色谱基本理论
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仪器分析化学 第一章 色谱基本理论
• 单位柱长的塔板数越多，表明柱效越高。 • 用不同物质计算可得到不同的理论塔板数。 • 组分在tM时间内不参与柱内分配。需引入有效 塔板数和有效塔板高度：
n理5.54 (Yt1R /2)216 (tYR)2
n有效
5.54( tR' Y1/ 2
)2
16(tR' Y
)2
H有效
L n有效
（二） 塔板数和塔板高度
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，出峰越慢； 试样一定时，K主要取决于固定相性质； 选择适宜的固定相可改善分离效果； 试样中的各组分具有不同的K值是分离的基础； 某组分的K = 0时，即不被固定相保留，最先流出。 同一条件下，若两组分的K值相等，则色谱峰重合， 差别越大，色谱峰的距离越大
三. 速率理论-影响柱效的因素
（一）. 范.弟姆特（Van Deemter）方程式－ 气相色谱速率理论
H = A + B/u + C·u
H：理论塔板高度， u：载气的线速度(cm/s)
减小A、B、C三项可提高柱效； 存在着最佳流速； A、B、C三项各与哪些因素有关？
A─涡流扩散项（eddy diffusion）
（四） 分配比与保留时间的关系
tR = tM(1+k) tR’=ktM
（五） 分配比、分配系数与选择性因子的关系
a = t´R（2）/ t´R（1）= k2 /k1= K2 /K1
讨论：如何使A、B组分完全分离
浓
度
A
B
A
B
组分A、B在沿柱移动时不同位置的浓度轮廓
1.两组分的分配系数必须有差异 2.区域宽度的扩展速度应小于区域分离的速度 3.在保证快速分离的前提下，提供足够长的色谱柱
n理5.54 (Yt1R /2)216 (tYR)2
n有效
5.54( tR' Y1/ 2
)2
16(tR' Y
)2
H有效
L n有效
（二） 塔板数和塔板高度
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，出峰越慢； 试样一定时，K主要取决于固定相性质； 选择适宜的固定相可改善分离效果； 试样中的各组分具有不同的K值是分离的基础； 某组分的K = 0时，即不被固定相保留，最先流出。 同一条件下，若两组分的K值相等，则色谱峰重合， 差别越大，色谱峰的距离越大
三. 速率理论-影响柱效的因素
（一）. 范.弟姆特（Van Deemter）方程式－ 气相色谱速率理论
H = A + B/u + C·u
H：理论塔板高度， u：载气的线速度(cm/s)
减小A、B、C三项可提高柱效； 存在着最佳流速； A、B、C三项各与哪些因素有关？
A─涡流扩散项（eddy diffusion）
（四） 分配比与保留时间的关系
tR = tM(1+k) tR’=ktM
（五） 分配比、分配系数与选择性因子的关系
a = t´R（2）/ t´R（1）= k2 /k1= K2 /K1
讨论：如何使A、B组分完全分离
浓
度
A
B
A
B
组分A、B在沿柱移动时不同位置的浓度轮廓
1.两组分的分配系数必须有差异 2.区域宽度的扩展速度应小于区域分离的速度 3.在保证快速分离的前提下，提供足够长的色谱柱
第2章色谱理论1
19:29:35
（3）K及k与r2,1的关系
r 2 ,1
′ tR 2 K2 2 = = = t′ 1 K1 k1 R
如果两组分的K或k值相等，则r2,1=1，两组分的色谱峰必 如果两组分的K 值相等， =1， 如果两组分的 将重合，说明分不开。 将重合，说明分不开。 如果两组分的K或k值相差越大，r2,1越大，则分离得越好。 如果两组分的K 相差越大 越大， 越大，则分离得越好。 如果两组分的 因此两组分具有不同的分配系数是色谱分离的先决条件 因此两组分具有不同的分配系数是色谱分离的先决条件 相对保留值， r2,1：相对保留值，又称选择因子
