)優(yōu)化處理。目前大多數(shù)氣相色譜儀使用的是一根色譜柱，即單柱氣相色譜，且關(guān)于其保留時(shí)間的預(yù)測(cè)已有很多。而雙柱串聯(lián)氣相色譜雖被一些研究所提到，但是關(guān)于其保留時(shí)間的預(yù)測(cè)尚未見(jiàn)到報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種雙柱串聯(lián)氣相色譜保留時(shí)間的預(yù)測(cè)方法。該方法為雙柱串聯(lián)氣相色譜最佳分離條件的選擇提供可行途徑。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種雙柱串聯(lián)氣相色譜保留時(shí)間的預(yù)測(cè)方法，所述的雙柱串聯(lián)，是在HP 6890氣相色譜儀上，以一個(gè)非極性色譜柱(以下稱(chēng)為柱1)和一個(gè)強(qiáng)極性色譜柱(以下稱(chēng)為柱幻通過(guò)死體積可忽略不計(jì)的接頭直接連接構(gòu)成，其特征在于包括以下步驟第一步確定待測(cè)組分在獨(dú)立柱1、柱2任意溫度點(diǎn)的容量因子1)確定待測(cè)組分在獨(dú)立柱1任意溫度點(diǎn)的容量因子(1)柱1在溫度30-250 °C范圍內(nèi)設(shè)定6個(gè)溫度點(diǎn)=T1 = 30°C、T2 = 50°C、T3 = 100°C、T4 = 150°C、T5 = 2000C^P T6 = 250°C，分別測(cè)定待測(cè)組分在這6個(gè)溫度點(diǎn)下的保留時(shí)間；(2)測(cè)定甲烷在上述6個(gè)溫度點(diǎn)下的保留時(shí)間作為柱1各個(gè)溫度點(diǎn)的死時(shí)間；(3)將步驟⑴確定的保留時(shí)間和步驟(2)確定的死時(shí)間分別代入式1中，得到待測(cè)組分在6個(gè)溫度點(diǎn)下相應(yīng)的各個(gè)容量因子k' = tE/tM-i式 1式1中tK為待測(cè)組分在對(duì)應(yīng)溫度點(diǎn)的保留時(shí)間，tM為對(duì)應(yīng)溫度點(diǎn)的死時(shí)間，k'為待測(cè)組分的在對(duì)應(yīng)溫度點(diǎn)的容量因子；(4)將由式1計(jì)算得到的6個(gè)溫度點(diǎn)下的各自容量因子與相應(yīng)的溫度值分別代入式2中，得到包含6個(gè)方程的方程組，通過(guò)解方程組，確定柱1未知系數(shù)a、b、c和d的值Ink' = aT3+bT2+cT+d 式 2
(5)將確定后的a、b、c和d再代入式2中，得到待測(cè)組分在柱1上任意溫度點(diǎn)的容量因子k'；2)確定待測(cè)組分在獨(dú)立柱2任意溫度點(diǎn)的容量因子(1)柱 2 在溫度 30_220°C范圍內(nèi)設(shè)定 6 個(gè)溫度點(diǎn)1\，= 30°C、T2，= 50°C、T3，= 100°C、T4，= 150°C、T5，= 200°C和 T6，= 220°C ；(2)上述6個(gè)溫度點(diǎn)對(duì)應(yīng)的保留時(shí)間、死時(shí)間、容量因子及待測(cè)組分在柱2上任意溫度點(diǎn)的容量因子確定過(guò)程與步驟1)相同；第二步利用甲醇標(biāo)準(zhǔn)物校正柱1和柱2串聯(lián)后的柱1、柱2任意溫度點(diǎn)的死時(shí)間1)以甲醇標(biāo)準(zhǔn)物在 T/ = 30°C、T2' = 50°C、T3' = 100°C、T4' = 150°C、T5'= 200°C和T6’ = 220°C 6個(gè)溫度點(diǎn)校正串聯(lián)后柱1、柱2的死時(shí)間(1)在串聯(lián)柱上測(cè)定甲烷在上述6個(gè)溫度點(diǎn)下的保留時(shí)間，并作為串聯(lián)柱的死時(shí)間；(2)上述串聯(lián)柱的死時(shí)間，是串聯(lián)后柱1和柱2在相同溫度點(diǎn)下的死時(shí)間之和tM = V+t^式 3式3中tM為串聯(lián)柱的死時(shí)間，經(jīng)步驟(1)已測(cè)得，tM1為串聯(lián)后柱1的死時(shí)間，為未知，tE為串聯(lián)后柱2的死時(shí)間，為未知；(3)測(cè)定串聯(lián)柱上甲醇標(biāo)準(zhǔn)物在上述6個(gè)溫度點(diǎn)下的保留時(shí)間tK ；(4)計(jì)算串聯(lián)柱上甲醇標(biāo)準(zhǔn)物在上述6個(gè)溫度點(diǎn)下的校正保留時(shí)間tP 以tM1 = 0，tM2 = tM為起始條件，計(jì)算上述6個(gè)溫度點(diǎn)甲醇校正保留時(shí)間，計(jì)算步驟如下①計(jì)算甲醇在串聯(lián)后柱1上6個(gè)溫度點(diǎn)的校正保留時(shí)間tP1 tP1 = tM1(l+k/ ) 式 4式4中k/是根據(jù)第一步中1)計(jì)算出甲醇在獨(dú)立柱1上每個(gè)溫度點(diǎn)對(duì)應(yīng)的容量因子；②計(jì)算甲醇在串聯(lián)后柱2上6個(gè)溫度點(diǎn)的校正保留時(shí)間tP2 tP2 = tM2(l+k2') 式 5式5中k2’是根據(jù)第一步中2)計(jì)算出甲醇在獨(dú)立柱2上每個(gè)溫度點(diǎn)對(duì)應(yīng)的容量因子；③甲醇在6個(gè)溫度點(diǎn)下柱1和柱2串聯(lián)柱的校正保留時(shí)間tP為tP1+tP2 ；(5)甲醇在上述6個(gè)溫度點(diǎn)下校正保留時(shí)間tP與實(shí)測(cè)保留時(shí)間tK的相對(duì)誤差 RE%，由式6計(jì)算得到100%式 6 Cr (6)改變起始計(jì)算條件，將tM1 = 0，tM2 = tM變?yōu)閠M1+ Δ t，tM2- Δ t，并按等步長(zhǎng)變化， 直至使起始計(jì)算條件為tM1 = tM，tM2 = 0為止，按每一次改變起始條件值并按步驟(4)-(5) 計(jì)算對(duì)應(yīng)6個(gè)溫度點(diǎn)下的相對(duì)偏差，其中OOlmin-O. 005min任意設(shè)定；
(7)根據(jù)不斷變化的tM1、tM2，選取甲醇在這6個(gè)溫度點(diǎn)下相對(duì)偏差值最小的死時(shí)間tM1為串聯(lián)后柱1上6個(gè)溫度點(diǎn)校正后的死時(shí)間，及相對(duì)偏差值最小的死時(shí)間tM2為串聯(lián)后柱2上6個(gè)溫度點(diǎn)校正后的死時(shí)間；2)確定柱1和柱2串聯(lián)柱在任意溫度點(diǎn)下的死時(shí)間(1)將第二步中1)確定的串聯(lián)后柱1在6個(gè)溫度點(diǎn)下的死時(shí)間及對(duì)應(yīng)的溫度值分別代入式7中，得到包含6個(gè)方程的方程組，通過(guò)解方程組，得到串聯(lián)后柱1死時(shí)間tM1的未知系數(shù)a'、b'、c'和d'tM1 = a' T3+b' T2+c' T+d' 式 7將已確定的系數(shù)a'、b'、c'和d'再代回式7中，得到串聯(lián)后柱1的死時(shí)間與串聯(lián)柱溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(2)串聯(lián)后柱2的死時(shí)間與串聯(lián)柱溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系的確定過(guò)程與步驟(1)中確定串聯(lián)后柱1死時(shí)間與串聯(lián)柱溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系相同；第三步確定柱1和柱2串聯(lián)柱程序升溫段中任意時(shí)刻的溫度值1)確定程序升溫需要的總時(shí)間tt。tal (1)當(dāng)采用單階程序升溫時(shí)用式8確定程序升溫需要的總時(shí)間tt。