色谱法概述
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仪器分析学习 第6章 色谱法导论-气相色谱
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* 用时间表示 单位: s或cm
（1）保留时间 tR
试样从进样开始到柱后出现峰极大点
时所经历的时间(O´B)
（2）死时间
t 0
不被固定相吸附或溶解的气体（如：空
* 用体积表示 单位：mL
（1）保留体积 VR
从进样开始到出现峰极大所通过的
载气体积。 VR=tRF0 F0:柱出口处载气流速 mL/min
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2）评价柱效的参数
理论塔板数(n)
n5.5(4tR )21(6tR)2
W 1/2
W
理论塔板高度（H） 有效理论塔板数
H L n
n有效 5.54 (W tR '1
)2
16 (tR ' )2 W
2
有效理论塔板高度
注意事项：
L H 有效 n有效
（1）n大，柱效高，分离好，前提是两组分分配系数K应有差
H A B /u C gu C luA B /u Cu
由此可知:流动相线速u一定时，仅在A、B、C较小时，塔板高 度H才能较小，柱效才较高；反之柱效较低，色谱 峰将展宽。
这一方程对选择色谱分离条件具有实际指导意义，它指出 了色谱柱填充的均匀程度，填料颗粒的大小，流动相的种 类及流速，固定相的液膜厚度等对柱效的影响。
3) 塔板之间无分子扩散（忽略试样 的纵相扩散）
4) 组分在所有塔板上的分配精选系ppt 数保 持常数
精馏塔示意图
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2、塔板理论之推导结论
1) 当组分进入色谱柱后，在每块塔板上进行两相间的分配， 塔板数越多，组分在柱内两相间达到分配平衡的次数也越 多，柱效越高，分离就越好。
n L H
n50 流出曲线呈基本对称的峰形； 当 n 达 103－106 流出曲线趋近于正态分布；
* 用时间表示 单位: s或cm
（1）保留时间 tR
试样从进样开始到柱后出现峰极大点
时所经历的时间(O´B)
（2）死时间
t 0
不被固定相吸附或溶解的气体（如：空
* 用体积表示 单位：mL
（1）保留体积 VR
从进样开始到出现峰极大所通过的
载气体积。 VR=tRF0 F0:柱出口处载气流速 mL/min
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2）评价柱效的参数
理论塔板数(n)
n5.5(4tR )21(6tR)2
W 1/2
W
理论塔板高度（H） 有效理论塔板数
H L n
n有效 5.54 (W tR '1
)2
16 (tR ' )2 W
2
有效理论塔板高度
注意事项：
L H 有效 n有效
（1）n大，柱效高，分离好，前提是两组分分配系数K应有差
H A B /u C gu C luA B /u Cu
由此可知:流动相线速u一定时，仅在A、B、C较小时，塔板高 度H才能较小，柱效才较高；反之柱效较低，色谱 峰将展宽。
这一方程对选择色谱分离条件具有实际指导意义，它指出 了色谱柱填充的均匀程度，填料颗粒的大小，流动相的种 类及流速，固定相的液膜厚度等对柱效的影响。
3) 塔板之间无分子扩散（忽略试样 的纵相扩散）
4) 组分在所有塔板上的分配精选系ppt 数保 持常数
精馏塔示意图
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2、塔板理论之推导结论
1) 当组分进入色谱柱后，在每块塔板上进行两相间的分配， 塔板数越多，组分在柱内两相间达到分配平衡的次数也越 多，柱效越高，分离就越好。
n L H
n50 流出曲线呈基本对称的峰形； 当 n 达 103－106 流出曲线趋近于正态分布；
色谱法概述
五、色谱法分类
3、按色谱过程的分离机制分类
（2）分配色谱
五、色谱法分类
3、按色谱过程的分离机制分类
（3）离子交换色谱
离子交换：借助于固体离子交换剂中的离子 与稀溶液中的离子进行交换，以达到提取或 去除溶液中某些离子的目的。
凡在溶液中能够电离的物质，通常都可用离 子交换色谱法进行分离。它不仅适用无机离子 混合物的分离，亦可用于有机物的分离，例如 氨基酸、核酸、蛋白质等生物大分子。
二、色谱法的起源
石油醚
色素
碳酸钙颗粒
色谱
组分
三、色谱法的发展
1935年 离子交换柱色谱法 1941年 液液分配柱色谱法 1944年 纸色谱法 1952年 气相色谱法 1956年 薄层色谱法 1959年 凝胶柱色谱法
1、方法的发展
1968年前后 高效液相色谱法 1975年 离子色谱法 80年代初 超临界流体色谱法 80年代中后期 毛细管电泳法 90年代后期 毛细管电色谱法 目前 胶囊色谱、手性分离色 谱、高分辨色谱、多维色谱
（4）排阻色谱
五、色谱法分类
3、按色谱过程的分离机制分类
（5）亲和色谱
（5）亲和色谱法：将一对能可逆结合和解离生物分子的一方作为配基，与 具有大孔径、亲水性的固相载体相偶联、制成专一的亲和吸附剂，再用此亲 和吸附剂填充色谱柱
五、色谱法分类
3、按色谱过程的分离机制分类
（5）亲和色谱
五、色谱法分类
理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂，不受 无机盐类及强离子低分子化合物的影响。
（6）生物色谱法：采用各 种具有生物活性的材料 （例如：酶、载体蛋白、 细胞膜、活细胞等）作固 定相，利用固定相与各种 生物活性物质的选择性结 合进行分离。
第十一章 色谱法
内标法
计算公式 ： mi
Ai f i ' ms As f s '
Ai f i ' mi ms As f s '
mi Ai f i 'ms Ai Ci % 100% 100% 常数 m总 As f s 'm总 As
Ai/As
Wi
内标法标准曲线
内标物的选择:
r21 =
t t
' R2 ' R1
=
V
V
' R2 ' R1
r21 同种固定液对难分离物质对的选择性度量 r21 越大，两组分分离越容易 在气相色谱中， r21的大小仅与固定相种类和 柱温有关。在液相色谱中， r21与固定相、流 动相及柱温有关。 r21是色谱定性的重要参数， 实验室之间可通用。
§2、色谱法基本理论
评价 ：简单，准确。
不适用于试样中组分不能全部出峰的情况。
