用真實的 HPLC 儀器資料,五個步驟帶你算出答案。不需要任何背景知識。
HPLC 把樣品裡的成分一個一個分開,先出來的先被偵測到。 偵測器每 0.5 秒記錄一次訊號,畫成一條線,就是層析圖。
下面是六杯已知濃度的咖啡因標準溶液。 拖動滑桿換濃度,看看那個峰怎麼變。
① 峰永遠出現在 4.6 分鐘左右——這是咖啡因的「身分證」,每個化合物都有自己固定的出場時間。
② 濃度越高,峰越高也越胖。這就是我們能拿來定量的線索。
③ 0 ppm 那一杯(純溶劑)在 4.6 分鐘完全沒有峰——證明那個峰真的是咖啡因,不是雜質。
峰高和峰面積都會隨濃度變大,但實務上我們一律用面積。為什麼?
峰形變寬時,峰高會掉,但面積不變——因為分子總數沒變,只是散開了。 面積像「水桶裡的水量」,峰高只是「水位」;桶子變寬水位就降,水量卻一樣。
把峰底下的區域切成很多細長條,一條一條加起來——就是數學課的「積分」。 儀器會自動做這件事,你只要知道它算的是訊號線和基線之間圍出的面積。
已知六杯的濃度,也量到六個面積。把它們畫成點,會排成一直線—— 這條線就是檢量線,之後所有未知樣品都靠它換算。
按按鈕,一次加一個標準品進去。
面積 = 斜率 × 濃度 + 截距。斜率代表「每 1 ppm 能換到多少面積」, 也就是這台儀器對咖啡因有多靈敏。
把公式反過來,就能從面積算回濃度——這正是下一步要做的事。
未知樣品用一模一樣的條件跑一次,量到面積,再拿去檢量線上「查表」。
假設某個樣品量到的峰面積是 —, 用上面的公式算出濃度是多少 ppm?(取到小數點後一位)
三題就好。答錯沒關係,會告訴你為什麼。
四個未知樣品的咖啡因濃度:
| 樣品 | 峰出現時間 (分) | 峰面積 | 咖啡因濃度 (ppm) |
|---|
1 ppm = 1 µg/mL = 每毫升含 1 微克。所以 — ppm 的溶液, 每 250 mL 大約含 — 毫克咖啡因。
註:這是注射進儀器那一管的濃度。 實際飲料通常會先稀釋再上機,所以原始飲料的濃度要再乘上稀釋倍數。
① 跑一系列已知濃度的標準品 → ② 量每個峰的面積 → ③ 畫出檢量線 → ④ 樣品用同樣條件跑一次 → ⑤ 用檢量線反推濃度。
所有儀器分析的定量,幾乎都是這五步。