tal ttotal = (Tf-T0)/ν式 8式8中Ttl為起始溫度，該溫度值為20°C -30°C任意設(shè)定，Tf為終止溫度，該溫度值為30°C _220°C任意設(shè)定，ν為升溫速率，該值為0°C /min-30°C /min任意設(shè)定；(2)當(dāng)采用多階程序升溫時(shí)用式9確定程序升溫需要的總時(shí)間tt。tal ttotal = thl+t1+th2+t2 式 9式9中thl為起始溫度保持時(shí)間，該值為0min-20min任意設(shè)定；tl為第一階段程序升溫需要的時(shí)間，由式10確定ti = (Tm-T0) /V1式 10式10中Tm為第一階段程序的終止溫度，該溫度值為30°C -70°C任意設(shè)定，V1為第一階段程序升溫的升溫速率，其值為0°C /min-20°C /min任意設(shè)定；t^為第一階段程序的終止溫度保持時(shí)間，該值為0min-20min任意設(shè)定；t2為第二階段程序升溫需要的時(shí)間，由式11確定t2 = (Tf-Tm) /v2式 11式11中Tf為第二階段程序的終止溫度，該溫度值為70°C -220°C任意設(shè)定，V2為第二階段程序升溫的升溫速率，該值為0°C /min-30°C /min任意設(shè)定；2)確定流動(dòng)相由第0塊跳到第i塊塔板經(jīng)歷的時(shí)間、式 12式12中m為流動(dòng)相在色譜柱內(nèi)的跳躍次數(shù)，其值在η < m < 10000間任意設(shè)定， 其中η為柱1和柱2串聯(lián)柱固有的塔板數(shù)，為已知值，且柱1固有的塔板數(shù)為q，柱2固有的塔板數(shù)為n-q ； τ」為流動(dòng)相第j次跳躍經(jīng)歷的時(shí)間，通過(guò)式13計(jì)算Tj……m)式 13式13中 ΜΗ為流動(dòng)相第j-Ι次跳躍后所在溫度下的死時(shí)間，它通過(guò)流動(dòng)相跳躍 j-ι次經(jīng)歷的時(shí)間ty加以確定，確定過(guò)程如下(1)確定t^時(shí)刻柱1和柱2串聯(lián)柱的溫度IV1
①對(duì)單階程序升溫時(shí)ty時(shí)刻柱1和柱2串聯(lián)柱的溫度IV1確定當(dāng)V1 < ttotal 時(shí)IV1 = ν X tj^+To當(dāng)V1 ≥ttotal 時(shí)IV1 = Tf②對(duì)多階程序升溫時(shí)ty時(shí)刻柱1和柱2串聯(lián)柱的溫度IV1確定當(dāng)V1 ≤thl 時(shí)=IV1 = T0當(dāng)thl < tj^ < thl+t!時(shí)當(dāng)K^t1 ≤tj^ ≤ty+ti+t^ 時(shí)當(dāng)thl+ti+th2 < V1 < ttotal 時(shí)當(dāng)V1 ≤tt。tal 時(shí)(2)根據(jù)串聯(lián)柱的溫度IV1，確定時(shí)刻柱1和柱2串聯(lián)柱的死時(shí)間tMj-1；將第三步2)中(1)計(jì)算得到的IV1值，代入式7中，分別計(jì)算在此溫度值下串聯(lián)柱中柱1、柱2各自的死時(shí)間，然后相加，得到串聯(lián)柱tMj-1的值；(3)將tMj-1的值代入式13和式12得到tj的值；3)確定tj時(shí)刻柱1和柱2串聯(lián)柱的溫度Tj 過(guò)程與第三步2)中(1)的方法相同；第四步待測(cè)組分保留時(shí)間的預(yù)測(cè)1)將tj時(shí)刻柱1和柱2串聯(lián)柱的溫度Tj帶入獨(dú)立柱2容量因子與溫度的關(guān)系式中，計(jì)算待測(cè)組分在溫度Tj時(shí)獨(dú)立柱2的容量因子kb'；2)運(yùn)用溫度Tj對(duì)應(yīng)的獨(dú)立柱2的容量因子值，通過(guò)式17和式18，分別計(jì)算待測(cè)組分在柱1和柱2串聯(lián)柱中第q+Ι塊，第q+2塊，...