§2、色谱法基本理论 适用条件： 用于测定试样中个别组分 具体方法：选用一定量的纯物质作内标, 固定内标物和样
品的取样量, 配制一系列具有相同浓度内标物和不同浓度待测 组份纯物质的一系列溶液进行测定, 以Wi(已知的待测组份含量) 对Ai/As (待测物质与内标物的峰面积之比)作图:
(2) 基线 只有流动相经过检测器时，所产生的信号， 反映实验条件的稳定情况。稳定时为直线。
tR 进 样 tM 空 气 峰 tR’
2. 关于保留值的术语 （1） 用时间表示的保留值 tR保留时间：进样柱后出现Cmax值时所需时间 tM死时间: 不与固定相作用的组分的保留时间
t R 调整保留时间:
改变柱温也可改变r21。
§2、色谱法基本理论 三、色谱定性定量方法 1. 定性分析
第1节色谱法概述
2011-9-8
色谱法的发展过程
1906年—茨维特发现最初的色谱柱 年 茨维特发现最初的色谱柱 1944年—Martin提出薄层色谱法和柱色谱法 年 提出薄层色谱法和柱色谱法 1952年—马丁和辛格成功研制了气 液色谱法，提出塔板理 年 马丁和辛格成功研制了气 液色谱法， 马丁和辛格成功研制了气-液色谱法 论概念， 论概念，获得诺贝尔奖 1957年—戈雷发明了毛细管柱，分离效率显著提高 年 戈雷发明了毛细管柱 戈雷发明了毛细管柱， 50年代末 霍尔姆斯，GC-MS，近代分析发展的重要标志 年代末—霍尔姆斯， ， 年代末 霍尔姆斯 1962年—Porath，葡聚糖凝胶分离水溶性高分子，凝胶渗 年 ，葡聚糖凝胶分离水溶性高分子， 透色谱法 60年代末 高压技术、高效固定相、检测技术的发展，高效 年代末—高压技术 高效固定相、检测技术的发展， 年代末 高压技术、 液相色谱的发展 70年代 高效液相色谱成为强有力的分析手段 年代—高效液相色谱成为强有力的分析手段 年代
2011-9-8
气固(液固 色谱和气液 液液)色谱 气固 液固)色谱和气液 液液 色谱，两者的 液固 色谱和气液(液液 色谱，
1. 气相色谱分离过程
♥ 当试样由载气携带进入色 谱柱与固定相接触时， 谱柱与固定相接触时 ， 被固定 相溶解或吸附; 相溶解或吸附; ♥ 随着载气的不断通入， 随着载气的不断通入 ， 被 溶解或吸附的组分又从固定相 中挥发或脱附; 中挥发或脱附; ♥ 挥发或脱附下的组分随着 载气向前移动时又再次被固定 相溶解或吸附; 相溶解或吸附; ♥ 随着载气的流动 ， 溶解 、 随着载气的流动， 溶解、 挥发， 或吸附、 脱附的过程反 挥发 ， 或吸附 、 复地进行。 复地进行。 动画） （动画）
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色谱法的发展过程
1906年—茨维特发现最初的色谱柱 年 茨维特发现最初的色谱柱 1944年—Martin提出薄层色谱法和柱色谱法 年 提出薄层色谱法和柱色谱法 1952年—马丁和辛格成功研制了气 液色谱法，提出塔板理 年 马丁和辛格成功研制了气 液色谱法， 马丁和辛格成功研制了气-液色谱法 论概念， 论概念，获得诺贝尔奖 1957年—戈雷发明了毛细管柱，分离效率显著提高 年 戈雷发明了毛细管柱 戈雷发明了毛细管柱， 50年代末 霍尔姆斯，GC-MS，近代分析发展的重要标志 年代末—霍尔姆斯， ， 年代末 霍尔姆斯 1962年—Porath，葡聚糖凝胶分离水溶性高分子，凝胶渗 年 ，葡聚糖凝胶分离水溶性高分子， 透色谱法 60年代末 高压技术、高效固定相、检测技术的发展，高效 年代末—高压技术 高效固定相、检测技术的发展， 年代末 高压技术、 液相色谱的发展 70年代 高效液相色谱成为强有力的分析手段 年代—高效液相色谱成为强有力的分析手段 年代
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气固(液固 色谱和气液 液液)色谱 气固 液固)色谱和气液 液液 色谱，两者的 液固 色谱和气液(液液 色谱，
1. 气相色谱分离过程
♥ 当试样由载气携带进入色 谱柱与固定相接触时， 谱柱与固定相接触时 ， 被固定 相溶解或吸附; 相溶解或吸附; ♥ 随着载气的不断通入， 随着载气的不断通入 ， 被 溶解或吸附的组分又从固定相 中挥发或脱附; 中挥发或脱附; ♥ 挥发或脱附下的组分随着 载气向前移动时又再次被固定 相溶解或吸附; 相溶解或吸附; ♥ 随着载气的流动 ， 溶解 、 随着载气的流动， 溶解、 挥发， 或吸附、 脱附的过程反 挥发 ， 或吸附 、 复地进行。 复地进行。 动画） （动画）
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07第七章色谱法分离原理
色谱柱分离理混论塔板数
合组分的能力
色谱柱的柱效随理论塔板数n的增加而增加， 随板高H的增大而减小。
3．塔板理论对色谱的解释：
第一，当溶质在柱中的平衡次数，即理论塔板数 n
第二大，即于当在5样0t时R品一，进定可入时得色，到谱若基柱色本后谱对，称只的要峰各形组曲分线在；两相 间峰的越分窄配，系则数n有值微越小大差，异，经过反复多次 的H分越配小平，衡柱后效，能仍越可高获。得良好的分离；
减小固定液的液膜厚度df，增大组分在液 相中的扩散系数Dl，可以减小 Cl值。
a.降低固定液含量，df减小，但容量因子k也 随之变小，对分离不利；
b.固定液含量一定时，df值随载体的比表面积 增加而降低。因此，一般用比表面积较大的
载体来降低df值； c.提高柱温，Dl增大，但k值减小，故应控制
适当的柱温。
宽受涡流扩散、分子扩散和传 质阻力三个动力学因素的控制。
板高方程为：
u L —— 流动相的平均线速度； A、tBM 、C —— 常数。A为涡流扩散项系 数
B为分子扩散项系数 C为传质阻力项系数
u一定时，只有当A、B、C较小
时，板高H才能小，柱效才会高； 反之，则柱效低，色谱峰扩张。
1.涡流扩散项（A）
变宽的程度由下式决定：
A=2λdp
① A与填充物的平均直径dp 和填充不规则因子λ有关， 与流动相的性质、线速度和 组分性质无关；
② 使用颗粒细和均匀的填 料，采用均匀填充，是减小 涡流扩散和提高柱效的有效 途径。
2.分子扩散项（ ）
气体分子的分子扩散项系数B为：
B=2γDg
γ—— 弯曲因子。它表示柱填充物 对分子扩散的阻碍程度。
③ 在溶质浓度低时，Cs 基本上正比于Cm，曲 线近似直线。
合组分的能力
色谱柱的柱效随理论塔板数n的增加而增加， 随板高H的增大而减小。
3．塔板理论对色谱的解释：
第一，当溶质在柱中的平衡次数，即理论塔板数 n
