气相色谱模拟分离软件 V1.0(Beta)

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气相色谱模拟分离软件 V1.0(Beta)

作者:傅厚暾

软件用途
    色谱分析的关键是找到恰当的分离条件,使需要分析的组分得到好的分离,且分析时间尽可能短。
    这个软件用途是试图给广大气相色谱工作者提供一个模拟平台,帮助解决点实际分离问题。
但是,正确的创建大量化合物的保留指数和色谱峰峰形参数数据库是程序适用性的关键,我们自己要通过实验和文献数据来扩充我们的数据库,我们更要依靠广大色谱工作者的力量去完成这项工作。
    因此,这个软件主要包括两部分,其中一部分是一个仿真模拟平台,广大色谱工作者可以用这个平台和下一个平台的成果,对具体的分离应用问题进行仿真模拟。选择固定相、柱温等操作条件,使需要分离的组分得到又快又好的分离。
另一部分是一个开放式数据输入平台,利用这个平台,依靠广大色谱工作者的力量,完善3种优选色谱柱,非极性的SE-30,中等极性的OV-17和强极性的PEG-20M的保留指数和色谱峰峰形参数的数据库。
    现在有数百种商品气相色谱固定相,有些固定相有些特殊性质和用途,但很多固定相的性质非常接近,有人优选出以上3种固定相,认为用这3种固定相就能解决绝大多数分离问题,所以我选择了SE-30、OV-17和PEG-20M这3 种固定相,建立它们的化合物的保留指数和色谱峰峰形参数数据库。虽然结构相同的不同商品牌号的色谱柱性质有微小的差别,但它们的性质非常接近。如结构为100%Dimethyl polysiloxane(100%聚二甲基硅氧烷)的AC1,OV-101,OV-1,DB-1,HP-1,RTX-1,BP-1与SE-30柱的性质非常接近,因此,结构为100%聚二甲基硅氧烷的色谱柱使用SE-30柱保留指数参数,结构为50%苯基、 50%甲基硅氧烷的色谱柱使用OV-17柱保留指数参数,结构为聚乙二醇,分子量20000的色谱柱使用PEG-20M保留指数参数,误差都不大。

软件截图


运行程序
此程序是开放式气相色谱仿真软件的客户端程序,你必须是色谱世界的注册用户才能登录到服务器,如果你不是色谱网的注册用户,请先注册,注册后,运行此程序,输入帐号(用户名)和密码,单击“登录”按钮登录到服务器获得化合物的色谱参数。
运行此程序显示器的最小分辨率应不小于1024×768。


气相色谱分离条件选择的模拟
连接到服务器后,你就可以根据你实际分离的需要,选择固定相、柱温等操作条件,进行模拟操作,使需要分离的组分得到又快又好的分离。根据模拟选择出的分离条件,进行真实实验,一般来说,模拟出来的结果一比较接近真实实验的结果,但还有一定差别,通过真实实验,对模拟出来的分离条件进行校正,这样可以大大减少摸条件实验次数。

需要说明的是:
(1)如果你要模拟分离某一混合物,服务器里一定要有混合物中各化合物的保留指数等色谱参数。如果没有,感谢你通过实验测出,或在可靠的文献上查出这些参数,并传送到到我们的服务器数据库中。
(2)由于不同的色谱柱(固定相相同)的容量因子、柱长、内径、塔板高度不同,分离结果会存在很大不同,这就要对你的气相色谱分离系统进行定制。

固定相和化合物(需要模拟分离的)的选择操作
(1)单击窗口左上方的“固定相”下拉选择框选择SE-30、OV-17或者PEG-20M固定相,单击“固定相”下拉选择框下面的化合物类型选择框中的“脂肪烃”、“芳香烃”或其它化合物分类,服务器就会将所选定的类型的化合物的保留指数和色谱峰峰形参数传到客户端程序,并在窗口右上方的列表中显示。
(2)在窗口右上方的列表中选择你准备模拟分离的化合物(单击化合物名前面的小方框),可选择一种或多种化合物。
(3)单击“将选中的化合物添加到模拟分离列表”按钮,被选择的化合物就会被添加到“准备模拟分离的化合物”列表。
(4)如果你要分离的化合物中还包括别的类化合物,单击化合物类型选择列表框中你选择的化合物类型。
(5)重复(2)和(3)操作。
(6)如果你要将某一化合物从“准备模拟分离的化合物”列表中移除,单击“准备模拟分离的化合物”表中需移除的化合物名将其选中,单击“将化合物从模拟列表中移除”。

