第13章 色谱分析法导论

2. 容量因子 k’ （分配比） 分配比）
在实际工作中，也常用分配比来表征色谱分配平衡过 在实际工作中， 程 分配比是在一定温度下， 分配比是在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时 的质量比： 的质量比：
k′ =
组 在 定 中 质 分 固 相 的 量 ms p = = 组 在 动 中 质 分 流 相 的 量 mm q
苏丹红I 苏丹红I的色谱分析（1-苯基偶氮-2-萘酚 ） 苯基偶氮-
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蛋黄中的苏丹红I图谱
苏丹红I 0.3g/ml） 苏丹红I（0.3g/ml）的标准图谱
瘦肉精的色谱分析
盐酸双氯醇胺 ,β-兴奋剂 兴奋剂
裂解气色谱图
食品中防腐剂的分析
1313-2-2 分配系数 K和容量因子k’ 和容量因子k
1.分配系数 1.分配系数 K 组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附，或溶解、 组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附，或溶解、 挥发的过程叫做分配过程 在一定温度下， 在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的浓度 称为分配系数， 表示， 比，称为分配系数，用K 表示，即：
p cs VS p Vm K= = = = k' β cm q q Vs Vm
Vs k =K/β =K VM VR VM Vs VR VM tR tM ' k = = = Vs VM VM tM
'
k’ 可以从色谱图上求得
保留体积与死体积的关系可改写为： 保留体积与死体积的关系可改写为： VR=VM(1+k’) (1+k’) tR=tM(1+k’) (1+k

3.分配系数与容量因子的关系 3.分配系数与容量因子的关系
p C VS p Vm K= S = = = k' β Cm q q Vs Vm
式中β 式中β为相比 Vm 为流动相体积，即柱内固定相颗粒间的空隙体积 为流动相体积， Vs 为固定相体积
13-3 色谱图及常用术语 131.基线
无试样通过检测器时， 无试样通过检测器时 ， 检测到的信号即为基线
13-1-2 色谱法的分类 13(1) 按流动相和固定相的状态分类 用气体作流动相， 用气体作流动相，为气相色谱
固体固定相固体固定相-气固 液体固定相液体固定相-气液 固体固定相固体固定相-液固
用液体作流动相，为液相色谱 用液体作流动相，
液体固定相液体固定相-液液
⑵按固定相的固定方式分类
柱色谱 纸色谱 薄层色谱
容量因子也称：分配比或容量比 容量因子也称：
1. 分配系数与分配比都是与组分及固定相的热 力学性质有关的常数，随分离柱温度、 力学性质有关的常数，随分离柱温度、柱压的 改变而变化 2.分配系数与分配比都是衡量色谱柱对组分保留 2.分配系数与分配比都是衡量色谱柱对组分保留 能力的参数，数值越大， 能力的参数，数值越大，该组分与固定相作用 力越大 3. 分配比可以由实验测得
组 在 定 中 浓 分 固 相 的 度 cs K= = 组 在 动 中 浓 分 流 相 的 度 cm
分配系数差异是色谱分离的依据
分配系数 K 的讨论
组分在固定相中的浓度 K= 组分在流动相中的浓度
一定温度下，组分的分配系数K越大，与固定相作用力越大 一定温度下，组分的分配系数K越大， 各组份在固定相上的分配系数K不同， 各组份在固定相上的分配系数K不同，是分离的基础 某组分的K 0时 即不被固定相保留， 某组分的K = 0时，即不被固定相保留，最先流出
当某一组分的色谱峰值出现时, 当某一组分的色谱峰值出现时,其组分的浓度应符合物 料平衡: 料平衡: VRCm=VmCm+VsCs 同除C 同除Cm，得： VR=Vm+VsCs/Cm VR=Vm+KVs V’R=K Vs 调整保留时间与分配系数成正比
6.保留值与容量因子k’的关系 6.保留值与容量因子 的关系 保留值与容量因子k’
4.保留值 4.保留值
（1）时间表示的保留值 保留时间（tR）：组分从 保留时间（ ）：组分从 进样到柱后出现浓度极大 值时所需的时间 死时间（tM）：不与固定 死时间（ ）：不与固定 相作用的气体（如空气） 相作用的气体（如空气） 的保留时间 调整保留时间（tR ＇）： 调整保留时间（
tR ＇ = tR － tM
1313-2 色谱分离原理
