平面色谱参数：仪器分析中的重要工具

描述平面色谱的参数包括定性参数、相平衡参数、面效参数和分离参数等。

1.定性参数

平面色谱法展开后分离的组分仍然留在固定相中，不同组分在相同的时间内迁移距离移行距离不同，其保留值一般以组分的移行距离来表示，具体则以比移值来表示。

比移值　组分的移行距离Li与展开剂的移行距离L0之比，用Rf表示，即

式中，Li为原点至组分斑点中心的距离；L0为原点至展开剂前沿的距离，如图8-7所示。

图8-7　薄层色谱展开示意图

由于平面色谱属于等时展开，所以组分与展开剂的展开时间是相同的，如果组分的平均移行速率为ui，展开剂的移行平均速率为u0，因ui<u0，则Rf<1；不被保留的组分（相当于展开剂）的Rf=1。一般将Rf控制在0.2～0.8，最佳是0.3～0.5。

比移值Rf是平面色谱的基本定性参数，它反映了组分在平面色谱系统中的保留行为，与组分的性质、固定相的性质、展开剂的性质以及环境条件（温度、湿度等）的关系。由于影响比移值的因素较多，同一样品在不同条件下得到的Rf不一定相同，在条件控制不严格的情况下，Rf的重复性比较差，建议采用相对比移值作为定性指标。

相对比移值　将组分和参考物在同一展开系统中展开，组分的比移值与参考物的比移值之比，就是相对比移值Rr，即

式中，i表示组分，s表示参考物。

相对比移值Rr实际上是组分与参考物的展开距离之比，展开剂的展开距离L0项被消去了，即消除了系统误差，因此相对比移值Rr的重复性和可比性都好。

2.相平衡参数

如果组分分子在展开剂中出现的概率是ρ，则它在薄层板上的移行速率是展开剂移行距离的ρ倍，即u=ρu0，或ρ=u/u0。由比移值定义可知Rf=L/L0=u/u0，得Rf=ρ，即比移值与组分分子在展开剂中出现的概率在数值上相等，所以

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在上面两式中，K为组分在固定相与展开剂中的分配系数；k为组分在两相中的保留因子；Vs和Vm分别表示固定相与展开剂的体积。

从式（8-12）可知，在色谱条件确定的情况下，Vs和Vm是固定的，说明组分的比移值Rf由分配系数决定，K越大Rf越小，反之K越小Rf越大。要实现两组分的分离，就必须使组分的分配系数不等。我们知道，K与组分性质、固定相性质、流动相性质以及温度有关，当实验体积确定时，后三项因素的影响也就确定了，这时Rf只与组分的性质有关，因此Rf是平面色谱定性的参数。

影响因素　影响Rf值因素有组分的结构和性质、薄层板的性质、展开剂的组成和性质、温度、展开剂蒸气饱和度等。

（1）组分的结构和性质：不同物质在同一色谱系统中具有不同的分配系数和比移值，主要因为物质的结构特征不同而具有不同的极性。不论硅胶吸附色谱还是纸色谱，一般来说极性强的组分，K较大的组分，其Rf较小。

（2）薄层板的性质：固定相的粒度、薄层的厚度与均匀度等都影响组分的Rf。吸附薄层色谱中，吸附剂的活性越强，其吸附作用就越强，组分的Rf越小。

（3）展开剂的性质：展开剂的极性直接影响组分的移行速率和移行距离，从而影响组分的Rf。在吸附薄层色谱和纸色谱中，增加展开剂的极性，使极性大的组分Rf增大，极性小的组分Rf变小。

（4）温度：温度的变化对吸附薄层色谱Rf的影响较小，但对属于分配色谱的纸色谱的Rf影响很大，这是因为溶解度受温度影响大的缘故，低温展开时往往会获得较好的分离效果。

（5）展开剂蒸气饱和度：薄层色谱分离时，应该在展开剂的饱和蒸气环境下进行展开，所以展开槽尽可能密闭。否则在展开过程中，随着展开剂不断蒸发，会使展开剂组成发生变化，改变组分Rf，有的会产生组分斑点的边缘效应。

所以，欲获得适当的Rf，需选择合适的固定相和展开剂等色谱条件，同时使这些条件保持恒定，这样才能保证Rf的重现性。

3.分离参数

分离度　在平面色谱中，两个相邻组分斑点中心的距离与两斑点宽度的平均值之比，即

式中，ΔL为两组分斑点中心之间的距离；W为斑点直径。如图8-8所示。相邻两个斑点的距离越大、斑点越集中，则分离度越大，分离效果越好，一般要求R>1。

图8-8　分离度计算示意图

还有面效参数、分离数等参数，不常用，不赘述了。