谱图上有不同位置的色谱峰。 不同位置的色谱峰 谱图上有不同位置的色谱峰。
19:29:35
例：用一根固定相的体积为 用一根固定相的体积为0.148mL，流动相的 ， 体积为1.26mL的色谱柱分离 的色谱柱分离A,B两个组分，它们 两个组分， 体积为 的色谱柱分离 两个组分 的保留时间分别为14.4min，15.4min，不被保留 ， 的保留时间分别为 ， 组分的保留时间为4.2min，试计算： ，试计算： 组分的保留时间为 （1）各组分的容量因子 ） （2）各组分的分配系数 ） 两组分的选择因子r （3）AB两组分的选择因子 B,A ） 两组分的选择因子
19:29:35
理论塔板数与色谱参数之间的关系为： 理论塔板数与色谱参数之间的关系为：
tR 2 tR 2 n = 5.54( ) =16( ) W/2 Wb 1
说明： 说明：
单位柱长的塔板数越多，表明柱效越高。 单位柱长的塔板数越多，表明柱效越高。 单位柱长的塔板数越多 柱效越高 同一色谱柱，用不同物质计算可得到不同的理 同一色谱柱， 不同物质计算可得到不同的理 同一色谱柱 计算可得到 论塔板数。 论塔板数。 保留时间包含死时间，在死时间内不参与分配! 保留时间包含死时间，在死时间内不参与分配! 保留时间包含死时间 因此n 因此n不能准确反映柱效的大小
色谱理论基础
k = ws /wm = K·Vs/ Vm = K / 可见，k与组分的分配系数K和相比有关，但与流动相流速
无关。k值大小可直接从色谱图上测量。有关计算式如下：
k tr t0 Vr V0
t0
V0
恒流速 t0 的测定
基本保留方程 分离因子
tr = t0 (1＋k) Vr = F tr
Vr V0 (1 k) V0 KVs
t r2 K2 k2
t r1 K1 k1
色谱分离的特征之一是组分在色谱柱上有不同程度上 的滞留。由于色谱固定相面积很大、液膜很薄, 组分通 过色谱柱时, 它们在两相间的分配被认为是达到平衡的。 优先分配在固定相的组分在柱上的保留时间最长, 而分 配系数小的组分保留时间短。换句话说，溶质的保留行 为是其平衡分配性质的函数。组分之间平衡分配性质的 差异给色谱分离提供了可能性。
G为负值, 则柱温与分配系数成反比。一般温度上升,
K值下降, 这导致组分移动速度增加, 保留值下降。
对任何色谱过程, 分配系数对温度的变化率为：
d ln K H
dTc RTc
在气相色谱中, 组分从气相转移到液相, 其H值大,
常用控制柱温来调节分离；而在液相色谱中, 组分从
液相转移另一液相（固定相）, 其H值要小得多。所
以液相色谱对温度变化不太敏感, 一般在室温下操作。
对于气相色谱分析, 柱温上升20℃，K下降一半，
低温有利于分离，高温有利于分析速度。 同样，柱温的稳定性严重影响GC的保留值，商品
仪器的柱温控制精度为±0.2℃。
问题：在色谱分析中，温度除了对分离结果 有影响外，还有其它影响吗？
补充材料
GC中的温度控制
中, uX = u，即X谱带的迁移速度与流动相分子通过色 谱柱的速度一样。
无关。k值大小可直接从色谱图上测量。有关计算式如下：
k tr t0 Vr V0
t0
V0
恒流速 t0 的测定
基本保留方程 分离因子
tr = t0 (1＋k) Vr = F tr
Vr V0 (1 k) V0 KVs
t r2 K2 k2
t r1 K1 k1
色谱分离的特征之一是组分在色谱柱上有不同程度上 的滞留。由于色谱固定相面积很大、液膜很薄, 组分通 过色谱柱时, 它们在两相间的分配被认为是达到平衡的。 优先分配在固定相的组分在柱上的保留时间最长, 而分 配系数小的组分保留时间短。换句话说，溶质的保留行 为是其平衡分配性质的函数。组分之间平衡分配性质的 差异给色谱分离提供了可能性。
G为负值, 则柱温与分配系数成反比。一般温度上升,
K值下降, 这导致组分移动速度增加, 保留值下降。
对任何色谱过程, 分配系数对温度的变化率为：