1.定制你的气相色谱分离系统
定制气相色谱分离系统的目的是通过调整模拟实验的参数容量因子、柱长、塔板高度、载气流速,使模拟分离系统尽量接近你的真实分离系统。
首先选择两种或两种以上服务器数据库中存在的化合物(如果你是SE-30或DB1柱,你可以选择服务器数据库中SE-30数据表格中有的化合物)和适当的柱温(使被分离的化合物保留时间不太长也不太短),进行模拟分离(单击“模拟色谱图”按钮),再按照模拟实验的条件做真实分离实验,真实实验的结果和模拟实验的结果肯定有较大的差别,反复调整模拟实验的参数容量因子、柱长、塔板高度、载气流速,直到模拟实验的结果和真实实验的结果非常接近。你最好选择另一个温度重复以上操作。单击“存定制参数”按钮,完成定制工作。定制操作时,一定要进行等温操作,要把程序升温的升温速率设为0。

2.等温模拟分离
按照前面所述的化合物的选择操作的方法选择你打算模拟分离的化合物,反复调整柱温使需要分离的组分得到又快又好的分离。
由于气相色谱的保留值随柱温变化的规律的相关性非常好(相关系数总在0.999以上),只要保留指数的数据可靠,模拟结果与真实结果是非常接近的。

3.程序升温模拟分离
毛细管气相色谱分离多数采用程序升温,因此程序升温的模拟也是非常重要的,程序升温分离的模拟是将连续的升温过程细分成数万个等温过程。我们做了些实验进行对照,结果也是很接近的。但我们在这方面的实验数据不是很多,如果广大网友模拟结果发现问题请Email告诉我们,以便我们能改进我们的数学模型。
程序升温用得最多的是一阶程序升温,偶尔也用到二阶程序升温,所以我们的模拟程序只设计了二阶程序升温。


传送化合物的保留指数和色谱峰峰形参数到服务器
我们的工作最终目的是给广大色谱工作者提供一个模拟平台以帮助解决点实际分离问题。但是,正确的创建大量化合物的保留指数和色谱峰峰形参数数据库是程序适用性的关键,我们自己要通过实验和文献数据来扩充我们的数据库,我们更要依靠广大色谱工作者的力量去完成这项工作。
我们这个软件提供了这样一个开发平台依靠广大色谱工作者的力量去完成这项工作。我们渴望你的参与,我们感谢你的参与。
如果你准备上传化合物的保留指数数据,请首先选择固定相和化合物分类。

下面对所要传送的参数作点说明‘这些参数中最重要的是化合物大保留指数参数。
中文名:化合物大中文名,此项一定要填写,中文名应采用化合物最常用的或最正规的中文名。
英文名:化合物的英文名,如果你知道此化合物的英文名,最好填写上。
保留指数:最重要的模拟参数,一定要填。参数一定要比较可靠。
保留指数随柱温的变化率(10倍):保留指数不受柱长、色谱柱内径、液膜厚度、载气流速的影响,但柱温对其有很小的影响,在要求不是很高的情况下可以忽略这种影响。如果你填了这一项,你应该将保留指数值换算成180℃条件下的保留指数。如果此项不填,缺省值为0。
拖尾程度:请选择正常、中等、严重或特别严重。在正常情况下,色谱峰都有一定很小的拖尾,如果比正常稍微严重一点,请选择中等,更加严重根据严重程度请选择严重或特别严重。如用非极性的色谱柱分离有些极性化合物拖尾就特别严重。
数据来源:请选择是通过自己的实验测得的还是从文献中得到的。
具体文献:如果你的数据来源于文献,请指明文献的出处,我们需要进行一些核对。
数据可靠性评价:你自己对数据的可靠性作一个评价,选择可靠、非常可靠或一般。如果您自己够觉得数据不可靠,请不要上传。
完成你要上传的参数的填写后,单击“传数据到服务器”。


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fuhoutun@gmail.com     傅厚暾

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