，第η塊塔板中流動(dòng)相和固定相的濃度kb' X^b = CSiJ/CMiJ式 17Csi j+CMi」=Csicj-D+Cm(H)(計(jì)式 18式17中β b為獨(dú)立柱2的相比，為已知值；Csij和CMij分別為在、時(shí)刻，待測(cè)組分在第i塊塔板中固定相和流動(dòng)相里的濃度，其中q+1 < i < η ；式18中=Csi(H)為ty時(shí)刻，待測(cè)組分在第i塊塔板中固定相的濃度；Cm(H)(H)為 tjM時(shí)刻，待測(cè)組分在第i_l塊塔板中流動(dòng)相的濃度，其中，Cmw = 1 μ g/ml ；3)判斷待測(cè)組分在柱1和柱2串聯(lián)柱中流動(dòng)相里的最大濃度將、時(shí)刻的待測(cè)組分在第η塊塔板中流動(dòng)相里的平衡濃度值，與ty時(shí)刻的待測(cè)組分在第η塊塔板中流動(dòng)相里的平衡濃度Cfc㈦)值，及與、+1時(shí)刻的待測(cè)組分在第η塊塔板中流動(dòng)相里的平衡濃度Cfc(j+1)的值進(jìn)行比較當(dāng)CMn(j-1)〈 CMnj>CMn(j+1)時(shí)，停止計(jì)算；此時(shí)對(duì)應(yīng)的流動(dòng)相完成j次跳躍的時(shí)間tj即為保留時(shí)間tp’ ；當(dāng)不滿足不等式Csfa^1ZCsfaPCsfaO1),則繼續(xù)重復(fù)上述第三步、第四步中的計(jì)算，直至達(dá)到滿足Csfa^1)不等式為止；4)根據(jù)第三步中1)確定的程序升溫條件，測(cè)定待測(cè)組分在柱1和柱2串聯(lián)柱上的保留時(shí)間t/ ；5)預(yù)測(cè)值的驗(yàn)證
權(quán)利要求
1. 一種雙柱串聯(lián)氣相色譜保留時(shí)間的預(yù)測(cè)方法，所述的雙柱串聯(lián)，是在HP 6890氣相色譜儀上，以一個(gè)非極性色譜柱和一個(gè)強(qiáng)極性色譜柱通過(guò)死體積可忽略不計(jì)的接頭直接連接構(gòu)成，其特征在于包括以下步驟第一步確定待測(cè)組分在獨(dú)立柱1、柱2任意溫度點(diǎn)的容量因子1)確定待測(cè)組分在獨(dú)立柱1任意溫度點(diǎn)的容量因子(1)柱1在溫度30-250°C范圍內(nèi)設(shè)定6個(gè)溫度點(diǎn)=T1= 30°C、T2 = 50°C、T3 = 100°C > T4 = 150°C、T5 = 2000C^P T6 = 250°C，分別測(cè)定待測(cè)組分在這6個(gè)溫度點(diǎn)下的保留時(shí)間；(2)測(cè)定甲烷在上述6個(gè)溫度點(diǎn)下的保留時(shí)間作為柱1各個(gè)溫度點(diǎn)的死時(shí)間；(3)將步驟(1)確定的保留時(shí)間和步驟( 確定的死時(shí)間分別代入式1中，得到待測(cè)組分在6個(gè)溫度點(diǎn)下相應(yīng)的各個(gè)容量因子k' = Wl式 1式1中tK為待測(cè)組分在對(duì)應(yīng)溫度點(diǎn)的保留時(shí)間，tM為對(duì)應(yīng)溫度點(diǎn)的死時(shí)間，k'為待測(cè)組分的在對(duì)應(yīng)溫度點(diǎn)的容量因子；(4)將由式1計(jì)算得到的6個(gè)溫度點(diǎn)下的各自容量因子與相應(yīng)的溫度值分別代入式2 中，得到包含6個(gè)方程的方程組，通過(guò)解方程組，確定柱1未知系數(shù)a、b、c和d的值In k' = aT3+bT2+cT+d 式 2(5)將確定后的a、b、c和d再代入式2中，得到待測(cè)組分在柱1上任意溫度點(diǎn)的容量因子k'；2)確定待測(cè)組分在獨(dú)立柱2任意溫度點(diǎn)的容量因子(1)柱2 在溫度 30-220°C范圍內(nèi)設(shè)定 6 個(gè)溫度點(diǎn)T/= 30°C、T2，= 50°C、T3，= 100°C、 T4' = 150°C、T5，= 200°C和 T6，= 220°C ；(2)上述6個(gè)溫度點(diǎn)對(duì)應(yīng)的保留時(shí)間、死時(shí)間、容量因子及待測(cè)組分在柱2上任意溫度點(diǎn)的容量因子確定過(guò)程與步驟1)相同；第二步利用甲醇標(biāo)準(zhǔn)物校正柱1和柱2串聯(lián)后的柱1、柱2任意溫度點(diǎn)的死時(shí)間 1)以甲醇標(biāo)準(zhǔn)物在 T/ = 30°C、T2，= 50°C、T3，= IOO0C > T4' = 150°C、T5，= 200°C 和T6，= 220°C 6個(gè)溫度點(diǎn)校正串聯(lián)后柱1、柱2的死時(shí)間(1)在串聯(lián)柱上測(cè)定甲烷在上述6個(gè)溫度點(diǎn)下的保留時(shí)間，并作為串聯(lián)柱的死時(shí)間；(2)上述串聯(lián)柱的死時(shí)間，是串聯(lián)后柱1和柱2在相同溫度點(diǎn)下的死時(shí)間之和 ^m — tM1+tM2式 3式3中tM為串聯(lián)柱的死時(shí)間，經(jīng)步驟⑴已測(cè)得， tM1為串聯(lián)后柱1的死時(shí)間，為未知， tM2為串聯(lián)后柱2的死時(shí)間，為未知；(3)測(cè)定串聯(lián)柱上甲醇標(biāo)準(zhǔn)物在上述6個(gè)溫度點(diǎn)下的保留時(shí)間tK；(4)計(jì)算串聯(lián)柱上甲醇標(biāo)準(zhǔn)物在上述6個(gè)溫度點(diǎn)下的校正保留時(shí)間tP以tM1 = 0，tM2 = tM為起始條件，計(jì)算上述6個(gè)溫度點(diǎn)甲醇校正保留時(shí)間，計(jì)算步驟如下①計(jì)算甲醇在串聯(lián)后柱1上6個(gè)溫度點(diǎn)的校正保留時(shí)間tP1 tP1 = tM1(l+k/ )式 4式4中k/是根據(jù)第一步中1)計(jì)算出甲醇在獨(dú)立柱1上每個(gè)溫度點(diǎn)對(duì)應(yīng)的容量因子；②計(jì)算甲醇在串聯(lián)后柱2上6個(gè)溫度點(diǎn)的校正保留時(shí)間tP2 tP2 = tM2(l+k2' ) ζ 5式5中k2’是根據(jù)第一步中2)計(jì)算出甲醇在獨(dú)立柱2上每個(gè)溫度點(diǎn)對(duì)應(yīng)的容量因子；③甲醇在6個(gè)溫度點(diǎn)下柱1和柱2串聯(lián)柱的校正保留時(shí)間tP為tP1+tP2；(5)甲醇在上述6個(gè)溫度點(diǎn)下校正保留時(shí)間tP與實(shí)測(cè)保留時(shí)間tK的相對(duì)誤差RE%， 由式6計(jì)算得到100%式 6Cr(6)改變起始計(jì)算條件，將tM1= 0，tM2 = tM變?yōu)閠M1+ Δ t，tM2- Δ t，并按等步長(zhǎng)變化，直至使起始計(jì)算條件為tM1 = tM，tM2 = 0為止，按每一次改變起始條件值并按步驟(4)-(5) 計(jì)算對(duì)應(yīng)6個(gè)溫度點(diǎn)下的相對(duì)偏差，其中OOlmin-O. 005min任意設(shè)定；(7)根據(jù)不斷變化的tM1、tM2，選取甲醇在這6個(gè)溫度點(diǎn)下相對(duì)偏差值最小的死時(shí)間tM1 為串聯(lián)后柱1上6個(gè)溫度點(diǎn)校正后的死時(shí)間，及相對(duì)偏差值最小的死時(shí)間tM2為串聯(lián)后柱2 上6個(gè)溫度點(diǎn)校正后的死時(shí)間；2)確定柱1和柱2串聯(lián)柱在任意溫度點(diǎn)下的死時(shí)間(1)將第二步中1)確定的串聯(lián)后柱1在6個(gè)溫度點(diǎn)下的死時(shí)間及對(duì)應(yīng)的溫度值分別代入式7中，得到包含6個(gè)方程的方程組，通過(guò)解方程組，得到串聯(lián)后柱1死時(shí)間tM1的未知系數(shù) a'、b'、c'和 d'tM1 = a' T3+b' T2+c' T+d'式 