d ln K H
dTc RTc
在气相色谱中, 组分从气相转移到液相, 其H值大,
常用控制柱温来调节分离；而在液相色谱中, 组分从
液相转移另一液相（固定相）, 其H值要小得多。所
以液相色谱对温度变化不太敏感, 一般在室温下操作。
对于气相色谱分析, 柱温上升20℃，K下降一半，
低温有利于分离，高温有利于分析速度。 同样，柱温的稳定性严重影响GC的保留值，商品
仪器的柱温控制精度为±0.2℃。
问题：在色谱分析中，温度除了对分离结果 有影响外，还有其它影响吗？
补充材料
GC中的温度控制
中, uX = u，即X谱带的迁移速度与流动相分子通过色 谱柱的速度一样。
色谱基础理论分配系数与分配比
1
1 分配系数
• 分配过程
物质在固定相和流动相（气相）之间发生的吸 附、脱附和溶解 、挥发的过程
• 分配系数
在一定的温度和压力下，组分在两相之间达到 分配平衡时的浓度比
2
1 分配系数
K cs
式中 ：
cM
•cs ：组分在固定相中的浓度； •cM：组分在流动相中的浓度；
气相色谱分析原理：
不同物质在两相间具有不同的分配系数 分配系数是色谱分离的依据
RS
w mM ms mM
1
1 ms / mM
1 1 k
7
3 分配系数分配比之间关系
假设色谱柱长为L
则组分和流动相通过色谱柱所需要的时间分别为：
tR
L us
由以上各式可得
tM
L u
tR tM (1 k)
k tR tM tR'
tM
tM
据上式可知：k可由实验测得
8
4 分配系数、分配比的应用
(
1)
(
k
)
式中 ： 4
k 1
•R：分离度；
•n：理论塔板数；
•α: 相对保留值；
•k：分配比；
根据上述关系以及实验对分离度的要求，可以通过改变
柱温、相比等条件，得到合适的分配比，从而达到实验
要求的分离度
10
4 分配系数、分配比的应用
3o 在液液分配色谱中的应用
与在气相色谱中的应用对比：
相同点：分离顺序取决于分配系数的大小，分配 系数大的组分保留值大 不同点：气相色谱中流动相的性质对分配系数影 响不大；而液液分配色谱中，流动相的种类对分 配系数有较大的影响
3
2 分配比
• 分配比（容量因子或容量比）
1 分配系数
• 分配过程
物质在固定相和流动相（气相）之间发生的吸 附、脱附和溶解 、挥发的过程
• 分配系数
在一定的温度和压力下，组分在两相之间达到 分配平衡时的浓度比
2
1 分配系数
K cs
式中 ：
cM
•cs ：组分在固定相中的浓度； •cM：组分在流动相中的浓度；
气相色谱分析原理：
不同物质在两相间具有不同的分配系数 分配系数是色谱分离的依据
RS
w mM ms mM
1
1 ms / mM
1 1 k
7
3 分配系数分配比之间关系
假设色谱柱长为L
则组分和流动相通过色谱柱所需要的时间分别为：
tR
L us
由以上各式可得
tM
L u
tR tM (1 k)
k tR tM tR'
tM
tM
据上式可知：k可由实验测得
8
4 分配系数、分配比的应用
(
1)
(
k
)
式中 ： 4
k 1
•R：分离度；
•n：理论塔板数；
•α: 相对保留值；
•k：分配比；
根据上述关系以及实验对分离度的要求，可以通过改变
柱温、相比等条件，得到合适的分配比，从而达到实验
要求的分离度
10
4 分配系数、分配比的应用
3o 在液液分配色谱中的应用
与在气相色谱中的应用对比：
相同点：分离顺序取决于分配系数的大小，分配 系数大的组分保留值大 不同点：气相色谱中流动相的性质对分配系数影 响不大；而液液分配色谱中，流动相的种类对分 配系数有较大的影响
3
2 分配比
• 分配比（容量因子或容量比）
第二章-色谱基本理论
(二) 塔扳理论存在的不足：
1.塔板理论是模拟在一些假设条件下而提出的，假设同实际情况有差距，所以他描述的色谱分配过程定量关系合有不准确的地方。 2.对于塔板高度H这个抽象的物理量究竟由哪些参变量决定的？H又将怎样影响色谱峰扩张等一些实质性的较深入的问题，塔板理论却不能回答。
