色层分析法之原理与应用.ppt

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1、色層分析法之原理與應用黃平志色層分析法之定義與原理色層分析(chromatography)簡稱層析。係一種分離技術。操作過程：利用含混合物之移動相(mobilephase)流經固定相(stationaryphase)。分離機制：混合物中各成分在固定相和移動相之間的分配係數不同(即親和力不同)。各成分移動速率不同，而達到分離之目的。化合物與靜相親和力較強，則沖提較慢(即滯留時間長)化合物與移動相的親和力較強，則沖提較快(即滯留時間短)。色層分析法之發展20世紀初，Tswett發現當溶有植物萃取液之石油醚倒於內含碳酸鈣顆粒之玻璃管柱，再加入石油醚使其自然流下時，植物色素被分離而於管柱內呈現

2、不同顏色之色帶。氣相層析儀。HPLC。離子層析、超臨界流體層析層析分離示意圖層析之原理t:Retentiontime滯留時間層析之分類依兩相之物理性質分類：氣相層析法(GC)：以氣體為移動相氣固層析法(GSC)氣液層析法(GLC)液相層析法(LC)：以液體為移動相液固層析法(LSC)液液層析法(LLC)超臨界流體層析法(SFC)層析之分類依固定相之使用型式分類：管柱層析法(ColumnChromatography)平面層析法(PlanarChromatography)於平面介質上進行分離濾紙層析法(PaperChromatography)薄層層析法(ThinLayerChromatogr

3、aphy)層析之分類依分離原理分類吸附式層析法分配式層析法離子交換式層析法大小排除層析法Affinity層析法層析圖及相關名詞介紹基線：於正常操條件下，僅有流動相通過檢出器時之訊號曲線。層析峰：由管柱流出之成分於通過檢出器時之產生之訊號對時間曲線。峰高：由峰最大值至峰底之距離。層帶寬度：峰寬半高峰寬峰面積：峰與峰底間之面積WhWh/2層析圖及相關名詞介紹無感時間(deadtime,tM)：不被固定相所滯留之成分由進入系統至檢出器呈現其最大訊號之時間，代表流動相經系統到檢出器所需之時間。滯留時間(retentiontime,tR)：：成分由進入系統至檢出器呈現其最大訊號之時間。調整滯留時間

4、(tR’)：減去無感時間之滯留時間。WhWh/2層析圖及相關名詞介紹無感體積(VM)：不被固定相所滯留之物質由進入系統至檢出器呈現其最大訊號時需之流動相體積。滯留體積調整滯留體積相對滯留值(relativeretentionvalue)或分離因子(selectivityfactor)：在相同操作條件下，成分與參考成分調整滯留時間之比。WhWh/2影響分離效果之因子分配係數(partitioncoefficient)容量因子(capacityfactor)選擇因子(separationfactor)柱效率及理論板數解析度(resolution)分配係數(partitioncoefficie

5、nt)及容量因子(capacityfactor)分配係數：平衡時，成分在固定相及移動相中的濃度比(溶質在不互溶或僅稍互溶之二溶劑間的分配關係)K=CL/CM容量因子：平衡時，成分在固定相及移動相中的質量比k’=CLVL/CMVM=KVL/VM=(tR-tM)/tM=tR’/tM選擇因子或分離因子柱效率及理論板數平板理論N:理論平板數numberoftheoreticalplatesN=16(tR/W)2H:heightequivalentofatheoreticalplates理論平板等效高度(平板厚度)H=LW2/16tR2L:columnlength管柱長度L=NHN=L/H解析度R

6、esolutionRs=Z/(WA/2+WB/2)如何增加解析度增加理論板數(N)：即增加管柱長度或減小理論板高．增加選擇因子(分離因子)α1.01.0011.011.11.52.0(α-1)/α00.0010.010.0910.380.50改變固定相，柱溫(GC)，流動相(HPLC)改變容量因子：k’0.51.03.05.08.010.03050k’/(1+k’)0.330.500.750.830.890.910.970.98影響層析峰寬之因素渦流擴散(eddydiffusion)縱向擴散(longitudinaldiffusion)非平衡質量傳送(nonequilibriummas

7、stransfer)控制因子：流動速率、填充物粒徑、擴散速率、固定相厚度vanDeemterequation導出流動相流動速率ｕ與Ｈ之關係式H=A+B/u+CuA：渦流擴散項(多徑項)，由粒徑、幾何形狀及固定相填充緊密度有關A=2λdpB：縱向擴散項(分子擴散)C：質傳阻力項PartitionPackingPackedColumnsCarrierGasLiquidPhaseSolidSupportVeryporouswithvery