第二大，即于当在5样0t时R品一，进定可入时得色，到谱若基柱色本后谱对，称只的要峰各形组曲分线在；两相 间峰的越分窄配，系则数n有值微越小大差，异，经过反复多次 的H分越配小平，衡柱后效，能仍越可高获。得良好的分离；
减小固定液的液膜厚度df，增大组分在液 相中的扩散系数Dl，可以减小 Cl值。
a.降低固定液含量，df减小，但容量因子k也 随之变小，对分离不利；
b.固定液含量一定时，df值随载体的比表面积 增加而降低。因此，一般用比表面积较大的
载体来降低df值； c.提高柱温，Dl增大，但k值减小，故应控制
适当的柱温。
宽受涡流扩散、分子扩散和传 质阻力三个动力学因素的控制。
板高方程为：
u L —— 流动相的平均线速度； A、tBM 、C —— 常数。A为涡流扩散项系 数
B为分子扩散项系数 C为传质阻力项系数
u一定时，只有当A、B、C较小
时，板高H才能小，柱效才会高； 反之，则柱效低，色谱峰扩张。
1.涡流扩散项（A）
变宽的程度由下式决定：
A=2λdp
① A与填充物的平均直径dp 和填充不规则因子λ有关， 与流动相的性质、线速度和 组分性质无关；
② 使用颗粒细和均匀的填 料，采用均匀填充，是减小 涡流扩散和提高柱效的有效 途径。
2.分子扩散项（ ）
气体分子的分子扩散项系数B为：
B=2γDg
γ—— 弯曲因子。它表示柱填充物 对分子扩散的阻碍程度。
③ 在溶质浓度低时，Cs 基本上正比于Cm，曲 线近似直线。
色谱法概论PPT课件
能。
色谱法与其他技术的联用
色谱-质谱联用（GC-MS, LC-MS）
通过将色谱的分离能力与质谱的高灵敏度检测相结合，可实现对复杂样品中目标化合物 的定性和定量分析，广泛应用于药物代谢、环境监测等领域。
色谱-光谱联用（GC-IR, LC-UV/Vis）
色谱与光谱技术的联用可以提供更丰富的化合物结构和组成信息，有助于深入了解化合 物的性质和行为。
实验材料
确保色谱柱、试剂、溶 剂等材料的质量和纯度，
以满足实验要求。
实验设备
检查色谱仪、检测器、 注射器等设备的运行状 况，确保实验过程中设
备正常工作。
实验设计
根据实验目的和要求， 设计合理的色谱条件和
实验方案。
实验安全
注意实验过程中的安全 问题，如使用有毒有害
试剂时的防护措施。
实验操作步骤
色谱柱安装与条件设置
数据整理
整理实验过程中记录的数据，包括 色谱图、峰面积等。
结果分析
对实验结果进行深入分析，探究可 能的原因和影响因素。
03
02
结果判断
根据实验目的和要求，判断实验结 果是否符合预期。
结论总结
总结实验结果，得出结论，并提出 进一步改进和完善的建议。
04
04 色谱法在分析化学中的应 用
在食品分析中的应用
食品成分分析
色谱法用于分离和检测食品中的营养 成分，如脂肪、蛋白质、碳水化合物、 维生素和矿物质等，以确保食品质量 和安全。
食品添加剂分析
食品污染物分析
色谱法用于检测食品中的有害物质， 如农药残留、重金属、霉菌毒素等， 以防止食品污染和保障食品安全。
色谱法用于检测食品中添加的防腐剂、 色素、香料等成分，以控制食品添加 剂的使用量，保障消费者健康。
15-色谱分析法简介
8
色谱图及常用术语
色谱流出曲线: 由检测器输出的电信号强 度对时间作图，所得曲线 色谱峰: 曲线上突起部分
t
1、基线: 没有样品组分流出时的流出曲线； 2、峰高: 色谱峰顶点与基线之间的垂直距离； 3、区域宽度: 即色谱峰的宽度； 峰底宽度wb：Wb = 4 σ 半峰宽w1/2： W1/2 = 2.354 σ 标准偏差σ： 0.607倍峰高处峰宽的一半 。
15
分离度定义：相邻两峰保留值之差与两蜂宽之和的一半的比值
在—般情况下，由于色谱柱中溶质的浓度较低，分配系数K 为常数。——称线性色谱。 色谱峰是对称的呈高斯分布，高斯峰，其蜂底宽度等于4σ。 相邻两个蜂，其峰宽大致相等：
Rs＝1，峰间距离4 σ ，4 σ分离。峰有2％的重叠 Rs＝1.5，峰间距离6 σ ，称为6 σ分离，峰重叠小于1％， 两峰已完全分开。
9
峰面积A： 4、保留值 常用时间、距离或用将组分带出色谱柱所需要的流动相体
积表示，保留值由色谱分离过程中的热力学因素所决定; 在一 定色谱条件下保留值是特征的，可作为色谱定性的参数是色谱 法的重要概念之一；
a．保留时间 tR 从进样开始到色谱蜂最大值出现时所需要的时间；某组分
的保留时间就是它通过色谱柱所需要的时间； 死时间tM：多用t0表示 不被固定相保留的组分,从进样到出现峰极大值的时间；死 时间实际上就是流动相流经色谱柱所需要的时间；
3
色谱法的实质：分离； 色谱法的依据：各组分在互不相溶的两相——固定相与流动 相中吸附能力、分配系数或其它亲和作用性能的差异. 2. 色谱法的分类 (1)按流动相和固定相所处状态分类 气固色谱 气相色谱：气体作流动相 气液色谱 液相色谱：液体作流动相 液固色谱 液液色谱 超临界流体色谱: (2)按固定相的固定方式分类 柱色谱法：固定相装在色谱柱中 纸色谱法：用滤纸上的水分子作固定相 薄层色谱法：将吸附剂粉末制成薄层作固定相
色谱图及常用术语
色谱流出曲线: 由检测器输出的电信号强 度对时间作图，所得曲线 色谱峰: 曲线上突起部分
t
1、基线: 没有样品组分流出时的流出曲线； 2、峰高: 色谱峰顶点与基线之间的垂直距离； 3、区域宽度: 即色谱峰的宽度； 峰底宽度wb：Wb = 4 σ 半峰宽w1/2： W1/2 = 2.354 σ 标准偏差σ： 0.607倍峰高处峰宽的一半 。
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分离度定义：相邻两峰保留值之差与两蜂宽之和的一半的比值
在—般情况下，由于色谱柱中溶质的浓度较低，分配系数K 为常数。——称线性色谱。 色谱峰是对称的呈高斯分布，高斯峰，其蜂底宽度等于4σ。 相邻两个蜂，其峰宽大致相等：
Rs＝1，峰间距离4 σ ，4 σ分离。峰有2％的重叠 Rs＝1.5，峰间距离6 σ ，称为6 σ分离，峰重叠小于1％， 两峰已完全分开。
9
峰面积A： 4、保留值 常用时间、距离或用将组分带出色谱柱所需要的流动相体
积表示，保留值由色谱分离过程中的热力学因素所决定; 在一 定色谱条件下保留值是特征的，可作为色谱定性的参数是色谱 法的重要概念之一；
a．保留时间 tR 从进样开始到色谱蜂最大值出现时所需要的时间；某组分
的保留时间就是它通过色谱柱所需要的时间； 死时间tM：多用t0表示 不被固定相保留的组分,从进样到出现峰极大值的时间；死 时间实际上就是流动相流经色谱柱所需要的时间；
3