3.为什么流动相线速度(U)不同，柱效率(n)不同；而有时当U值由很小一下变得很大时，则柱效能（n）指标并未变化许多，但峰宽各异，这些现象塔板理论也无能为力． 4.塔报理论忽略了组分分子在柱中塔板间的纵向扩散作用，特别当传质速率很快时，其纵向扩散作用为主导方面，这一关键问题并未阐述。
二 区域宽度
（1）标准偏差σ （2） 半峰宽 W1/2 （3） 峰底宽度W 从色谱图中，可得许多信息： 1 色谱峰的个数，可判断所含组分的最少个数； 2 根据色谱峰的保留值，可以进行定性分析； 3 根据色谱峰的面积或峰高，可以进行定量分析； 4 色谱峰的保留值及其区域宽度，评价柱效依据； 5 色谱峰两峰间的距离
三 分配系数K与分配比(容量因子)K’ : 1 分配系数K 平衡状态时组分在固定相（CL）与流动相（CG）中的浓度之比。 2 分配比(容量因子)K’: 平衡状态时组分在固定相(P)与流动相(q)中的质量之比。
讨论： K’=0 则 tR = tM 组分无保留行为 K’=1 则 tR = 2tM K’→∞ tR很大 组分峰出不来 所以K’=1-5 最好 如何控制K’？ 主要选择合适的固定液 色谱测K’容易（只测tR tM ）所以常用K’
3，温度校正
空心柱的载气流速通常不用皂膜流量计测量。而是由tM计算得到 载气的平均线速U=L/ tM 例题“实验与习题”例4 （P125） 作业：P131 41；42（思考）；43；
1.塔板理论是模拟在一些假设条件下而提出的，假设同实际情况有差距，所以他描述的色谱分配过程定量关系合有不准确的地方。 2.对于塔板高度H这个抽象的物理量究竟由哪些参变量决定的？H又将怎样影响色谱峰扩张等一些实质性的较深入的问题，塔板理论却不能回答。
3.为什么流动相线速度(U)不同，柱效率(n)不同；而有时当U值由很小一下变得很大时，则柱效能（n）指标并未变化许多，但峰宽各异，这些现象塔板理论也无能为力． 4.塔报理论忽略了组分分子在柱中塔板间的纵向扩散作用，特别当传质速率很快时，其纵向扩散作用为主导方面，这一关键问题并未阐述。
二 区域宽度
（1）标准偏差σ （2） 半峰宽 W1/2 （3） 峰底宽度W 从色谱图中，可得许多信息： 1 色谱峰的个数，可判断所含组分的最少个数； 2 根据色谱峰的保留值，可以进行定性分析； 3 根据色谱峰的面积或峰高，可以进行定量分析； 4 色谱峰的保留值及其区域宽度，评价柱效依据； 5 色谱峰两峰间的距离
三 分配系数K与分配比(容量因子)K’ : 1 分配系数K 平衡状态时组分在固定相（CL）与流动相（CG）中的浓度之比。 2 分配比(容量因子)K’: 平衡状态时组分在固定相(P)与流动相(q)中的质量之比。
讨论： K’=0 则 tR = tM 组分无保留行为 K’=1 则 tR = 2tM K’→∞ tR很大 组分峰出不来 所以K’=1-5 最好 如何控制K’？ 主要选择合适的固定液 色谱测K’容易（只测tR tM ）所以常用K’
3，温度校正
空心柱的载气流速通常不用皂膜流量计测量。而是由tM计算得到 载气的平均线速U=L/ tM 例题“实验与习题”例4 （P125） 作业：P131 41；42（思考）；43；
第二章色谱基础理论(本)
基础理论
46
基础理论
47
范氏方程说明：
▪ u一定时，A，B，C越小，H越小，柱效越
高，色谱峰越窄；颗粒越小，H越小，柱 效越高。
▪ U很小时，B/U项占主导，CU项可忽略 ▪ U很大时，CU项占主导，B/U项可忽略
基础理论
48
综合考虑: U实际稍高于Uopt 因为: 1.右侧曲线斜率小,U稍变化不会引起
拖尾因子（fs） x = h/20
fs =（B+A）/2A
fs = 0.95-1.05 正常峰
fs <0.95
前延峰
fs >1.05
拖尾峰
即使不进样也会出现的峰
20% - 100% MeOH
60
没有进样
15
30
问题:流动相脏
15
0
3
7
15
