第十一章色谱基础

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1、第11章　色谱分析方法导论11.1概述历史、色谱分离过程、分类11.2色谱流出曲线色谱图及相关术语11.3色谱法基本原理描述分配过程参数、峰间距、峰形状和峰宽的理论描述（塔板理论及速率理论）11.4分离度及色谱分离方程分离度及色谱分离方程、影响分离的因素1一、历史：1903年，俄国植物学家MikhailIswett最先发明。他采用填充有固体CaCO3细粒子的玻璃柱，将植物色素的混合物（叶绿素和叶黄素Chlorophylls&xanthophylls加于柱顶端，然后以溶剂淋洗，被分离的组份在柱中显示了不同的色带，他称之为色谱（希腊语中“ch

2、roma”=color;“graphein”＝wite）234英国学者马丁由于对色谱法作出重要贡献而获得1951年诺贝尔奖。1937-1972年，15年中有12个Nobel奖是有关色谱研究的！5二、色谱法共同的基本特点具备两个相：·其中的一相固定不动，称为固定相；·另一个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。由于Tswett的开创性工作，因此人们尊称他为“色谱学之父”，而以他的名字命名的Tswett奖液成为了色谱界的最高荣誉奖。·色谱法是一种分离技术，对于复杂有机混合物试样具有极高的分离效率，也是色谱法不同于其他分

3、析方法的显著特点。·到21世纪色谱科学将在生命科学等前沿科学领域发挥不可代替的重要作用。6三、应用色谱法的发展对有机化学的发展起到了巨大的推动作用，如对天然有机化合物的分离、分析、结构测定；大气、水中有机污染物的测定；农产品、食品中农药残留量的测定；产品质量检测；遗传密码的破译；兴奋剂检测；天然物质中抗癌活性组分的分离分析；宇宙空间有机物质寻找。参考网站：中国色谱网http://www.sepu.net78四、色谱法的特点·优点：“三高”、“一快”、“一广”高选择性——可将性质相似的组分分开高效能——反复多次利用组分性质的差异产生很好分离

4、效果高灵敏度——1011～1013g，适于痕量分析分析速度快——几～几十分钟完成分离，一次可以测多种样品应用范围广—气体、液体、固体物质化学衍生化再色谱分离、分析缺点：对未知物分析的定性专属性差需要与其他分析方法联用（GC-MS,LC-MS）9五、色谱分离基本原理：由于混合物中各组分在性质和结构上的差异，与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同，随着流动相的移动，混合物在两相间经过反复多次的分配平衡，使得各组分被固定相保留的时间不同，从而按一定次序由固定相中流出。与适当的柱后检测方法结合，实现混合物中各组分的分离与检测。·两相及两相的相对

5、运动构成了色谱法的基础10六、色谱分类方法1．按固定相的固定方式分2．按分离机制分：114．按照展开程序分类按照展开程序的不同，可将色谱法分为洗脱法、顶替法、和迎头法。125．按使用领域不同对色谱仪的分类131411.2色谱流出曲线（色谱图）及有关术语混合组分的分离过程及检测器对各组份在不同阶段的响应15一、色谱分离过程·以吸附色谱为例吸附→解吸→再吸附→再解吸→反复多次洗脱→被测组分分配系数不同→差速迁移→分离分配系数的微小差异→吸附能力的微小差异微小差异积累→较大差异→吸附能力弱的组分先流出；吸附能力强的组分后流出16二、色谱流出曲

6、线（色谱图，chromatogram）试样中各组分经色谱柱分离后，经过检测器，按先后次序转变为相应的电信号图。17三、常用色谱术语：1、基线：没有样品组分流出的曲线，一般是水平线。2．色谱峰：响应信号大小随时间变化所形成的峰形曲线,一般呈正态分布。3．峰高与峰面积峰高：色谱峰顶点与峰底之间的垂直距离峰面积：峰与峰底之间的面积184．保留值（Retentionvalue,R）物理意义：用于表征试样组分被固定相滞留程度。（1）用时间表示的保留值t0死时间:不被固定相吸附或溶解的物质从进样到出现峰极大值时的时间，它与色谱柱的空隙体积成正比。不与

7、固定相作用，因此，其流速与流动相的流速相近。据t0可求出流动相平均流速19b．保留时间tr:试样从进样到出现峰极大值所经过的时间。包括随流动相通过柱子的时间t0在固定相中滞留的时间c．调整保留时间trˊ:某组份的保留时间扣除死时间后的时间，表示组份在固定相中滞留时间。保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。20（2）用相应的流动相体积来表示的保留值a.死体积V0：色谱柱管内固定相颗粒间空隙、色谱仪管路和连接头间空隙和检测器间隙的总和。忽略后两项，可由下式计算V0

8、=t0Fco（Fco为流速）仅适用于气相色谱，不适用于液相色谱。F0-检测器出口流速：Tr-室温；Tc-柱温；Pa-大气压；Pw-室温时水蒸汽压。21b.保留体积Vr从进样开始到被测组分在柱后