色谱法的实质：分离； 色谱法的依据：各组分在互不相溶的两相——固定相与流动 相中吸附能力、分配系数或其它亲和作用性能的差异. 2. 色谱法的分类 (1)按流动相和固定相所处状态分类 气固色谱 气相色谱：气体作流动相 气液色谱 液相色谱：液体作流动相 液固色谱 液液色谱 超临界流体色谱: (2)按固定相的固定方式分类 柱色谱法：固定相装在色谱柱中 纸色谱法：用滤纸上的水分子作固定相 薄层色谱法：将吸附剂粉末制成薄层作固定相
各种色谱方法简单介绍
第一课色谱法概述色谱法是一种重要的分离分析方法，它是利用不同物质在两相中具有不同的分配系数(或吸附系数、渗透性)，当两相作相对运动时，这些物质在两相中进行多次反复分配而实现分离。
在色谱技术中，流动相为气体的叫气相色谱，流动相为液体的叫液相色谱。
固定相可以装在柱内，也可以做成薄层。
前者叫柱色谱，后者叫薄层色谱。
根据色谱法原理制成的仪器叫色谱仪，目前，主要有气相色谱仪和液相色谱仪。
色谱法的创始人是俄国的植物学家茨维特。
1905年，他将从植物色素提取的石油醚提取液倒人一根装有碳酸钙的玻璃管顶端，然后用石油醚淋洗，结果使不同色素得到分离，在管内显示出不同的色带，色谱一词也由此得名。
这就是最初的色谱法。
后来，用色谱法分析的物质已极少为有色物质，但色谱一词仍沿用至今，在50年代，色谱法有了很大的发展。
1952年，詹姆斯和马丁以气体作为流动相分析了脂肪酸同系物并提出了塔板理论。
1956年范第姆特总结了前人的经验，提出了反映载气流速和柱效关系的范笨姆特方程，建立了初步的色谱理论。
同年，高莱(Golay)发明了毛细管拄，以后又相继发明了各种检测器，使色谱技术更加完善。
50年代末期，出现了气相色谱和质谱联用的仪器，克服了气相色谱不适于定性的缺点。
则年代，由于检测技术的提高和高压泵的出现，高效液相色谱迅远发展，使得色谱法的应用范围大大扩展。
目前，由于高效能的色谱往、高灵敏的检测器及微处理机的使用，使得色谱法已成为一种分析速度快、灵敏度高、应用范围广的分析仪器。
在这里主要介绍气相色谱分析法。
同时也适当介绍液相色谱法。
气相色谱法的基本理论和定性定量方法也适用于液相色谱法。
其不同之处在液相色谱法中介绍。
第二课气相色谱仪典型的气相色谱仪具有稳定流量的载气，将汽化的样品由汽化室带入色谱柱，在色谱柱中不同组分得到分离，并先后从色谱柱中流出，经过检测器和记录器，这些被分开的组分成为一个一个的色谱峰。
色谱仪通常由下列五个部分组成：载气系统（包括气源和流量的调节与测量元件等）进样系统（包括进样装置和汽化室两部分）分离系统（主要是色谱柱）检测、记录系统（包括检测器和记录器）辅助系统（包括温控系统、数据处理系统等）第三课气相色谱仪－载气系统载气通常为氮、氢和氢气，由高压气瓶供给。
第15章-色谱分析法导论
k mS mM
k 值越大，说明组分在固定相中的量越多，相当于柱的
容量大，因此又称分配容量。 它是衡量色谱柱对被分离组分保留能力的重要参数。
k 值也取决于组分及固定相热力学性质。它不仅随柱温、
柱压变化而变化，而且还与流动相及固定相的体积有关。
23
3、分配系数和分配比之间的关系
k cSVS cMVM
17
§15-2 色谱分离原理
一、分离原理 气相色谱分离过程是在色谱柱内完成的，气固色谱和
气液色谱，两者的分离机理不同。 气固色谱的固定相： 多孔性的固体吸附剂颗粒，其分离是基于固体吸附剂
对试样中各组分的吸附能力的不同。 气液色谱的固定相： 由担体和固定液所组成，其分离是基于固定液对试样
中各组分的溶解能力的不同。
图15-1色谱原型
1
1906年， Tsweet 发现色谱分离现象
碳酸钙 （固定相）
色石素油混醚合液 (流动相） 色谱柱
色带
2
植物色素分离图示
3
Chromatography
Tswett将这种方法命名为色谱 法（Chromatography），很显然 色谱法 （Chromatography）这个 词是由希腊语中“色”的写法 （chroma）和“书写”(graphein) 这两个词根组成的。
2）死时间( tM )： 不与固定相作用的气体（如空气）的保留时间。
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度u0时， 可用柱长 L 与 tM 的比值计算。
uu0 L tM
29
3）调整保留时间( tR ' )：
tR' = tR － tM
30
k 值越大，说明组分在固定相中的量越多，相当于柱的
容量大，因此又称分配容量。 它是衡量色谱柱对被分离组分保留能力的重要参数。
k 值也取决于组分及固定相热力学性质。它不仅随柱温、
柱压变化而变化，而且还与流动相及固定相的体积有关。
23
3、分配系数和分配比之间的关系
k cSVS cMVM
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§15-2 色谱分离原理
一、分离原理 气相色谱分离过程是在色谱柱内完成的，气固色谱和
气液色谱，两者的分离机理不同。 气固色谱的固定相： 多孔性的固体吸附剂颗粒，其分离是基于固体吸附剂
对试样中各组分的吸附能力的不同。 气液色谱的固定相： 由担体和固定液所组成，其分离是基于固定液对试样
中各组分的溶解能力的不同。
图15-1色谱原型
1
1906年， Tsweet 发现色谱分离现象
碳酸钙 （固定相）
色石素油混醚合液 (流动相） 色谱柱
色带
2
植物色素分离图示
3
Chromatography
Tswett将这种方法命名为色谱 法（Chromatography），很显然 色谱法 （Chromatography）这个 词是由希腊语中“色”的写法 （chroma）和“书写”(graphein) 这两个词根组成的。
2）死时间( tM )： 不与固定相作用的气体（如空气）的保留时间。
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度u0时， 可用柱长 L 与 tM 的比值计算。
uu0 L tM
29
3）调整保留时间( tR ' )：
tR' = tR － tM
30
色谱法概述 3#303
组分在固定相中物质的量 k 组分在流动相中物质的量 ns cs Vs Vs K K nm cm Vm Vm b
Vm b ——相比 Vs
反映各种色谱柱型特点的参数
色谱分离的基本理论
溶解
吸附
离子交换
k'值均决定于
二相中组分的相对粒子数 k'值大
固定相中的粒子数比流动相中的粒子数多
色谱分离的基本理论
色谱分离中决定相邻组分分离好坏的因素
1. 两组分保留值之差