17
基础理论
13
二、定 性 参 数
W
(t tR )2
e 2 2
V 2
---呈正态分布 t=tR时，C=Cmax
基础理论
31
Cmax的影响因素：
进样量W愈大,则Cmax愈大，W与Cmax 成正比。 色谱柱内径愈小，填充愈紧密，Cmax/W比值愈
大。即柱愈细填充愈紧密，柱效N越高。 色谱柱愈短，Cmax值愈大。 先出柱的组分k’小，所以Cmax/W大。提高柱温 （GC），增加强洗脱剂的浓度（HPLC），可使
总结
●热力学：保留值的差 别要足够大 Sig
●动力学：色谱峰要
足够窄
Sig
基础理论
time time time 51
第四节 分子间作用力
基础理论
52
一、定向力
第五章 色谱理论
第五章色谱原理5.1色谱的原理和分类5.1.1色谱色基本原理色谱技术是一种重要的分离和分析技术，其用于物质的分离始于二十世纪初。
1903年，俄国植物学家Tswett向填充碳酸钙的柱中注入植物色素的石油醚冲洗，发现柱中出现数条相互分离的色带，色谱法的命名就是由此发现开始的。
随后色谱技术得到不断发展。
Martin于1952年因创立气－液色谱分离方法而荣获诺贝尔奖。
气相色谱的出现极大地鼓舞了世界各地的科学工作者，激发了人们对分析色谱技术进行放大，使之用于制备目的和工业生产的研究兴趣。
资料表明，在50和60年代，分析和生产规模的气相色谱分离技术的研究十分活跃。
到了70年代，尤其是在美国制糖工业采用酶法转化技术生产高果葡糖浆以后，液相色谱技术就变成了一个热门的研究领域。
色谱在英文中只有一个名词Chromatography），但在中文中却有色谱和层析的名称。
色谱的主要装置如图所示;图色谱的主要装置图色谱实际是色谱分离精度高，设备简单，操作方便，根据各种原理进行分离的色谱法不仅普遍应用于物质成分的定量分析与检测，而且应用于生物物质的制备分离和纯化，成为生物下游加工过程最重要的纯化技术之一。
5.1．2色谱的分类1)流动相与固定相色谱法根据流动相的相状态分气相色谱法、液相色谱法和超临界流体色谱法，而固定相有固体、液体和以固体为载体的液体薄层。
2)固定相的形状根据固定相或色谱装置形状的不同，液相色谱法又分为纸色谱法（Paper chromatography）、薄层色谱法（Thin－layer chromatography）和柱色谱法（Column chromatography）。
纸色谱法和薄层色谱法多用于分析目的，而柱色谱易于放大，适用于分离大量制备分离，是主要的色谱分离手段。
3)分离操作方式色谱法根据分离操作方式的不同可分为间隙色谱和连续色谱两大类。
间隙色谱技术通过合理选择固定相介质和冲洗剂可以得到广泛应用。
但是，在工业应用中更希望采用连续分离操作，尤其是分离过程必须与其他连续单元操作（如连续生化反应器）同时进行时更是如此。
色谱基础
图4－7 某组分的色谱图
12
（1）色谱术语 ：保留时间、调整保留时间、 保留体积、调整保留体积
• 保留时间（retention time）:从进样到组分峰顶点之间测得的时 间，用tR表示。 • 调整保留时间（adjusted retention time）：组分的保留时间扣除 死时间后的时间。 • 保留体积（retention volume）：从进样开始到监测器中样品浓 度最大时，流动相流经色谱柱的体积。 • 调整保留体积（adjusted retention volume）:保留体积扣除死体 积后的体积。
即相对保留因子可以用来表示固定相的选择性，因 此也称为选择性系数（用α表示） ，可以用来衡量固
定相是否选择合适。
15
（1）色谱术语 ：相对保留因子(也称选择性系数)
采用相对保留因子可以消除一些仪器操作条件的 影响。只要柱温，固定相和流动相的性质保持不 变，即使柱长、柱径、填充情况及流动相的流速 有所变化，由于相对保留值在较短的时间间隔内 进行测定，实验条件队保留值的影响在分子、分 母中都存在，其比值仍基本保持不变，因此她是 气相色谱中广泛使用的定性数据。
