色谱基础理论分配系数与分配比.ppt

分配系数、分配比及在色谱分析中的应用,朱倩倩 1000296,2023/9/15,2,分配系数、分配比：表征分配平衡的参数,3,1 分配系数,分配过程 物质在固定相和流动相（气相）之间发生的吸附、脱附和溶解、挥发的过程,分配系数在一定的温度和压力下，组分在两相之间达到分配平衡时的浓度比,4,1 分配系数,不同物质在两相间具有不同的分配系数,气相色谱分析原理：,式中：cs：组分在固定相中的浓度；cM：组分在流动相中的浓度；,5,分配比（容量因子或容量比）在一定的温度和压力下，组分在两相之间达到分配平衡时，组分在两相中的质量比,2 分配比,式中：ms：组分在固定相中的质量；mM：组分在流动相中的质量；,6,式中：VM：流动相的体积；Vs：气液色谱中表示固定液的体积；气固色谱中表示吸附剂的表面容量；:相比；,分配系数、分配比之间关系如下：,3 分配系数分配比之间关系,7,3 分配系数分配比之间关系,分配系数、分配比都与组分及固定相的热力学性质有关，随柱温及柱压的变化而变化分配系数仅与组分及两相的性质有关，而分配比则还与相比有关，也就是随固定相的量而变化对于一个给定的色谱体系，各组分的分离取决组分在两相间的相对量，而不是相对浓度,8,3 分配系数分配比之间关系,滞留因子,式中：us：组分在固定相中的线速度；u：流动相的线速度；,滞留因子也可以用质量分数表示,9,3 分配系数分配比之间关系,由以上各式可得,据上式可知：k可由实验测得,假设色谱柱长为L,则组分和流动相通过色谱柱所需要的时间分别为：,10,1o 色谱分离理论中的应用,4 分配系数、分配比的应用,色谱分离的基本理论的两个方面：,组分在两相间的分配情况组分在色谱柱中的运动情况,色谱分离的两个理论：,塔板理论,解释了色流出曲线的形状以及极大浓度的位置,速率理论,将分配比与传质阻力系数联系了起来,进而评价柱效,11,2o 分离条件选择上的应用,4 分配系数、分配比的应用,式中：R：分离度；n：理论塔板数；:相对保留值；k：分配比；,根据上述关系以及实验对分离度的要求，可以通过改变柱温、相比等条件，得到合适的分配比，从而达到实验要求的分离度,12,3o 在液液分配色谱中的应用,4 分配系数、分配比的应用,不同点：气相色谱中流动相的性质对分配系数影响不大；而液液分配色谱中，流动相的种类对分配系数有较大的影响,相同点：分离顺序取决于分配系数的大小，分配系数大的组分保留值大,与在气相色谱中的应用对比：,13,5 问题,色谱流出曲线（色谱图）中，相邻两峰之间的距离是由分配系数还是由扩散速率决定的？为什么？另外一个因素会对色谱图造成什么影响？,答：分配系数。因为色谱图中，相邻两峰之间的距离，也就是组分的保留时间的差别。而保留时间取决于组分的分配系数的差别，是由色谱过程得热力学因素所控制。组分的分配系数差别越大，保留时间的差值就越大，也即色谱图中相邻两峰之间的距离就越大；而扩散速率，是色谱过程的动力学因素，它决定着色谱图的峰宽，从而对柱效造成影响。,14,15,5 问题,式中：cg:气相传质阻力系数dp：固定相的粒径Dg：组分在气相中的分散系数,16,气相色谱流程图,1.高压钢瓶 2.减压阀 3.载气净化干燥管4.针型阀 5.流量计 6.压力表 7.进样器 8.色谱柱 9.检测器 10.记录仪,