组分在色谱柱内迁移 速率的差异 决定于两组分与固定 相、流动相之间相互 作用的差异
2. 两组分峰宽
反映了组分区带在移 动过程中的扩张程度 很大程度上取决于色 谱的分离条件
色谱分离的基本理论
色谱过程几个常用概念 1.分配平衡 2.分配系数K 3.容量因子k’ 4. 保留比R 5. K、k’、R之间关系 6. 其他相关概念 7. 柱效
按流动相状态
按色谱柱外形
柱色谱 平板色谱 （纸、薄层、薄膜）
色谱法的定义与分类
色谱法的特点 高分离度
高速度 高灵敏度 高容量
高灵活性 条件温和
快速准确分析 作为检测手段 作为制备手段
分离方式众多
非破坏性检测
色谱法中的基本术语
常用基本术语
萃取液 流动相
色谱柱 C B 固定相 A 紫外-分光光度 示差折光 热导 色谱图/色谱流出曲线 „„ 检测器
Tsweet Kuhn, Lederer
Izmailov, Shraiber Taylor, Uray
用碳酸钙作吸附剂分离植物色素。最先提出色谱概念 色谱分离了a-、b-和g-胡萝卜素。色谱法开始为人们所重视 薄层色谱 离子交换色谱 碳酸钙
色谱法
色谱法，又称层析法。根据其分离原理，有吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱与排阻色谱等方法。
??吸附色谱是利用吸附剂对被分离物质的吸附能力不同，用溶剂或气体洗脱，以使组分分离。常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、聚酰胺等有吸附活性的物质。
??分配色谱是利用溶液中被分离物质在两相中分配系数不同，以使组分分离。其中一相为液体，涂布或使之键合在固体载体上，称固定相；另一相为液体或气体，称流动相。常用的载体有硅胶、硅藻土、硅镁型吸附剂与纤维素粉等。
??吸附剂的填装 干法：将吸附剂一次加入色谱管，振动管壁使其均匀下沉，然后沿管壁缓缓加入开始层析时使用的流动相，或将色谱管下端出口加活塞，加入适量的流动相，旋开活使流动相缓缓滴出，然后自管顶缓缓加入吸附剂，使其均匀地润湿下沉，在管内形成松紧适度的吸附层。操作过程中应保持有充分的流动相留在吸附层的上面。湿法：将吸附剂与流动相混合，搅拌以除去空气泡，徐徐倾入色谱管中，然后再加入流动相，将附着于管壁的吸附剂洗下，使色谱柱表面平整。 俟填装吸附剂所用流动相从色谱柱自然流下，液面将柱表面相平时，即加试样溶液。
??试样的加入 除另有规定外，将试样溶于层析时使用的流动相中，再沿色谱管壁缓缓加入。注意勿使吸附剂翻起。或将试样溶于适当的溶剂中。与少量吸附剂混匀，再使溶剂挥发去尽后使呈松散状；将混有试样的吸附剂加在已制备好的色谱柱上面。如试样在常用溶剂中不溶解，可将试样与适量的吸附剂在乳钵中研磨混匀后加入。
??洗脱 除另有规定外，通常按流动相洗脱能力大小，递增变换流动相的品种和比例，分别分部收集流出液，至流出液中所含成分显著减少或不再含有时，再改变流动相的品种和比例。操作过程中应保持有充分的流动相留在吸附层的上面。
??2、上行法 色谱缸基本和下行法相似，唯除去溶剂槽和支架，并在色谱缸盖上的孔中加塞，塞中插入玻璃悬钩，以便将点样后的色谱滤纸挂在钩上。色谱滤纸一般长约25cm，宽度则视需要而定。必要时可将色谱滤纸卷成筒形。点样基线距底边约2.5cm，点样方法与下行法相同。色谱缸内加入适量流动相，放置，俟流动相蒸气饱和后，再下降悬钩，使色谱滤纸浸入流动相约0.5cm，流动相即经毛细管作用沿色谱滤纸上升，除另有规定外，一般展开至15cm后，取出晾干，按规定方法检视。
??吸附色谱是利用吸附剂对被分离物质的吸附能力不同，用溶剂或气体洗脱，以使组分分离。常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、聚酰胺等有吸附活性的物质。
??分配色谱是利用溶液中被分离物质在两相中分配系数不同，以使组分分离。其中一相为液体，涂布或使之键合在固体载体上，称固定相；另一相为液体或气体，称流动相。常用的载体有硅胶、硅藻土、硅镁型吸附剂与纤维素粉等。
??吸附剂的填装 干法：将吸附剂一次加入色谱管，振动管壁使其均匀下沉，然后沿管壁缓缓加入开始层析时使用的流动相，或将色谱管下端出口加活塞，加入适量的流动相，旋开活使流动相缓缓滴出，然后自管顶缓缓加入吸附剂，使其均匀地润湿下沉，在管内形成松紧适度的吸附层。操作过程中应保持有充分的流动相留在吸附层的上面。湿法：将吸附剂与流动相混合，搅拌以除去空气泡，徐徐倾入色谱管中，然后再加入流动相，将附着于管壁的吸附剂洗下，使色谱柱表面平整。 俟填装吸附剂所用流动相从色谱柱自然流下，液面将柱表面相平时，即加试样溶液。
??试样的加入 除另有规定外，将试样溶于层析时使用的流动相中，再沿色谱管壁缓缓加入。注意勿使吸附剂翻起。或将试样溶于适当的溶剂中。与少量吸附剂混匀，再使溶剂挥发去尽后使呈松散状；将混有试样的吸附剂加在已制备好的色谱柱上面。如试样在常用溶剂中不溶解，可将试样与适量的吸附剂在乳钵中研磨混匀后加入。
??洗脱 除另有规定外，通常按流动相洗脱能力大小，递增变换流动相的品种和比例，分别分部收集流出液，至流出液中所含成分显著减少或不再含有时，再改变流动相的品种和比例。操作过程中应保持有充分的流动相留在吸附层的上面。
??2、上行法 色谱缸基本和下行法相似，唯除去溶剂槽和支架，并在色谱缸盖上的孔中加塞，塞中插入玻璃悬钩，以便将点样后的色谱滤纸挂在钩上。色谱滤纸一般长约25cm，宽度则视需要而定。必要时可将色谱滤纸卷成筒形。点样基线距底边约2.5cm，点样方法与下行法相同。色谱缸内加入适量流动相，放置，俟流动相蒸气饱和后，再下降悬钩，使色谱滤纸浸入流动相约0.5cm，流动相即经毛细管作用沿色谱滤纸上升，除另有规定外，一般展开至15cm后，取出晾干，按规定方法检视。
色谱法基本介绍
交换色谱
离子交换色谱利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力 诧异来实现分离。离子交换色谱的固定相一般为离子交换树脂， 树脂分子结构中存在许多可以电离的活性中心，待分离组分中的 离子会与这些活性中心发生离子交换，形成离子交换平衡，从而 在流动相与固定相之间形成分配。固定相的固有离子与待分离组 分中的离子之间相互争夺固定相中的离子交换中心，并随着流动 相的运动而运动，最终实现分离
吸附色谱利用固定相吸附对物质分子吸附能力的差异实现对混合 物的分离，吸附色谱的色谱过程是流动相分子与物质分子竞争固 定相吸附中心的过程。
基本原理
物理吸附又称表面吸附，是因构成溶液的分子（含溶质及溶剂） 与吸附剂表面分子的分子间的相互作用所引起的
