16章色谱法概论.ppt

* 第十六章色谱分析法概论 是一种物理或物理化学的分离分析方法。 一、色谱过程 第一节 色谱过程 实现色谱操作的基本条件是必须具备相对运动的两相.其中一相固定不同,即固定相;另一相是携带试样向前移动的流动体,即流动相.混合组分,随流动相经过固定相时,与固定相发生相互作用.由于结构和性质不同,各组分与固定相作用的类型、强度也不同,结果在固定相上滞留的程度也不同，即被流动相携带向前移动的速度不等，产生差速迁移，因而实现分离。 色谱过程是组分的分子在流动相和固定相间多次“分配”的过程： 二、色谱流出曲线和有关概念 (一)色谱流出曲线和色谱峰 1、色谱流出曲线 2、基线 3、色谱峰 4、对称因子fs 又称拖尾因子。 fs= W0.05/2A =（A+B）/2A 1、保留时间tR (二)保留值 2、死时间t0 3、调整保留时间t,R 4、保留时间VR 5、死时间V0 6、调整保留时间V,R t,R = tR-t0 VR = tR.Fc V0 = t0.Fc V,R = VR-V0= t,R.Fc 7、相对保留值r 8、保留指数I r2,1= t,R2/t,R1 =V,R2/V,R1 Ix= 100[z+n(lgt,R(z)-lgt,R(z) )/ (lgt,R(z+n) -lgt, R(z) )] (三)峰面积和峰高 (四)色谱峰区域和峰宽 1、峰高 2、峰面积 1、标准差 2、半峰宽 3、峰宽 （五）分离度 分离度R=2（tR2-tR1）/（W1+W2） 分离度R=（tR2-tR1）/[（W1+W2）2] (一)分配系数K和保留因子k 3、分配系数和保留因子的关系 1、分配系数K：是在一定温度和压力下，达到分配平衡时，组分在固定相（s）与流动相（m）中的浓度（c）之比。 2、保留因子k：是在一定温度和压力下，达到分配平衡时，组分在固定相与流动相中的质量（m）之比。 k =（ms/mm） =csVs/cmVm 三、分配系数和色谱分离 K=（cs/cm） k=K(Vs/ Vm ) （二）分配系数和保留因子与保留时间的关系 tR =t0(1+k) R，=υ/u = t0/tR R，= tm /(tR +tn) = Nm/(Nm+Nn) = cmVm/(cmVm+csVs) R，= 1/(1+k) 1/R，= 1+k tR=t0(1+KVs/Vm) k = (tR-t0)/t0=t,R/t0 （三）色谱分离的前提 tRA=t0(1+KAVs/Vm) tRB=t0(1+KBVs/Vm) ΔtR=tRA-tRB=t0 (KA-KB) VS/Vm ΔtR=t0 (kA-kB) ≠0 色谱分离的前提若使两组分达到分离,则它们的迁移速度必须不同,即保留时间不等. 分配系数或保留因子不等是色谱分离的前提. 第二节 基本类型色谱方法及其分离机制 一、色谱法有分类 1、按流动相与固定相的分子聚集状态分类： 2、按操作形式分类： 3、按色谱过程的分离机制分类： 二、分配色谱法 1、分离机制 利用被分离组分在固定相或流动相中的溶解度差别，即在两相的分配系数的差别而实现分离。 Xm Xs m s 分配色谱示意图 K=cs/cm=(Xs/Vs)/(Xm/Vm) 2、固定相与流动相 3、洗脱顺序:由溶解大小决定 气液分配色配、液液分配色谱 三、吸附色谱法 1、分离机制 利用被分离组分对固定相表面吸附中心吸附能力的差别,吸附系数的差别而实现分离。 Xm + nYa Xa+nYm 吸附 解吸 吸附系数: Ka=[Xa][Ym]n/[Xm]/[Ya]n Ka= [Xa]/[Xm]=(Xa/Sa)/(Xm/Vm) tR=t0(1+KaSa/Vm) 2、固定相与流动相 3、洗脱顺序:由溶解大小决定 固定相多为吸附剂，是多孔性微粒状物质具有较大的比表面积，在其表面有许多吸附中心。 流动相为气体或有机溶剂，其洗脱能力主要由其极性决定。 在液固吸附色谱中，组分的保留和分离选择性决定于： 组分分子与流动相分子对吸附剂表面活性中心的竞争； 组分分子的基团与吸附剂表面活性中心的氢键、偶极和诱导等作用； 组分在流动相中的溶解度。 四、离子交换色谱 RSO3-H++Na+ RSO3-Na++H+ 分为阳离子交换色谱法和阴离子交换色谱法。 离子交换反应的选择性系数： KA/B =[R-A][B]/[R-B][A] 1、分离机制 利用被分离组分离子交换能力的差别,或选择性系数的差别而实现分离。 RNR3+OH-+Cl- RNR3+Cl-+