仪器分析课件第十八章色谱法导论

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1、第十八章色谱法导论导学本章是色谱学的核心内容。了解色谱发展历史，理解色谱法的概念、分类及特点；掌握色谱法的分离原理；了解色谱图常用术语，重点掌握保留值及其相关内容；色谱理论既是对色谱现象的概括，也是对色谱发展的指导，塔板理论和速率理论应充分理解清楚；实际工作中的分离问题与分离度密不可分，所归纳出的分离度公式是色谱法中最重要的公式，并根据它可以通过改变一些参数来控制分离度；掌握定量分析的相关方法。概述美国气相色谱仪HP高压液相色谱仪国产气相色谱仪一、色谱法（chromatography）俄国植物学家茨维特在1906年使用的装置：色谱法是一种分离技术。试

2、样混合物的分离过程是试样中各组分在色谱分离柱中的两相间不断进行着的分配过程。其中的一相固定不动，称为固定相；另一相是携带试样混合物流过此固定相的流体（气体或液体），称为流动相。当流动相中样品混合物经过固定相时，就会与固定相发生作用，由于各组分在性质和结构上的差异，与固定相相互作用的类型、强弱也有差异，因此在同一推动力的作用下，不同组分在固定相滞留时间长短不同，从而按先后不同的次序从固定相中流出。色谱法简史俄国植物学家Tswett于1901年发现：利用吸附原理分离植物色素1903年发表文章：Onanewcategoryofadsorptionpheno

3、menaandtheirapplicationtobiochemicalanalysis1906年Tswett创立“chromatography”——“色谱法”新名词1907年在德国生物会议上第一次向世界公开展示显现彩色环带的柱管1930年R.Kuhn用色谱柱分离出胡萝卜素1935年AdamsandHolmes发明了离子交换树脂，进一步发明了离子色谱1938年Izmailov发明薄层色谱1941年Martin&Synge发明了液-液分配色谱1944年Consden,Gordon&Martin发明纸色谱1952年Martin&Synge发明气-液色谱1

4、953年Janak发明气-固色谱1954年Ray发明热导检测器1957年Martin&Golay发明毛细管色谱1959年Porath&Flodin发明凝胶色谱1960年液相色谱技术完善二、色谱法的分类1、按流动相和固定相所处的状态分类超临界流体色谱法(SFC)用超临界状态的流体作流动相的色谱法。超临界状态的流体不是一般的气体或流体,而是临界压力和临界温度以上高度压缩的气体,其密度比一般气体大得多而与液体相似,故又称为“高密度气相色谱法”2、按固定相的固定方式分类3、按分离过程的机制分类三、色谱法的特点和应用1、分离效能高2、灵敏度高3、分析速度快4、

5、应用范围广5、色谱法的缺点是对未知物的定性分析比较困难(1)色谱分析广泛应用于极为复杂的混合物成分分析；(2)液相色谱法，在糖类、氨基酸、农药、染料、贵金属、有机金属化合物等方面得到了广泛的应用。(3)色谱分离是一种有效的提纯物质技术，用于制备分离，得到高纯样品。(4)色谱—质谱联用仪已成为研究分子结构的重要手段。★应用范围广色谱分离原理色谱分离是基于样品中各组分在两相间平衡分配的差异。色谱分离过程的两大特点：第一、不同组分在通过色谱柱时移动的速度不等（差速迁移），它提供了实现分离的可能性。第二、各组分分子沿柱子进行扩散分布，即分子分布离散。色谱

6、基本理论是从微观分子运动和宏观分布平衡探讨提高分离迁移和降低离散迁移。色谱基本理论是从热力学和动力学两方面讨论色谱分离问题。分配系数和分配比1、分配系数K又称为平衡常数，是指在一定的温度和压力下组分在两相间达到分配平衡时，组分在固定相中的浓度Cs与在流动相中的浓度Cm之比，即K↑溶解度或吸附能力↑，组分在固定相中的量↑，在流动相中的量↓。组分在固定相中滞留的时间越长。K由组分及固定液的热力学性质决定的，只随柱温和柱压而变化，与色谱柱中气相和液相的体积无关。如果两个组分的分配系数相同，则它们的色谱峰完全重合；分配系数相差越大，相应的色谱峰相距越远，分

7、离越好。一定温度下，组分的分配系数K越大，出峰越慢；试样一定时，K主要取决于固定相性质；每个组份在各种固定相上的分配系数K不同；选择适宜的固定相可改善分离效果；试样中的各组分具有不同的K值是分离的基础；某组分的K=0时，即不被固定相保留，最先流出。2、分配比k’又称容量因子或容量比，是在一定温度和压力下，组分在两相间达到分配平衡时，组分在固定相中的质量p和在流动相中的质量q之比。（1）分配系数与分配比都是与组分及固定相的热力学性质有关的常数，随分离柱温度、柱压的改变而变化。（2）分配系数与分配比都是衡量色谱柱对组分保留能力的参数，数值越大，该组分的保

8、留时间越长。（3）分配比可以由实验测得。k’=tR`/t03、分配系数与分配比的关系Vm——为柱内流动相的体