《一节概述IntroductionP.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一节概述IntroductionP.ppt（42页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第一节 概述 Introduction,色谱法是一种重要的分离分析方法，它是根据组分在两相中作用能力不同而达到分离目的的。,一、历史,Tswett 研究植物色素分离，提出色谱法 概念；,第六章 色谱分析法,t,s,1941 Martin和Synge提出液-液色谱理论；,1952 James和Martin发展了气相色谱；,1956 Van Deemter提出速率理论；,1967 Kirkland等研制高效液相色谱法；,80年代以后 出现毛细管电泳和毛细管电动色谱等一系列新的色谱分析方法。,二、分类,三、基本概念与术语,1、色谱流出曲线 （chromatogram） 指样品注入色谱柱后，信号随时间
2、变化的曲线。,色谱流出曲线示意图,Wb,W1/2,1/2h,0.607h,2、常用术语,（1）基线 无组分通过色谱柱时，检测器的噪音随时间变化的曲线。,（2）峰宽 峰底宽Wb 峰半宽W1/2 标准偏差,色谱参数示意图,1/2h,0.607h,W1/2,Wb,tR,t0,（3）保留值 保留时间tR进样到出现色谱峰的时间 保留体积VR进样到出现色谱峰时消耗 的流动相体积 死时间t0流动相流过色谱柱的时间 死体积V0色谱柱的空隙体积,F流动相流动线速度,（4）相对保留值,（5）分配系数和分配比（容量因子）,分配系数： 一定温度与压力下两相达平衡后， 组分在固定相和流动相浓度的比值,分配比（容量因子）
3、： 一定温度与压力下两相达平衡后， 组分在固定相和流动相量的比值,固定相重量 流动相重量,K与k的关系：,（6）容量因子k与保留值的关系,证明： 当组分一半流出色谱柱时,色谱基本保留方程,四、分离效能指标,1、选择性（相对保留值）,相对保留值由两组分的热力学性质决定，与色谱柱的长短粗细无关。,2、峰宽度,3、分离度,分离度考虑了保留时间和峰宽度，是一个综合指标：,R 1.0 两峰明显重叠 R = 1.0 两峰达97.7%分离 R 1.5 两峰完全分开,第二节 色谱理论,一、塔板理论,目的从理论上得到描述色谱流出曲线的方程，并通过这一方程各参数来研究影响分离的因素。,假设 （1）色谱柱存在多级塔
4、板; （2）组分通过时在每级塔板两相间达 到一次平衡;,下表列出经过各级转移后组分在每一级塔板中的量：,当经过1次转移（N=1）以后：,第0级塔板：r = 0,组分的分量 =,若抽象成一个规律：,由上表可以看出，经N次转移后，组分在各级塔板上的量符合二相式分布，即,当N = 4时，组分分布在5级塔板上：,以A组分为例，5级塔板上的分量分别是：,任一级塔板上的分量为 的展开式对应的一项，可用一个通式表示：,当求 最后一级塔板的组分的量时，r = n，以,作图，即得色谱流出曲线，因此上式称为流出曲线方程。,对于两个组分A和B，如果k不同，则流出曲线的形状不同：,由于所获得的流出曲线在N很大时呈正态
5、分布，因此可将流出曲线方程转化为正态分布方程形式：,将此方程与标准正态分布曲线方程比较：,或：,n 称为色谱柱的理论塔板数。 因为tR是热力学常数，当色谱柱的长度一定，理论板数目n越大，色谱峰越窄。,neff 与 n 的关系：,3、既然色谱分离的依据是组分在两相中的分配能力差异，因此，两相不限于液-固相，对气体成分而言，亦可是气-固项或气-液相。,二、速率理论,1、塔板理论的不足 塔板理论虽然指出了理论板数n或理论板高度H对色谱柱效率的影响，但是没有指出影响塔板高度的因素，因此无法在理论指导下从实验上提高色谱柱的效率。,2、Van Deemter方程 1956年Van Deemter提出速率方程，指出了提高柱效率的途径：,涡流扩散示意图,式中： r弯曲因子，填充柱 r 1 空心柱r = 1 Dm组分在流动相中的扩散系数,由于组分在液相中的扩散系数只有气体中的1/105，因此在液相色谱中B可以忽略。,（3）Cu传质阻力项 指组分在流动相和固定相之间传质的阻力,固定相传质阻力 流动相传质阻力,q 和 为与两相的构型和性质有关的常数 dp 和 df 为固定相颗粒直径和固定液膜的厚度,u 在上述方程各项中存在矛盾，因此，应求出最佳值：,3、影响谱带展宽的其它因素 柱前展宽、柱后展宽、柱外效应,三、分离条件的选择 综合塔板理论和速率理论，可获得影响色谱分离效率的因素：,