物理吸附过程：吸附——解吸附——再吸附——再解析——直至 分离
气相色谱和色谱理论的出现
气相色谱的出现使色谱技术从 最初的定性分离手段进一步演 化为具有分离功能的定量测定 手段，并且极大的刺激了色谱 技术和理论的发展
高效液相色谱
板数，以高压驱动流动相，使得 经典液相色谱需要数日乃至数月完成的分离工作 得以在几个小时甚至几十分钟内完成。
化学吸附 基本特点：有选择性、不可逆吸附。 基本原理：产生 化学反应。酸性物质与Al₂O₃发生化学反应；碱性物质与硅胶发生 化学反应；Al2O3容易发生结构的异构化，应尽量避免。
分配色谱
分配色谱利用固定相与流动相之间对待分离组分溶解度的差异来 实现分离。分配色谱的固定相一般为液相的溶剂，依靠图布、键 合、吸附等手段分布于色谱柱或者担体表面。分配色谱过程本质 上是组分分子在固定想和流动相之间不断达到溶解平衡的过程
色谱理论
1、关于保留时间的理论 保留时间是样品从进入色谱柱到流出色谱柱所需要的时间，不同
色谱法
第一节 概述
的含义，但仍被人们沿用至今。
在色谱法中，将填入玻璃管或不锈钢管内静止
不动的一相（固体或液体）称为固定相 ；自上 而下运动的一相（一般是气体或液体）称为流 动相 ；装有固定相的管子（玻璃管或不锈钢管） 称为色谱柱 。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
定相，还可作为液液分配色谱的载体和键合相色谱填料 的基体。
三、液-固吸附色谱流动相 液相色谱的流动相必须符合下列要求： （1）能溶解样品，但不能与样品发生反应。 （2）与固定相不互溶，也不发生不可逆反应。 （3）粘度要尽可能小，这样才能有较高的渗透性和柱
第四节 液—固色谱法
（4）应与所用检测器相匹配。例如利用紫外检测器时， 溶剂要不吸收紫外光。
般处于较高的能级，存在一些分散的具有表面活性的 吸 附中心 。因此，液固色谱法是根据各组分在固定相上的
吸附能力的差异进行分离，故也称为液固吸附色谱。
吸附剂吸附试样的能力，主要取决于吸附剂的比表面 积和理化性质，试样的组成和结构以及洗脱液的性质等。 组分与吸附剂的性质相似时，易被吸附，呈现高的保留 值；当组分分子结构与吸附剂表面活性中心的刚性几何 结构相适应时，
镁、硅酸镁、分子筛及聚酰胺等。非极性吸附剂最常见 的是活性炭。
极性吸附剂可进一步分为酸性吸附剂和碱性吸附剂。 酸性吸附剂包括硅胶和硅酸镁等，碱性吸附剂有氧化铝、
第四节 液—固色谱法
镁和聚酰胺等。酸性吸附剂适于分离碱，如脂肪胺和芳 香胺。碱性吸附剂则适于分离酸性溶质，如酚、羧和吡 咯衍生物等。
各种吸附剂中，最常用的吸附剂是硅胶，其次是氧化 铝。在现代液相色谱中，硅胶不仅作为液固吸附色谱固
色谱法(chromatography)概念、特点和分类
色谱法（chromatography）概念、特点和分类1903年，俄国科学家M.C.ЦВЕТ首创了一种绿叶中分离多种不同颜色色素成分的方法，命名为色谱法(chromatography)，由于翻译和习惯的原因，又常称为层析法。
近百年来，色谱法不断发展，形式多种多样。
50年代开始，相继出现了气相色谱、液相色谱、高效液相色谱、薄层色谱、通透色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、亲和色谱、金属螯合色谱等。
几乎每一种色谱法都已发展成为一门独立的生化技术，在生化领域内得到了广泛的应用。
色谱技术因操作较简便，设备不复杂，样品量可大可小，既可用于实验室的科学研究，又可用于工业化生产。
它与光电仪器、电子计算机结合，可组成各种各样的高效率、高灵敏度的自动化分离分析装置。
这充分显示色谱技术的强大生命力，它是近代生物化学发展的关键技术之一。
一、色谱法的概念和特点色谱法是利用混合物中各组分的理化性质的差异(吸附力、溶解度、分子形状和大小、分子极性、分子亲和力等)，使各组分以不同程度分布在两个相中，其中一个相叫固定相(stationnary phase)，另一相流过此固定相叫作流动相(mobile phase)。
由于各组分受流动相作用产生的推力和受固定相作用产生的阻力的不同，使各组分产生不同的移动速度，使得结构上只有微小差异的各组分得到分离。
再配合相应的光学、电学、电化学和或其他相关检测手段，对各组分进行定性和定量分析。
色谱法是一种物理化学分离分析方法。
它既是一种极好的分离纯化的方法，也是一种进行精确定性、定量分析的方法。
在色谱分析中，通常是根据色谱峰的位置来进行定性分析，根据色谱峰的面积或高度进行定量分析的。
色谱法的特点是：1．具有极高的分辨效力：只要选择好适当的色谱法(色谱类型、色谱条件)，它就能很好地分离理化性质极为相近的混合物，如同系物、同分异构体，甚至同位素，这是经典的物理化学分离方法不可能达到的。
2．具有极高的分析效率：一般说来，对某一混合组分的分析，只需几十分钟，乃至几分钟就可完成一个分析周期。
第五章-色谱分析法概论
VM = Fc·tM
Fc:流动相平均体积流速,（单位:cm3·min-1）.
(5) 保留体积VR
指从进样开始到被测组分在柱后出现浓度极大点时所通过 的流动相的体积。保留时间与保留体积关系：
VR = Fc·tR (6)调整保留体积VR
某组分的保留体积扣除死体积后，称为该组分的调整保留体 积。
VR = VR VM = tR Fc
3. 保留值与容量因子的关系
k' K1KVs KVs
Vm VM
将色谱过程基本方程代入：
k' VR VM Vs
Vs VM
可得： k' VRVMVR ' tR ' tRtM
VM VM tM tM
将该式改为： VRVM(1k')
tRtM(1k')
tR
L u
(1
k
')
4.相对保留值 2 ,1
某组分2的调整保留值与组分1的调整保留值之比，称为相对
取决于组分在固定相上的热力学性质。
2、分离度的定义
分离度又叫分辨率或分辨度，既能反映柱效率又能反映选择
性的指标，是衡量分离效能的总指标。
定义：
Rs
1 2
{ 根据流动相的
气相色谱(GC) 气-液色谱(GLC)
物态可分为
液相色谱(LC) 液-固色谱(LSC)
液-液色谱(LLC)
按固定相的固 定方式分类
填充柱色谱 柱色谱 毛细管柱色谱
平板色谱 纸色谱 薄层色谱
平板色谱
根据分离机理 可分为
吸附色谱 分配色谱 离子交换色谱 排阻色谱
色谱法的特点和应用
1.分离效能高 2.灵敏度高 可检测10-11~10-13g,适于痕量分析.色
Fc:流动相平均体积流速,（单位:cm3·min-1）.
