最新现代分离技术第三课件PPT.ppt

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1、现代分离技术第三第三章气相色谱缺点：①不适用于不挥发性物质（如高分子化合物）和热不稳定物质的分离。②对有些有腐蚀性的物质不适用。③需要标准样品才能进行定性、定量分析（但此缺点可用GC-MS或GC-IR联用来弥补）。第三章气相色谱根据固定相的不同，GC可分为GSC和GLC：GSC固定相为活性固体（即吸附剂，如氧化铝、硅胶、分子筛等），GSC属于吸附色谱。GLC固定相为附着在惰性固体（担体）上的高沸点液体（固定液），GLC属于分配色谱。其中GLC中固定液种类繁多，可灵活选用，故应用广泛。第三章气相色谱二、基本原理1.有关保留值的概念

2、⑴保留值试样中各组分在色谱柱中停留时间的数值（用时间表示），或者将组分带出色谱柱所需载气的体积（用体积表示）。保留值反映了组分在载气和固定液之间的分配关系，是有关色谱定性分析的指标，即在一定的实验条件下（如固定液、柱温、载气流速等），每一组分的保留值是一个特定的常数。第三章气相色谱二、基本原理1.有关保留值的概念⑵保留值的表示方法讯tR号t't。R样品空进气样时间第三章气相色谱二、基本原理1.有关保留值的概念死时间(t0)惰性物质通过色谱柱所需时间，即从进样到空气出峰所需时间。死体积(V0)惰性物质通过色谱柱所耗载气体积。通常将

3、空气视为该组分。VtF00CF(载气流速)C保留时间(tR)样品通过色谱柱所需时间。保留体积(VR)样品通过色谱柱所需载气的体积。VR=tRFC调整保留时间(tR')从tR中扣除t0，即从空气出峰量起的保留时间。调整保留体积(VR')从VR中扣除V0,即VR'=(tR-t0)FC=VR-V0第三章气相色谱二、基本原理1.有关保留值的概念在GC中，流动相是可压缩的，气体在接近色谱柱入口处比在出口处流得慢些，所以必须引入压力校正因子j(compressibilityfactor),以取得校正保留值(tN°,VN°)和净保留值(tN

4、,VN):tN°=tRj,VN°=VRj,tN=tR'j,VN=VR'j第三章气相色谱二、基本原理1.有关保留值的概念组分进入色谱柱时，立即在固定相与流动相之间进行分配平衡，因而有分配比(k')和分配系数(K)：k'与K的关系：K=k'(V0／Vl)Vl—固定液的体积。第三章气相色谱二、基本原理1.有关保留值的概念使用tR、VR作定性指标时，必须对进样系统和检测系统的tR、V0及进口压力进行校正。为了省去对进样系统和检测系统的死体积、死时间及色谱柱入口和出口压力降进行校正，一般采用相对保留值，即用一个标准物质作对比：相对保留值α

5、=tRi'／tRs'tRi'----组分的调整保留时间；tRs'----标样的调整保留时间。第三章气相色谱二、基本原理2.柱效率与分离度“柱效率”的提出----评价色谱柱的优劣，用n或H表示。最初，人们将色谱分离过程比拟为蒸馏过程（分馏过程），产生了塔板理论（塔板理论认为，色谱柱是由若干块塔板组成的分馏塔），有了理论塔板数、理论塔板高度等名词。塔板理论的主要结果：tR2tR2n5.54()16()WW1/2b可见，一根色谱柱的n不是常数，它与tR及Wb或W1/2有关，即tR↑，n↑（意味着被分离组分与固定液的亲和力对n有影响

6、）；Wb或W1/2↓，n↑（意味着色谱峰拓宽使n↓，对组分的分离不利）。第三章气相色谱二、基本原理2.柱效率与分离度HETP=L／nL为色谱柱长度(HETP----highequivalenttoatheoreticalplate)总之，柱效率由n或H表示。n越大H越小，表明色谱柱的柱效越高，固定相的分离能力发挥得越充分。为了更加真实地反映出色谱柱分离效果的好坏，必须消除死时间的影响（因为t0并不参加色谱柱内的分配），所以用n有效或H有效表示柱效率更为真实，更为符合实际情况：''tR2tR2n5.54()16()youWW1

7、/2bH有效=L／n有效第三章气相色谱二、基本原理2.柱效率与分离度“分离度”的提出----n没有直接预示混合物中各组分是否获得分离，只是说n↑，柱效率↑；tR↑，Wb或W1/2↓，则n↑，组分在柱子中的分配次数↑。为了表达两种组分是否完全分开，可用分离度指标表示：2(tt)21RWW12可见，t2-t1越大，则组分分得越开；W1或W2越小，则组分分得越开。t2、t1和W1、W2分别为组分1和组分2的保留时间及峰宽。第三章气相色谱二、基本原理2.柱效率与分离度理论上已经证明：当R=1.5时，表明两组分已完全分开；当R=1.

8、0时，表明两组分已有94%分开，峰面积约有3%重叠。n与分离度R的关系：222216Rak'i1216Ran()22(a1)k'(a1)i第三章气相色谱二、基本原理2.柱效率与分离度例：已知两组分的α=1.12，求分离该两组分所需柱长。22161.5