色谱理论研究物质在色谱过程中的运动规律，如解释色谱流 出曲线的形状，色谱峰变宽的机理，从而为色谱分离条件的 选择提供理论指导。
基本 理论
塔板理论 速率理论
分离度
A、B两组分分离所要满足的条件： 1.两组分的分配系数有差异 2.区域扩宽的速率小于区域分离的速率 3.有足够长的色谱柱
19
§4-2
色谱理论简介
色谱 图
图4－4 某组分的色谱图
10
（1）色谱术语：基线与基线漂移
• 基线：在色谱操作条件下，仅有流动相通过监测器时，由 记录仪得到的信号－时间曲线。 • 基线漂移：基线随时间定向缓慢地变化。
色谱基本概念和理论
Ⅱ 基本概念和理论一、基本概念和术语1.色谱图和峰参数⊕色谱图（chromatogram）--样品流经色谱柱和检测器，所得到的信号－时间曲线，又称色谱流出曲线（elution profile）.⊕基线（base line）--流动相冲洗，柱与流动相达到平衡后，检测器测出一段时间的流出曲线。
一般应平行于时间轴。
⊕噪音（noise）――基线信号的波动。
通常因电源接触不良或瞬时过载、检测器不稳定、流动相含有气泡或色谱柱被污染所致。
⊕漂移（drift）基线随时间的缓缓变化。
主要由于操作条件如电压、温度、流动相及流量的不稳定所引起，柱内的污染物或固定相不断被洗脱下来也会产生漂移。
⊕色谱峰（peak）--组分流经检测器时相应的连续信号产生的曲线。
流出曲线上的突起部分。
正常色谱峰近似于对称性正态分布曲线（高斯Gauss曲线）。
不对称色谱峰有两种：前延峰（leading peak）和脱尾峰（tailing peak ）.前者少见。
⊕拖尾因子（tailing factor,T）--T=B/A,用以衡量色谱峰的对称性。
也称为对称因子（symmetry factor）或不对称因子（asymmetry factor）《中国药典》规定T应为0.95～1.05。
T<0.95为前延峰，T>1.05为拖尾峰。
⊕峰底――基线上峰的起点至终点的距离。
⊕峰高（Peak height,h）――峰的最高点至峰底的距离。
⊕峰宽（peak width,W）--峰两侧拐点处所作两条切线与基线的两个交点间的距离。
W=4σ。
⊕半峰宽（peak width at half-height,Wh/2）--峰高一半处的峰宽。
W h/2＝2.355σ。
⊕标准偏差（standard deviation, σ）--正态分布曲线x=±1时（拐点）的峰宽之半。
正常峰宽的拐点在峰高的0.607倍处。
标准偏差的大小说明组分在流出色谱柱过程中的分散程度。
色谱基本理论
2-1
2-2 色谱流出曲线及有关色谱术语
2.2.1 流出曲线和色谱峰
2-1
试样中各组分经色谱柱分离后，以此流出色 谱柱，经检测器转换为电信号，然后用数据 记录装臵将各组分的浓度变化记录下来，即 得色谱图。 色谱图是以组分的浓度变化引起的的电信号 作为纵坐标，流出时间作为横坐标的，这种 曲线称为色谱流出曲线。
（5） 保留体积 VR
从进样开始到被测组份在柱后出现浓度极大 点时所通过的流动相体积。保留体积与保留时间 t。 的关系如下： VR = tR· F0
（6） 调整保留体积VR′
某组份的保留体积扣除死体积后，称该组份 的调整保留体积，即 VR′ = VR- VM
（7）相对保留值γ2.1
某组份 2 的调整保留值与组份 1 的调整保留值之比， 称为相对保留值：
2-3 色谱法分析的基本原理
色谱分析根本目的：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。
γ 2.1 t R2 t R1 VR1 VR2
由于相对保留值只与柱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，因此， 它是色谱法中，特别是气相色谱法中，广泛使用的定 性数据． 必须注意，相对保留值绝对不是两个组份保留时间或 保留体积之比 .
