色谱分析法概论1

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1、第15章色谱分析法导论§15-1概述一、“色谱法”名称的由来石油醚(流动相)碳酸钙(固定相)}色谱带是利用混合物不同组分在固定相和流动相中分配系数(或吸附系数、渗透性等)的差异，使不同组分在作相对运动的两相中进行反复分配，实现分离的分析方法。色谱法二、色谱法的分类根据流动相的物态可分为气相色谱(GC)液相色谱(LC){气-固色谱(GSC)气-液色谱(GLC)液-固色谱(LSC)液-液色谱(LLC)按固定相的固定方式分类柱色谱平板色谱平板色谱填充柱色谱毛细管柱色谱纸色谱薄层色谱根据分离机理可分为吸附色谱分配色谱离子交换色谱排阻色谱色谱法

2、的特点和应用1.分离效能高2.灵敏度高可检测10-11~10-13g,适于痕量分析.色谱分析需试样量极少(g或ng).3.分析速度快4.应用范围广缺点：对未知物的定性分析比较困难。方向：高选择性检测器；联用技术（GC-MS、GC-FTIR、LC-MS、LC-NMR等）。一、分离原理特点：不同组分在柱中移动速度不等；各组分沿柱子扩散分布。§15-2色谱分离原理1.分配系数（平衡常数）K指在一定和温度和压力下，组分在两相间达到分配平衡时，组分在固定相中的浓度cs与组分在流动相中的浓度cm之比。K：与温度、压力有关外，还与组分性质、固定相

3、和流动相性质有关。不同组分K值的差异，是实现色谱分离的先决条件。二、分配系数和容量因子2、容量因子（分配比）k指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与组分在流动相中的质量q之比。分配系数与容量因子关系：称为相比k'：与温度、压力有关外，还与组分性质、固定相和流动相性质及有关。K与k'是两个不同的参数，但在表征组分的分离行为时，二者完全等效。k'可以方便地从色谱图直接求得，所以它是一个重要的色谱参数。§15-3色谱图及常用术语从载气带着组分进入色谱柱起就用检测器检测流出柱后的气体，并用记录器记录信号随

4、时间变化的曲线，此曲线就叫色谱流出曲线。当待测组分流出色谱柱时，检测器就可检测到其组分的浓度，在流出曲线上表现为峰状，叫色谱峰。一、基线当没有待测组分进入检测器时,在实验操作条件下，反映检测器噪声随时间变化的曲线称为基线，稳定的基线应该是一条水平直线。二、峰高色谱峰顶点与基线之间的垂直距离，以（h）表示。三、区域宽度用于衡量柱效率及反映色谱操作条件的动力学因素。表示色谱峰区域宽度通常有三种方法:1)标准偏差---即0.607倍峰高处色谱峰宽的一半。2)半峰宽Y1/2---即峰高一半处的峰宽度。它与标准偏差的关系为:Y1/2=2.35

5、43)峰底宽度Yb--即色谱峰两侧拐点上的切线在基线上截距间的距离。它与标准偏差的关系是Yb=4四、保留值1.保留值的定义(1)死时间tM不被固定相吸附或溶解的物质进入色谱柱时，从进样到出现峰极大值所需的时间称为死时间.L为柱长(cm)ū为流动相平均线速度(cm/s)(2)保留时间tR试样从进样到柱后出现峰极大点时所经过的时间，称为保留时间.(3)调整保留时间tR´tR´=tRtM由于组分在色谱柱中的保留时间tR包含了组分随流动相通过柱子所需的时间和组分在固定相中滞留所须的时间，所以tR´实际上是组分在固定相中保留的总时间。保

6、留时间是色谱法定性的基本依据.但同一组分的保留时间常受到流动相流速的影响，因此色谱工作者有时用保留体积来表示保留值。(4)死体积VM不被保留的组分通过色谱柱所消耗的流动相的体积.VM=Fc·tMFc:流动相平均体积流速,（单位:cm3·min-1）.(5)保留体积VR指从进样开始到被测组分在柱后出现浓度极大点时所通过的流动相的体积。保留时间与保留体积关系：VR=Fc·tR(6)调整保留体积VR某组分的保留体积扣除死体积后，称为该组分的调整保留体积。VR=VRVM=tRFc2.保留值与平衡常数K的关系根据物料平衡：两边同除以cm

7、:平衡常数K＝cs/cm，且Vm≈VM:或:该式是色谱过程的基本方程，它将反映色谱行为的保留值（VR、V'R、VM）与反映物质性质的热力学常数K联系起来。可得：3.保留值与容量因子的关系将色谱过程基本方程代入：将该式改为：4.相对保留值某组分2的调整保留值与组分1的调整保留值之比，称为相对保留值。由于相对保留值只与柱温及固定相性质有关，而与柱径、柱长、填充情况及流动相流速无关，因此，它在色谱法中，特别是在气相色谱法中，广泛用作定性的依据。在定性分析中，通常固定一个色谱峰作为标准（s），然后再求其它峰（i）对这个峰的相对保留值。在多元混

8、合物分析中，通常选择一对最难分离的物质对，将它们的相对保留值作业重要参数，称选择因子，用符号表示，即式中tR(2)为后出峰的调整保留时间，所以总是大于1的。可作为衡量固定相选择性的指标。越大，越容易分离。=1