a色谱理论与气相色谱法

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1、色谱法分析法第一节概述第二节色谱理论基础第三节气相色谱法2第一节概述色谱法（Chromatography）又称“色谱分析”、“色谱分析法”、“层析法”，是一种分离和分析方法一、色谱法简介1901年由俄国植物学家茨维特（Tswett)提出最初的认识：分离植物中的色素等有色物质现代：不再局限于有色物质，也用于分离各种无色物质3茨维特使用的色谱原型装置，用来分离植物叶片中的色素。固定相：固定于管子中的填充物（碳酸钙）；流动相：将色素提取物置于管子上端，靠重力往下流，同时用石油醚淋洗；石油醚携带试样混合物流过固定相。色谱柱：管子及填

2、充物叶绿素A叶黄素胡萝卜素4色谱分离原理：当流动相中携带的混合物流经固定相时，混合物中组分与固定相发生相互作用。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，使得各组分在固定相中停留的时间不同，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。两相及两相的相对运动构成了色谱法的基础。5二、色谱法分类1、按两相物理状态分类气相色谱（气体作流动相），气－固色谱、气－液色谱液相色谱（液体作流动相），液－

3、固色谱、液－液色谱62、按固定相的形式分类柱色谱：固定相装在色谱柱中(填充柱色谱和毛细管色谱)纸色谱：以多孔滤纸为载体，以吸附在滤纸上的水为固定相薄层色谱：以涂渍在玻璃板或塑料板上的吸附剂粉末制成薄层作固定相73、按分离过程中物理化学原理分类吸附色谱：吸附剂表面对不同组分的物理吸附性能差异分配色谱：不同组分在两相中有不同的分配系数离子交换色谱：利用离子交换原理排阻色谱：利用多孔性物质对不同大小分子的过滤作用亲和色谱法：利用与亲和性差异实现分离按其它原理：凝胶色谱，类似排阻色谱，渗透原理超临界流体色谱：特殊流动相8三、色谱法的

4、特点（1）分离效率高复杂混合物，有机同系物、异构体。（2）灵敏度高可以检测出10-6～10-9g的物质。（3）分析速度快一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。（4）应用范围广几乎所有的化学物质。不足之处：被分离组分（未知物）的定性较为困难。9四、色谱分离过程及有关术语1、色谱分离过程A＋B色谱柱检测器记录仪流动相102、色谱常用术语色谱图（色谱流出曲线）试样中的各组分经色谱柱分离后，随流动相依次进入检测器，检测器将各组分浓度的变化转换为电信号，在记录仪上记录为检测器响应随时间的变化的微分曲线，称为色谱流出曲线。11

5、（1）色谱峰组分从色谱柱流出，检测器对该组分的响应信号随时间变化所形成的峰形曲线。特点：当进样少，组分浓度低时，呈高斯分布12（2）基线在正常操作条件下，仅用流动相通过色谱柱时，检测器响应信号随时间变化的曲线称为基线。特点：稳定的基线应为平行于横轴的直线。Baseline13（3）色谱峰高色谱峰顶点到基线的垂直距离（高度）称为色谱峰高。h14（4）色谱峰的区域宽度色谱峰的区域宽度是组分在色谱柱中谱带扩张的函数，可以反映色谱柱的分离效能。在能够将组分分开的情况小，峰的区域宽度越窄越好。度量色谱峰的区域宽度通常有三种方法：（i）

6、标准偏差σ：它是0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半(EF/2)0.607h2σEF15（ii）半高峰宽W1/2：峰高一半处对应的色谱峰宽(GH)W1/2＝2.354σGHh/216（iii）色谱峰底宽Wb：色谱峰两侧拐点作切线与基线交点间的距离(IJ)。Wb＝4σIJWb17（5）保留值试样各组分在色谱柱中保留行为的量度。它反映了组分与固定相之间相互作用的大小保留时间tR保留体积VR18（i）保留时间tR：试样从进样开始到柱后出现峰极大值所需的时间。相应于试样到达柱末端的检测器所需的时间。19（ii）死时间t0：不被固定相保

7、留（吸附或溶解）的组分从进样到色谱图上出现峰最大值所需的时间。t020（iii）调整保留时间tRˊ：扣除死时间后的保留时间tRˊ＝tR－t0(iv)保留体积VR：指从进样到出现某组分的色谱峰最大值时所通过流动相的体积。若色谱柱出口处流动相流量为F0（ml/min），则VR＝tRF0（v）死体积V0：死时间内通过色谱柱流动相的体积V0＝tMF0V0：实际上是色谱柱内流动相所占的体积。21（vi）调整保留体积VRˊ：VRˊ＝VR－V0（vii）相对保留值γ2.1：在相同操作条件下，两组分的调整保留值之比。22讨论：γ2.1只与柱

8、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。色谱法中，特别是气相色谱法中，广泛使用的定性数据；γ2.1是调整保留值之比，而不是保留值之比；可表示色谱柱的选择性，γ2.1越大，两组分的tR’值相差越大，越易分离；当γ2.1＝1时，重叠。保留值又是色谱分离过程热力学性质的重