(5) 保留体积VR
指从进样开始到被测组分在柱后出现浓度极大点时所通过 的流动相的体积。保留时间与保留体积关系：
VR = Fc·tR (6)调整保留体积VR
某组分的保留体积扣除死体积后，称为该组分的调整保留体 积。
VR = VR VM = tR Fc
3. 保留值与容量因子的关系
k' K1KVs KVs
Vm VM
将色谱过程基本方程代入：
k' VR VM Vs
Vs VM
可得： k' VRVMVR ' tR ' tRtM
VM VM tM tM
将该式改为： VRVM(1k')
tRtM(1k')
tR
L u
(1
k
')
4.相对保留值 2 ,1
某组分2的调整保留值与组分1的调整保留值之比，称为相对
取决于组分在固定相上的热力学性质。
2、分离度的定义
分离度又叫分辨率或分辨度，既能反映柱效率又能反映选择
性的指标，是衡量分离效能的总指标。
定义：
Rs
1 2
{ 根据流动相的
气相色谱(GC) 气-液色谱(GLC)
物态可分为
液相色谱(LC) 液-固色谱(LSC)
液-液色谱(LLC)
按固定相的固 定方式分类
填充柱色谱 柱色谱 毛细管柱色谱
平板色谱 纸色谱 薄层色谱
平板色谱
根据分离机理 可分为
吸附色谱 分配色谱 离子交换色谱 排阻色谱
色谱法的特点和应用
1.分离效能高 2.灵敏度高 可检测10-11~10-13g,适于痕量分析.色
环境仪器分析：第2章 色谱分析法
(v) 色谱峰两峰间的距离，是评价固定相（或流动相） 选择是否合适的依据。
第二节 气相色谱理论基础
色谱分析的目的是将样品中各组分彼此分离，组 分要达到完全分离，两峰间的距离必须足够远。两峰 间的距离是由组分在两相间的分配系数决定的，即与 色谱过程的热力学性质有关。但是两峰间虽有一定距 离，如果每个峰都很宽，以致彼此重叠，还是不能分 开。这些峰的宽或窄是由组分在色谱柱中传质和扩散 行为决定的，即与色谱过程的动力学性质有关。因此， 要从热力学和动力学两方面来研究色谱行为。
对A、B两组分的选择因子，用下式表示：
α= tR(B)/tR(A)= k(A)/k(B)=K(A)/K(B)
通过选
择因子α把实验测量值k与热力学性质的分配系数K直接联系起来，
α对固定相的选择具有实际意义。如果两组分的K或k值相等，则
α=1，两个组分的色谱峰必将重合，说明分不开。两组分的K或k
值相差越大，则分离得越好。因此两组分具有不同的分配系数是
它不仅随柱温、柱压变化而变化，而且还与流动相及固定相的体 积有关。
k = ms/mm =CsVs/CmVm
式中cs,cm分别为组分在固定相和流动相的浓度；Vm为柱中流 动相的体积，近似等于死体积。Vs为柱中固定相的体积，在各种 不同类型的色谱中有不同的含义。
例如：在分配色谱中，Vs表示固定液的Байду номын сангаас积；在尺寸排阻色谱中， 则表示固定相的孔体积。
➢基线漂移（baseline drift）：基线随时间定向的缓慢变化。
➢基线噪声（baseline noise）：指各种因素所引起的基线起 伏。
3. 峰高 色谱峰顶点与基线之间的垂直距离，以（h）表示。
4. 保留值 (1) 死时间 tM 不被固定相吸附或溶解的物质（如空气、甲烷）
第二节 气相色谱理论基础
色谱分析的目的是将样品中各组分彼此分离，组 分要达到完全分离，两峰间的距离必须足够远。两峰 间的距离是由组分在两相间的分配系数决定的，即与 色谱过程的热力学性质有关。但是两峰间虽有一定距 离，如果每个峰都很宽，以致彼此重叠，还是不能分 开。这些峰的宽或窄是由组分在色谱柱中传质和扩散 行为决定的，即与色谱过程的动力学性质有关。因此， 要从热力学和动力学两方面来研究色谱行为。
对A、B两组分的选择因子，用下式表示：
α= tR(B)/tR(A)= k(A)/k(B)=K(A)/K(B)
通过选
择因子α把实验测量值k与热力学性质的分配系数K直接联系起来，
α对固定相的选择具有实际意义。如果两组分的K或k值相等，则
α=1，两个组分的色谱峰必将重合，说明分不开。两组分的K或k
值相差越大，则分离得越好。因此两组分具有不同的分配系数是
它不仅随柱温、柱压变化而变化，而且还与流动相及固定相的体 积有关。
k = ms/mm =CsVs/CmVm
式中cs,cm分别为组分在固定相和流动相的浓度；Vm为柱中流 动相的体积，近似等于死体积。Vs为柱中固定相的体积，在各种 不同类型的色谱中有不同的含义。
例如：在分配色谱中，Vs表示固定液的Байду номын сангаас积；在尺寸排阻色谱中， 则表示固定相的孔体积。
➢基线漂移（baseline drift）：基线随时间定向的缓慢变化。
➢基线噪声（baseline noise）：指各种因素所引起的基线起 伏。
3. 峰高 色谱峰顶点与基线之间的垂直距离，以（h）表示。
4. 保留值 (1) 死时间 tM 不被固定相吸附或溶解的物质（如空气、甲烷）
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用力（如吸附力、溶解力、离子交换力、分子排阻力和其
他亲和力等）存在微小差别，使得不同组分被流动相运载
移动的速率不同，产生差速迁移，使得结构和性质有微小
差别的不同组分按先后次序从固定相中流出而分离开来。 差速迁移是色谱分离的基础。 下面以吸附柱色谱法为例来学习色谱分离的过程和原理。
1. 试样
…… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ……
中不同组分在吸附剂上的物理吸附性能的差异进行分离。
如气固色谱法、液固色谱法。 （2）分配色谱法：用液体做固定相，根据不同组分在 固定相（液体）和流动相之间分配系数的不同进行分离。
如气液色谱法、液液色谱法。
（3）离子交换色谱法：固定相是离子交换剂，依据 离子型化合物中各离子组分与离子交换剂上表面带电 荷基团进行可逆性离子交换能力的差别进行分离。 （4）尺寸排阻色谱法：又叫凝胶色谱法或空间排阻 色谱法，用多孔性凝胶作固定相，根据不同大小的组
薄层色谱法：将适当粒度的吸附剂作为固定相涂布在平板上 形成薄层，然后用与纸色谱法类似的方法操作以达到分离目 的。以涂敷在玻璃板上的吸附剂作固定相
3、按色谱过程的分离机制分类
吸附色谱法
分配色谱法 离子交换色谱法 尺寸排阻色谱法 亲和色谱法 生物色谱法
（1） 吸附色谱法：用固体吸附剂作固定相，根据样品
流动相
碳酸钙
固定相
玻璃管
色谱柱
谱带
分离，形成不同颜色的谱带。
色谱原型装置
二、色谱法的发展
色谱方法的发展
色谱理论的发展
1. 色谱方法的发展
1935年 离子交换柱色谱法 1941年 液液分配柱色谱法 1944年 纸色谱法 1952年 气相色谱法 1956年 薄层色谱法 1959年 凝胶柱色谱法 1968年前后 高效液相色谱法 1975年 离子色谱法 80年代初 超临界流体色谱法 80年代中后期 毛细管电泳法
组分A比组分B先从色谱柱中流出，原因是什么？
3. 固定相
组分A和B结构和性质的不同导致它们与固定相的作用力不同
4. 色谱柱
… …… ……
组分A与固定相的吸附作用力弱，随流动相迁移 的速率快，先流出色谱柱；组分B与固定相的吸附作 用力强，随流动相迁移的速率慢，后流出色谱柱。
…… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ……
区域宽度的三表示形式
标准偏差σ：0.607倍峰高处色谱峰宽的一半 半峰宽W1/2：峰高一半处对应的峰宽 峰底宽度W：峰两侧拐点上切线在基线上的截距
三者关系： W = 4σ= 1.699 W1/2
保留值
死时间 保留时间 调整保留时间 死体积 保留体积 调整保留体积 相对保留值
气相毛细管柱
液相柱
凝胶色谱柱
2、色谱法的特点
分离效率高 分析速度快 灵敏度高 样品用量少 选择性好 多组分同时分析
分离和测定同时完成
应用广泛 易于自动化
四、色谱法的分类
从色谱法的发展知，各种类型的色谱法很多， 可从不同的角度对其进行分类。 主要有以下三
种：
按流动相和固定相的状态分类
按固定相的操作方式分类
…… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… ……
2. 流动相
…… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …… …. ….