*选择因子
在定性分析中，通常固定一个色谱峰作为标 准（s），然后再求其它峰（i）对这个峰的相对 保留值．在多元混合物分析中，通常选择一对最 难分离的物质对，将它们的相对保留值作为重要 参数．在这种特殊情况下，可用符号α表示：
色谱分析方法基本理论
色谱分析方法基本理论一、保留时光理论保留时光是样品从进入色谱柱到流精彩谱柱所需要的时光，不同的物质在不同的色谱柱上以不同的流淌相洗脱会有不同的保留时光，因此保留时光是色谱分析法比较重要的参数之一。
保留时光由物质在色谱中的分配系数打算： tR=t0（1＋KVs/Vm）式中：tR —某物质的保留时光； t0—色谱系统的死时光，即流淌相进入色谱柱到流精彩谱柱的时光，这个时光由色谱柱的孔隙、流淌相的流速等因素打算； K－分配系数； Vs,Vm—固定相和流淌相的体积。
这个公式又叫做色谱过程方程，是色谱学最基本的公式之一。
在薄层色谱中没有样品进入和流出固定相的过程，因此人们用比移值标示物质的色谱行为。
比移值是一个与保留时光相对应的概念，它是样品点在色谱过程中移动的距离与流淌相前沿移动距离的比值。
与保留时光一样，比移值也由物质在色谱中的分配系数打算： Rf＝Vm/(Vm＋KVs) 式中：Rf—比移值；K一色谱分配系数； Vs，Vm—固定相和流淌相的体积。
二、塔板理论塔板理论是色谱学的基础理论。
塔板理论将色谱柱看作一个分馏塔，待分别组分在分馏塔的塔板间移动，在每一个塔板内组分分子在固定相和流淌相之间形成平衡，随着流淌相的流淌，组分分子不断从一个塔板移动到下一个塔板并不断形成新的平衡。
色谱柱的塔板数越多，其分别效果越好。
按照塔板理论，待分别组分流精彩谱柱时的浓度随时光展现二项式分布，当色谱柱的塔板数很高时，二项式分布趋于正态分布。
流出曲线上组分浓度与时光的关系可以表示如下：式中：Ct—t时刻的组分浓度； C0—组分总浓度，即峰面积；σ—半峰宽，即正态分布的标准差； tR—组分的保留时光。
该方程称作流出曲线方程。
按照流出曲线方程，色谱柱的理论塔板高度被定义为单位柱长度的色谱峰方差： H=σ2/T 理论塔板高度越低，在单位长度色谱柱中的塔板数越多，分别效果越好。
打算理论塔板高度的因素有固定相的材质、色谱柱的匀称程度、流淌相的理化性质以及流淌相的流速等。
色谱理论
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= tR Fc 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
7. 相对保留值r2,1 组分2的调整保留值与组分1的调整保留值之 比，称为相对保留值。 r2,1= tR2 / tR1´= VR2 / VR1= 由于相对保留值只与柱温及固定相性质有关，而 与柱径、柱长、填充情况及流动相流速无关， 因此，相对保留值往往可作为衡量固定相选择性 的指标，又称选择因子 。 式中tR2 为后出峰的调整保留时间，所以总是 大于1或等于1
信 号
进样
tR
由于组分在色谱柱中的保留时间tR包含了组 分随流动相通过柱子所须的时间和组分在固 定相中滞留所须的时间，所以tR实际上是组 分在固定相中保留的总时间. 如何测定？
3. 调整保留时间tR´ 组分的保留时间扣除死时间后，称为该组分的调 整保留时间，即 tR´= tR tM 保留时间是色谱法定性的基本依据。
2.分配比k 分配比又称容量因子，指在一定温度和压力下， 组分在两相间分配达平衡时，分配在固定相和流 动相中的质量比。即
k = 组分在固定相中的质量 / 组分在流动相中的质量 = ms / m m
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，因此又称分配容量或容量因子。
k值决定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。 k = ms / mm =CsVS / CmVm= Cs /Cm × VS / Vm = K × VS / Vm 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，在各种不同的类型的色谱中 有不同的含义。
