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1、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、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
3、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 C
4、m-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 / Vm Vm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+
5、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。
6、 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,
7、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 / neff neff -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 + Cu H-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,