分离科学与技术8.ppt

《分离科学与技术8.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章色谱分离原理第五节　分离度Copyright©2012DalianPolytechnicUniversitySongJianguo一、分离度与色谱柱特性二、分离条件的优化指标三、色谱柱的峰容量§3.5分离度保留值之差──色谱过程的热力学因素；区域宽度──色谱过程的动力学因素。塔板理论和速率理论都难以描述“物质对”的实际分离程度。“物质对”的分离程度受色谱过程中两种因素的综合影响：色谱分离中的四种情况如图所示：①柱效较高，选择性好（α较大），完全分离；②选择性不是很好，柱效较高，峰较窄，基本上完全分离；③柱效较低，选择性好，但分离的不好；④选择性差，柱效低，分离效果更差。§3.

2、5分离度分离度：定量描述相邻两组份在色谱柱内分离程度的指标进样Δtt’R1t0t’R2W1W2①峰底宽分离度(R)R=1，分离程度98%，两相邻组分基本分离R=1.5，分离程度99.7%，两相邻组分完全分离（标准）§3.5分离度②半高峰宽分离度（R1/2）峰底宽重叠时，用半高峰宽代替峰底宽若两峰底宽近似相等，W1≈W2，半高峰宽（R1/2）与峰底宽（R）分离度的关系：§3.5分离度③峰高分离度（Rh）o交点O到峰谷的距离交点O到基线的距离两峰重叠f

3、塔板数相同，②假定被分离的两个浓度相同的相邻组分其峰宽相同。（1）Purnell方程§3.5分离度Purnell方程分离度近似表达式：柱效因子选择因子保留程度因子§3.5分离度（2）k、N、对分离程度的影响①容量因子k的影响固定相已选定（已定），适当增大k有利于分离。L一定，N值一定，k越大，k/(1＋k)也越大，R越大；R一定，k越大，所需的N值越小，柱子越短。但k不是越大越有利。k0.51.03.05.08.0103050k/(1+k)0.330.500.750.830.890.910.970.98k>10，R的改进不明显，反而使保留时间大为延长。1≤k≤10§3.5分离度

4、改变k的方法：柱温（如GC）流动相性质和组成(LC中)相比βtR初始tRk增大②塔板数N（柱效）的影响在等温条件下，k和为常数，R决定于N，可由下式计算：§3.5分离度tR初始tRN增大改变N的方法：流动相流速u固定相dP、df柱长L已知N1、L1和R1，推算另一分离要求R2所需N2、L2：§3.5分离度③分离因子越大，柱选择性越好，分离效果越好。对R的影响：1.01.0011.011.11.52.0(-1)/00.0010.010.0910.330.50tR初始tR增大改变值方法：⑴固定相，使各组分的分配系数有较大差别；⑵柱温（降温）；⑶流动相的性质和组成；⑷组分

5、的性质,（分配系数）。§3.5分离度结论：①值很小的变化，可使R有较大的变化。②值趋近于1时，它的改变对的增加R尤为显著；值较大时，对R的影响反而减少。③在k、N、三个参数中,的增加对R的改进最有效。k从1→3,R增加到原来的1.5倍；N增加到原来的3倍,R增加到原来的1.7倍；从1.01→1.1,约增加9%,R增加到原来的9倍。§3.5分离度2.色谱的峰容量定义：对给定色谱系统和操作条件，在一定时间内，最多能从色谱柱洗出达到一定分离度的色谱峰个数。假设在一定的时间内，被分离色谱峰的区域宽度相等，则分离峰的数目为：最后一个峰的容量因子n取决于N和最后一个峰的保留时间（t

6、R）与死时间之比（t0）§3.5分离度例题1已知：某色谱柱每米柱长理论板数N=3600，两个组分的保留时间分别为12.2s和12.8s，①计算分离度；②要达到完全分离，即R=1.5，所需要的柱长。解：①分离度§3.5分离度分离度：塔板数增加一倍，分离度增加多少？②要达到完全分离§3.5分离度例题2在一定条件下，两个组分的调整保留时间分别为85秒和100秒，要达到完全分离，即R=1.5。计算：①需要多少块有效塔板；②若填充柱的有效塔板高度为0.1cm，柱长是多少？解：①有效塔板α=100/85=1.18选择性因子§3.5分离度（块）②L=Neff×Heff=1547×0.1=155c

7、m即柱长为1.55米时，两组分可以得到完全分离。第三章色谱分离原理第六节　分离时间分离时间：将物质对中第二个峰洗出所需时间（tR2）（即：最后一个组分的保留时间）R：分离度α：选择性因子（分离因子）k：容量因子H：按第二个峰求出的理论板高（柱效）u：流动相速度§3.6分离时间分离度增加，分离时间增加；流动相速度加快，分离时间缩短；板高降低（柱效提高），分离时间缩短；选择性因子增加，分离时间缩短；k=2时，分离时间最短；影响分离时间的因素流动相粘度小，分离时间缩短；§3