第二章 色谱法概论

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1、第二章色谱法原理（Principlesofchromatography）1概述色谱法早在1903年由俄国植物学家Цвет(茨维特)分离植物色素时采用。1941年，英国生物学家Martin（马丁）和Synge（辛格）大胆提出了气液色谱的设想，并于1952年提出了塔板理论，开创了色谱发展的新纪元。正由于他们在色谱学和生物化学领域作出的重大贡献，因而获得了1952年的诺贝尔化学奖。1956年，荷兰学者范第姆特（VanDeemter）总结了前人的经验，提出了反映载气流速和柱效关系的范第姆特方程式，建立了初步的色谱理论。我国科技工作者，早在1956年就开展了气相色谱法的研究工作

2、，1958年，我国的第一台气相色谱仪研制成功。2.色谱法分类不管属于哪一类色谱法，其共同的基本特点是具备两个相：不动的一相，称一为固定相；另一相是携带样品流过固定相的流动体，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。一.按两相状态分类气体为流动相的色谱称为气相色谱（GC），根据固定相是固体吸附剂还是固定液（附着在惰性载体上的一薄层有机化合物液体），又可分为气固色谱（GSC）和气液

3、色谱（GLC）．液体为流动相的色谱称液相色谱（LC）。同理，液相色谱亦可分为液固色谱（LSC）和液液色谱（LLC）．超临界流体为流动相的色谱称为超临界流体色谱（SFC）.。通过化学反应将固定液键合到载体表面，这种化学键合固定相的色谱又称化学键合相色谱（CBPC）.二．按分离机理分类利用组分在吸附剂（固定相）上的吸附能力强弱不同而得以分离的方法，称为吸附色谱法。利用组分在固定液（固定相）中溶解度不同而达到分离的方法称为分配色谱法。利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力大小不同而达到分离的方法，称为离子交换色谱法。利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择渗透而达到分离的方

4、法，称为凝胶色谱法或尺寸排阻色谱法。最近，又有一种新分离技术，利用不同组分与固定相（固定化分子）的高专属性亲和力进行分离的技术称为亲和色谱法，常用于蛋白质的分离。固定相装于柱内的色谱法，称为柱色谱。固定相呈平板状的色谱法，称为平板色谱，它又可分为薄层色谱和纸色谱。根据以上所述，将色谱法的分类总结于下表中。三．按固定相的外形分类3.色谱流出曲线及有关术语一．流出曲线和色谱峰如果进样量很小，浓度很低，在吸附等温线的线性范围内，色谱峰如果对称，可用Gauss正态分布函数表示：式中C：不同时间t时某物质的浓度，C0：进样浓度，tr：保留时间，σ：标准偏差。二、基线(basel

5、ine)是柱中仅有流动相通过时，检测器响应讯号的记录值，即图中O—t线．稳定的基线应该是一条水平直线。三、峰高(peakheight)色谱峰顶点与基线之间的垂直距离，以h表示，如图中B′A。四、保留值(retentionvalue)1．死时间tM(deadtime)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，如图中O′A′。因为这种物质不被固定相吸附或溶解，故其流动速度将与流动相的流动速度相近．测定流动相平均线速ū时，可用柱长L与tM的比值计算。2．保留时间tR（retentiontime)试样从进样开始到柱后出现峰极大点时所经历

6、的时间，称为保留时间，如图中O′B．它相应于样品到达柱末端的检测器所需的时间。3．调整保留时间tR’（adjustedretentiontime)某组份的保留时间扣除死时间后称为该组份的调整保留时间，即：tR′=tR-tM4．死体积VM(deadvolume)指色谱柱在填充后，柱管内固定相颗粒间所剩留的空间、色谱仪中管路和连接头间的空间以及检测器的空间的总和．当后两项很小而可忽略不计时，死体积可由死时间与流动相体积流速F0（L／min）计算：VM=tM·F05．保留体积VR(retentionvolume)指从进样开始到被测组份在柱后出现浓度极大点时所通过的流动相体积

7、。保留体积与保留时间tR的关系如下：VR=tR·F06．调整保留体积VR’(adjustedretentionvolume)某组份的保留体积扣除死体积后，称该组份的调整保留体积，即:VR′=VR-VM7．相对保留值γ2.1(relativeretentionvalue)某组份2的调整保留值与组份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的性质有关，而与柱径、柱长、填充情况及流动相流速无关，因此，它是色谱法中，特别是气相色谱法中，广泛使用的定性数据．必须注意，相对保留值绝对不是两个组份保留时间或保留体积之比.8.选择因子(Sel