7將已確定的系數(shù)a'、b'、c'和d'再代回式7中，得到串聯(lián)后柱1的死時(shí)間與串聯(lián)柱溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(2)串聯(lián)后柱2的死時(shí)間與串聯(lián)柱溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系的確定過(guò)程與步驟(1)中確定串聯(lián)后柱1死時(shí)間與串聯(lián)柱溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系相同；第三步確定柱1和柱2串聯(lián)柱程序升溫段中任意時(shí)刻的溫度值 1)確定程序升溫需要的總時(shí)間tt。tal (1)當(dāng)采用單階程序升溫時(shí)用式8確定程序升溫需要的總時(shí)間tt。tal ttotal = (Tf-T0)A 式 8式8中Ttl為起始溫度，該溫度值為20°C -30°C任意設(shè)定， Tf為終止溫度，該溫度值為30°C _220°C任意設(shè)定， ν為升溫速率，該值為0°C /min-30°C /min任意設(shè)定；(2)當(dāng)采用多階程序升溫時(shí)用式9確定程序升溫需要的總時(shí)間tt。tal ttotal — thl+ti+t^+t^ 式 9式9中thl為起始溫度保持時(shí)間，該值為0min-20min任意設(shè)定； 、為第一階段程序升溫需要的時(shí)間，由式10確定 ti = (Tm-T0)A1式 10式10中Tm為第一階段程序的終止溫度，該溫度值為30°C _70°C任意設(shè)定， V1為第一階段程序升溫的升溫速率，其值為0°C /min-20°C /min任意設(shè)定； th2為第一階段程序的終止溫度保持時(shí)間，該值為0min-20min任意設(shè)定；t2為第二階段程序升溫需要的時(shí)間，由式11確定 t2 = (Tf-Tffl)/v2式 11式11中Tf為第二階段程序的終止溫度，該溫度值為70°C _220°C任意設(shè)定， V2為第二階段程序升溫的升溫速率，該值為0°C /min-30°C /min任意設(shè)定； 2)確定流動(dòng)相由第0塊跳到第i塊塔板經(jīng)歷的時(shí)間、 tj = 2式12中m為流動(dòng)相在色譜柱內(nèi)的跳躍次數(shù)，其值在η < m < 10000間任意設(shè)定，其中 η為柱1和柱2串聯(lián)柱固有的塔板數(shù)，為已知值，且柱1固有的塔板數(shù)為q，柱2固有的塔板數(shù)為n-q ； τ」為流動(dòng)相第j次跳躍經(jīng)歷的時(shí)間，通過(guò)式13計(jì)算Tj=^O-=I,……m)式 13式13中 ΜΗ為流動(dòng)相第j-Ι次跳躍后所在溫度下的死時(shí)間，它通過(guò)流動(dòng)相跳躍j-Ι次經(jīng)歷的時(shí)間ty加以確定，確定過(guò)程如下(1)確定ty時(shí)刻柱1和柱2串聯(lián)柱的溫度IV1 ①對(duì)單階程序升溫時(shí)ty時(shí)刻柱1和柱2串聯(lián)柱的溫度IV1確定當(dāng) V1 < ttotal 時(shí)IV1 = ν X tj^+To式 14當(dāng) V1 彡 ttotal 時(shí)IV1 = Tf②對(duì)多階程序升溫時(shí)ty時(shí)刻柱1和柱2串聯(lián)柱的溫度IV1確定 當(dāng) V1 彡 thl 時(shí)IV1 = T0T =V1X (Vfthl)+T0T =T1J--I1Hi當(dāng) thl < tjM <、+、時(shí) 當(dāng)、+、彡 V1 彡 thl+ti+th2 時(shí)當(dāng) thl+ti+th2 < tjM < ttotal 時(shí) 當(dāng)V1彡ttotal時(shí) ⑵根據(jù)串聯(lián)柱的溫度IV1，確定ty時(shí)刻柱1和柱2串聯(lián)柱的死時(shí)間Tj-I = ν2χ (tj-rthftftJ +T111JTj-! = Tf式15 