色谱分离过程
吸附 解吸附 再吸附 再解吸附 分离
反复多次 吸附-解吸附
差速迁移
在吸附柱色谱法中，固定相是固体吸附剂，吸附剂对不同 的组分表现出程度不同的吸附能力。待分离的组分随流动相通
过吸附剂时，由于吸附剂对不同组分有不同的吸附力，使得不
同组分随流动相迁移运载的速率不同，产生差速迁移，最后使 得不同组分按先后次序流出色谱柱，实现分离。
色谱峰 基线
流出曲线：色谱仪记录器记录的电信号强度对t 作图所绘制的曲线。
色谱峰： 曲线上突出的部分。
基线：色谱柱中仅有流动相通过时，检测器响应 的信号记录，通常与横轴平行。基线反应检测器 的噪音随时间的变化，稳定的基线应当是一条直 线。
峰高（h）：色谱峰顶点与基线之间的垂 直距离。 峰面积（A）：色谱峰所包围的面积。 色谱峰区域宽度：描述色谱流出曲线的 另一个重要参数，用来量度色谱分离的 效率，反映柱效的高低。
法，是一种分离分析技术，是分离分析多组分混合物
质的极有效的物理及物理化学分析方法；是以试样中 各组分与固定相和流动相之间的相互作用力（如吸附、 分配、离子交换、排阻、亲和等作用力）的差异为依 据而建立起来的各种分离分析方法。
几个概念
• 固定不动的一相，称为固定相，可以是固体或液体。 • 携带试样混合物流过固定相的流体称为流动相， 可以 是气体、液体或超临界流体。 • 内有固定相，用以分离混合物的柱管称为色谱柱。
t
V
保留时间tR：组分通过色谱柱所需的时间 死时间t0：不被保留的组分从进样到色谱 峰最大值出现的时间 调整保留时间tRˊ：扣除死时间后的保留 时间tRˊ＝tR－t0
死体积VM：指惰性组分从进样开始到柱 后出现浓度极大点时所通过的流动相体 积；指从进样器到柱后出口未被固定相 所占据的一切空间。可由死时间与流动 相流速Fc(mL/min)计算：VM = tM· c F
一个吸附-解吸附（脱附）的平衡过程。
根据吸附柱色谱法的分离过程和原理可以 推断其他各种类型的色谱方法的分离过程和 原理。
由吸附柱色谱法知：色谱法利用不同组分在不同相态 （固定相和流动相）中的选择性分配，以流动相对固定相 中的混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会以不同的速 度沿固定相移动，最终达到分离的效果。 色谱分离过程的本质是待分离的组分在固定相和流动 相之间分配平衡的过程，不同组分在两相之间的分配不同， 使得各组分随流动相迁移的速度不相同，随着流动相的运
2、按固定相的操作形式分类
按照管柱的粗细和 固定相的填充方式 固定相装在管柱内 柱色谱 毛细管柱色谱 薄层色谱 填充柱色谱
平面色谱
固定相呈平面状
纸色谱 高分子薄膜色谱
按平面材料的不同
柱色谱法：将固定相装在一金属或玻璃柱中或是将固定相附 着在毛细管内壁上做成色谱柱，试样从柱头到柱尾沿一个方 向移动而进行分离的色谱法。 纸色谱法：利用滤纸作固定液的载体，把试样点在滤纸上， 然后用溶剂展开，各组分在滤纸的不同位置以斑点形式显现， 根据滤纸上斑点位置及大小进行定性和定量分析。以吸附水 分的滤纸作固定相
六、色谱流出曲线及有关术语
色谱流出曲线和色谱峰 基线 峰高 保留值 区域宽度 分配系数 分配比 分离度
试样中各组分经色谱柱分离后，按先后 次序经过检测器时，检测器就将流动相 中各组分浓度的变化转变为相应的电信 号，由记录仪所记录下的信号——时间 曲线或信号——流动相体积曲线，称为 色谱流出曲线，或色谱图。
色谱法概述
主要内容
1 色谱法的起源
2 3 4
5 6
色谱法的发展
色谱法的定义、特点 色谱法的分类
色谱法的基本原理
色谱术语
一、色谱法的起源
1906年由俄国植物学家Tswett创立
研究植物叶子的组成时，他将植物色 素的石油醚浸取液通过填充有碳酸钙的直 石油醚
立玻璃管，再用纯净的石油醚自上而下淋
洗，随着淋洗的进行，发现不同色素向下 移动的速度不同，最后色素中各组分互相
按色谱过程的分离机制分类
1、按流动相和固定相的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ态分类
流动相
液体 液体 气体 气体 超临界流体
固定相
固体 液体 固体 液体
类型
液-固色谱 液相色谱 (1) LC 液-液色谱 气-固色谱 气-液色谱 气相色谱 GC SFC
(2)
超临界流体色谱 (3)
随着色谱工作的发展，通过化学反应将固定液键合到载体表 面，这种采用化学键合固定相的色谱法称为键合相色谱法 (4)
高效凝胶色谱
经过一个世纪的发展，色谱法无论是在理论上、 方法上、设备上及文献资料上都已经成熟了；已被
广泛应用于医药卫生、食品、环境、材料、化工、
农业及生命科学等各个领域，成为分离分析多组分 混合物的极为重要的研究手段。
三、色谱法的定义、特点
1、色谱法的定义
色谱法（Chromatography）又叫色层法或层析
比拟作分馏过程，提出了表达柱效能模式的塔板理论。
L ΔV 0 1 2 3 4 5
H
色谱柱
L:色谱柱柱长; H: 理论塔板高度; ΔV：样品体积
（2）速率理论
气相色谱兴起之后，科学家们在实际研究中发现得
到的色谱峰往往是展宽的图形，塔板理论无法解释这种
现象。为此，荷兰学者Van Deemter等人于1956年提 出了速率理论。该理论吸收了塔板理论中理论塔板高度