13-2-1 分离原理及过程 13色谱分离过程是在色谱柱内完成的(以气液色谱为例) 色谱分离过程是在色谱柱内完成的(以气液色谱为例) 气液色谱的固定相: 气液色谱的固定相: 由 担体和固定液所组成 分离依据: 分离依据:固定液对试样中各组分的溶解能力的不同 分离机理: 分离机理:气液两相间的反复多次分配过程
分离过程
当试样由载气携带进入色谱 柱与固定相接触时， 柱与固定相接触时 ， 被固定相 溶解 随着载气的不断通入， 随着载气的不断通入 ， 被 溶解的组分又从固定相中挥发 随着载气的流动， 随着载气的流动 ， 组分 溶 挥发的过程反复地进行， 解 、 挥发的过程反复地进行 ， 微小差异被扩大， 微小差异被扩大 ， 性质相近的 组分得以分离
而tM 等于柱长L除以流动相的平均线速度u 等于柱长L除以流动相的平均线速度u tR= (1+k’) L/u
7.相对保留值α 7.相对保留值 相对保留值α
也称选择性因子， 也称选择性因子，其定义 组分2与组分1调整保留值之比： 组分2与组分1调整保留值之比： α = tR2 / tR1= VR2 / VR1=k2/k1=K2/K1 相对保留值只与柱温和固定相性质有关， 相对保留值只与柱温和固定相性质有关 ， 与其 他色谱操作条件无关， 他色谱操作条件无关 ， 它表示了固定相对这两种组 分的选择性
叶黄素 β胡萝卜素 胡萝卜素
当流动相中携带的混合物流经固定相时，其与固定相发 当流动相中携带的混合物流经固定相时， 生相互作用。 生相互作用。 由于混合物中各组分在性质和结构上的差异， 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， 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， 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。 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 与适当的柱后检测方法结合， 的分离与检测。 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
⑶按分离过程的作用力分类
吸附色谱法 分配色谱法 离子交换色谱法 排阻色谱法
(4)其它色谱方法 4)其它色谱方法
超临界色谱:超临界CO 超临界色谱:超临界CO2流动相 高效毛细管电泳: 高效毛细管电泳: 九十年代快速发展、 九十年代快速发展、特 别适合生物试样分析分离的 高效分析仪器
13-1-3 色谱法的特点 13（1）分离效率高 复杂混合物，有机同系物，异构体， 复杂混合物，有机同系物，异构体，手性异构体 （2） 灵敏度高 可以检测出g. 级甚至ng. 可以检测出g.g-1(10-6)级甚至ng.g-1(10-9)级的物质量 （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 不足之处： 不足之处： 被分离组分的定性较为困难
第13章 色谱分析法导论 13章
13-1 概述 1313-1-1 色谱法 13色谱法是一种分离、分析技术，将待测试 色谱法是一种分离、分析技术， 样中的各组分进行分离， 样中的各组分进行分离，然后顺序检测各组分 的含量。 的含量。
叶绿素A 叶绿素A
俄国植物学家茨维特 在1906年使用的装置： 1906年使用的装置 年使用的装置： 如右图 其中的一相固定不动， 其中的一相固定不动， 称为固定相； 称为固定相；(CaCO3) 另一相是携带试样混合 物流过此固定相的流体 气体或液体）， ），称为 （气体或液体），称为 流动相(石油醚) 流动相(石油醚)
（2）用体积表示的保留值
保留体积（VR）： 保留体积（
VR = tR×F c Fc为柱出口处的载气流 单位（ 量，单位（m L / min） ） 死体积（VM）： 死体积（ VM = tM ×Fc 调整保留体积 R＇)： 调整保留体积(V 调整保留体积 ： V R＇ = VR －VM
5.保留值与分配系数 K 的关系 5.保留值与分配系数
2.峰高
从色谱峰顶点到基 线的距离，图中h 线的距离，图中h
3.区域宽度
表示色谱峰宽度的参数， 表示色谱峰宽度的参数 ， 有三 种方法： 种方法： ⑴ 标准偏差 ( σ ) ： 即 0 . 607 倍峰 标准偏差( 607倍峰 高处色谱峰宽度的一半 ⑵ 半峰宽(W1/2)：色谱峰高一半 半峰宽( 处的宽度 W1/2 =2.354 σ ⑶ 峰底宽(Wb)：Wb=4 σ 峰底宽( ⑷ 峰面积（A=1.065h W1/2） 峰面积（ w
作业 13-10，13-13，13-14 13-10，13-13，13-