《色谱分析法概论》PPT课件.ppt
色谱分析法概论,本章主要内容,色谱法的分类与发展色谱过程与基本原理基本类型色谱方法及其分离机制色谱法基本理论,色谱法分类,1.按流动相与固定相的分子聚集状态分类 气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱。2.按操作形式分类 柱色谱、平面色谱、毛细管电泳3.按色谱的分离机制分类 分配色谱、吸附色谱、离子交换色谱、空间 排阻色谱,色谱的流出曲线和有关概念,1 色谱峰 对称因子 fs=W0.05h/2A=(A+B)/2A对称因子（fs）fs=W0.05h/2A W0.05h为0.05倍峰高处的峰宽，fs=0.951.05为对称峰；fs0.95为前沿峰；fs1.05为拖尾峰。2 基线 在操作条件下，没有组分流出时的流出曲线为基线3保留值,1)保留时间（tR）从进样开始到某个组分的色谱峰顶点的时间2)死时间（to）分配系数为0的组分的保留时间3)调整保留时间（tR）tR=tR-to 定性参数4)保留体积（VR）VR=tRFC FC-载气流速5)死体积（Vo）Vo=toFC Vo越大，色谱峰扩张，柱效降低6)调整保留体积（VR）VR=VR-Vo或VR=tRFC,7)相对保留值 两组分的调整保留值之比r2,1=tR2/tR1=VR2/VR1,8)Kovats保留指数,4 色谱区域宽度（柱效参数）标准差（表示组分被带出色谱柱的分散程度）：0.607倍峰高处。峰高处宽度的一半。小，峰窄，分散程度低，柱效高。半峰宽（W1/2）：半峰高处峰的宽度 W1/2=2.355 峰宽（W）：衡量柱效的参数 W=1.699 W1/2 或 W=4,5 分离度（一）定义：相邻二色谱峰峰尖距离对峰宽均值的倍数为分离度,R1,峰重叠，未分开R=1,认为基本分开，4分离R=1.5,两峰完全分离，6分离,分配系数与色谱分析,1相平衡参数 分配系数(K)分配平衡后，组分在固定相(s)与流动相(m)中浓度之比称为分配系数 K=Cs/Cm 与组分、流动相、固定相的性质和温度有关 Cs-组分在固定相(s)中浓度Cm-组分在流动相(m)中浓度 2.容量因子k k表示组分在固定相和流动相中的质量之比 k=ms/mm=CsVs/CmVm=KVs/VmVm为色谱柱中流动相的体积，Vm=V0，Vs为柱中固定相的体积,在色谱柱中,设R表示溶质分子在流动相中的几率,因为溶质分子只有出现在流动相才能随着流动相移动R=u/uo u-组分的移动速度 uo-流动相的移动速度设柱长为L,u=L/tR uo=L/to,流动相通过整个色谱柱的时间to,溶质分子通过整个色谱柱的时间tR,tR=L/u=L/Ruo=to/R=to(1+KVs/Vm)=to(1+k)所以 k=(tR to)/to=tR/to,分配系数不等是分离的前提设两个组分的混合物 如果KA=KB,tR=0,组分A,B不可分开KA KB,tR 0,组分A,B可分开。KA KB，则B先流出色谱柱,基本类型色谱方法及其分离机制,分配色谱：利用被分离组分在固定相或流动相中的溶解度差异实现分离。狭义分配系数 K=Cs/Cm=(Xs/Vs)/(Xm/Vm)洗脱顺序：在固定相中溶解度大的后洗脱下来。吸附色谱：利用被分离组分对固定相表面吸附中心吸附能力的差异实现分离。试样中组分与流动相分子争夺吸附剂表面吸附中心的过程。Xm+nYa=Xa+nYm Ka=XaYmn/XmYan离子交换色谱：被分离组分离子交换能力的差异而实现分离 KA/B=KA/KB空间排阻色谱：根据被分离组分的线团尺寸而进行分离。,色谱法基本理论,塔板理论（一）基本假设 1组分在一个塔板高度内两相间达到平衡 2间歇式 3忽略纵向扩散 4分配系数在各塔板上是常数（二）正态分布 正态分布方程,因此曲线上组分浓度（C）与时间(t)的关系符合正态分布方程,讨论：(1),(2),ttR 或ttR,CCmax,三）理论塔板高度和理论塔板数 H=2/L,n=L/H L-柱长，n-理论塔板数，n大，柱效高 n=(tR/)2,n=5.54(tR/W1/2)2,n=16(tR/W)2，H=L/n n-理论塔板数，H-理论塔板高度neff=(tR/)2,neff=5.54(tR/W1/2)2,neff=16(tR/W)2，Heff=L/neffneff-有效理论塔板数，Heff-有效理论塔板高度,速率理论,塔板理论在解释流出曲线的形状、组分的分离及评价柱效是成功的。但是忽略了组分在塔板中的分配平衡及纵向扩散。,Van Deemter方程式,H=A+B/u+CuH-塔板高度 A-涡流扩散系数 B-纵向（分子）扩散系数 u-载气的线速度 C-传质阻抗系数u=L/to(cm/min)影响塔板高度的动力学因素A项-涡流扩散项 A=2dp-填充不规则因子 dp-填料的直径 dp，A,H,柱效n 空心毛细管A=0,H=B/u+Cu,2.B/u项-纵向（分子）扩散项 B=2Dm 3.Cu项-传质阻抗项,