式16將第三步幻中(1)計(jì)算得到的IV1值，代入式7中，分別計(jì)算在此溫度值下串聯(lián)柱中柱1、柱2各自的死時(shí)間，然后相加，得到串聯(lián)柱 ΜΗ的值； (3)將 ΜΗ的值代入式13和式12得到、的值； 3)確定、時(shí)刻柱1和柱2串聯(lián)柱的溫度Tj 過(guò)程與第三步2)中(1)的方法相同； 第四步待測(cè)組分保留時(shí)間的預(yù)測(cè)1)將、時(shí)刻柱1和柱2串聯(lián)柱的溫度L帶入獨(dú)立柱2容量因子與溫度的關(guān)系式中， 計(jì)算待測(cè)組分在溫度Tj時(shí)獨(dú)立柱2的容量因子kb'；2)運(yùn)用溫度Tj對(duì)應(yīng)的獨(dú)立柱2的容量因子值，通過(guò)式17和式18，分別計(jì)算待測(cè)組分在柱1和柱2串聯(lián)柱中第q+Ι塊，第q+2塊，...，第η塊塔板中流動(dòng)相和固定相的濃度V X^b = CSiJ/CMiJ式 17Cs Ij+Cffij = CSi(j-i)+CM(i-i)(j-i) 式 18式17中β b為獨(dú)立柱2的相比，為已知值；Csij和CMij分別為在、時(shí)刻，待測(cè)組分在第 i塊塔板中固定相和流動(dòng)相里的濃度，其中q+1 < i < η ；式18中=Csi(H)為ty時(shí)刻，待測(cè)組分在第i塊塔板中固定相的濃度；Cm(H)(Η)為y時(shí)刻，待測(cè)組分在第i_l塊塔板中流動(dòng)相的濃度，其中，Cmoo = 1 μ g/ml ；3)判斷待測(cè)組分在柱1和柱2串聯(lián)柱中流動(dòng)相里的最大濃度將、時(shí)刻的待測(cè)組分在第η塊塔板中流動(dòng)相里的平衡濃度值，與ty時(shí)刻的待測(cè)組分在第η塊塔板中流動(dòng)相里的平衡濃度Cfc(H)值，及與、+1時(shí)刻的待測(cè)組分在第η塊塔板中流動(dòng)相里的平衡濃度Qfa(M)的值進(jìn)行比較當(dāng)。Μη(』—1)〈。Μιυ·〉。Μη(』+1)時(shí)，停止計(jì)算；此時(shí)對(duì)應(yīng)的流動(dòng)相完成j次跳躍的時(shí)間tj即為保留時(shí)間tp’ ；當(dāng)不滿足不等式Cmh^Q^X^&D，則繼續(xù)重復(fù)上述第三步、第四步中的計(jì)算，直至達(dá)至1Jiii足 Ci^j-DCCunjX^^j+D 不等式為止；4)根據(jù)第三步中1)確定的程序升溫條件，測(cè)定待測(cè)組分在柱1和柱2串聯(lián)柱上的保留時(shí)間t/ ；5)預(yù)測(cè)值的驗(yàn)證
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙柱串聯(lián)氣相色譜保留時(shí)間的預(yù)測(cè)方法，屬氣相色譜技術(shù)領(lǐng)域。該方法過(guò)程包括首先確定組分在獨(dú)立柱1、柱2任意溫度點(diǎn)容量因子；其次利用甲醇標(biāo)準(zhǔn)物校正柱1和柱2串聯(lián)柱的任意溫度點(diǎn)死時(shí)間；然后確定組分在串聯(lián)柱中程序升溫段任意時(shí)刻容量因子；最后利用上述數(shù)據(jù)對(duì)組分在串聯(lián)柱上程序升溫條件下的保留時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)，并與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，降低工作量，節(jié)約分析時(shí)間，預(yù)測(cè)精度高。此外，本發(fā)明為雙柱串聯(lián)氣相色譜最佳分離條件的選擇提供可行途徑。
文檔編號(hào)G01N30/86GK102507812SQ20111028656
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者張?zhí)m蘭, 敖敏, 皇甫旭丹, 范國(guó)樑 申請(qǐng)人:天津大學(xué)