色谱理论基础知识
2) 区域扩宽的速度应小于区域分离的速度， 即色谱柱的柱效要高。 3) 在保证快速分离的前提条件下，色谱柱 应足够长。
气相色谱实验技术
气相色谱仪
载气系统
分离系统
检测和 记录系统
进样系统
温控系统
（一）载气系统
载气系统
{
气源 净化干燥管 载气流速控制装臵 检测器
常用载气：氮气、氦气、氢气及氩气 载气选择依据
固体吸附剂应用
吸附剂 活性碳 石墨化炭 黑 硅胶 氧化铝 分子筛 主要成 分 C C Tmax 性质 度 300 500 非极性 非极性 氢键型 弱极性 极性 分离对象 永久气体，非极性烃 永久气体，高沸点化合 物 永久气体，非极性烃， 气体硫化物 烃，有机异构体 永久气体，惰性气体
SiO2· 2 400 XH O Al2O3 硅铝酸 盐 400 400
毛细管柱
毛细管柱又叫空心柱：
涂壁空心柱：将固定液均匀地涂在内径0.10.5毫米的毛细管内壁而成。 多孔层空心柱（PLOT）：在管壁涂渍一层多 孔吸附剂颗粒，不涂固定液，实际上毛细 管气固色谱柱。
毛细管柱的优点：
毛细管内没有固体填料，气阻比填充柱小的多， 可以采用较长的柱管和较小的内径，以及较高的 载气流速，既没有涡流扩散，又减小了纵向扩散 造成的谱带展宽。较薄的液膜又在一定程度上抵 消了由于载气流速增大引起的传质阻力增大。
液相传质阻力
固定液粘度及液膜厚度越小 液相传质阻力越小
4) 流动相线速度对板高的影响
四 分离度
定义：
tr2, tr1: 组分2和组分1的保留时间 W2, W1: 组分2和组分1的峰底宽度
R=1.5 完全分离
五 基本色谱分离方程式
对于难分离相邻两组分：
气相色谱实验技术
气相色谱仪
载气系统
分离系统
检测和 记录系统
进样系统
温控系统
（一）载气系统
载气系统
{
气源 净化干燥管 载气流速控制装臵 检测器
常用载气：氮气、氦气、氢气及氩气 载气选择依据
固体吸附剂应用
吸附剂 活性碳 石墨化炭 黑 硅胶 氧化铝 分子筛 主要成 分 C C Tmax 性质 度 300 500 非极性 非极性 氢键型 弱极性 极性 分离对象 永久气体，非极性烃 永久气体，高沸点化合 物 永久气体，非极性烃， 气体硫化物 烃，有机异构体 永久气体，惰性气体
SiO2· 2 400 XH O Al2O3 硅铝酸 盐 400 400
毛细管柱
毛细管柱又叫空心柱：
涂壁空心柱：将固定液均匀地涂在内径0.10.5毫米的毛细管内壁而成。 多孔层空心柱（PLOT）：在管壁涂渍一层多 孔吸附剂颗粒，不涂固定液，实际上毛细 管气固色谱柱。
毛细管柱的优点：
毛细管内没有固体填料，气阻比填充柱小的多， 可以采用较长的柱管和较小的内径，以及较高的 载气流速，既没有涡流扩散，又减小了纵向扩散 造成的谱带展宽。较薄的液膜又在一定程度上抵 消了由于载气流速增大引起的传质阻力增大。
液相传质阻力
固定液粘度及液膜厚度越小 液相传质阻力越小
4) 流动相线速度对板高的影响
四 分离度
定义：
tr2, tr1: 组分2和组分1的保留时间 W2, W1: 组分2和组分1的峰底宽度
R=1.5 完全分离
五 基本色谱分离方程式
对于难分离相邻两组分：
色谱法基本理论PPT课件
阐述本ppt课件的目的，即帮助学习者 系统了解和掌握色谱法的基本原理、 技术和应用，提高分析问题和解决问 题的能力。
02 色谱法的基本原理
分离原理
分离原理
色谱法的基本原理是利用不同物质在固定相和流动相之间的分配平衡来实现分离。当流动 相经过固定相时，与固定相发生相互作用，使得不同物质在固定相和流动相之间的分配平 衡不同，从而实现分离。
开发新型色谱技术
研究和发展新型色谱技术，如微流控芯片色谱、超临界流体色谱等， 以适应不同类型和规模的样品分析。
联用技术结合
将色谱法与其他分析技术（如质谱、光谱等）联用，可以实现更复杂 样品的高效分离和鉴定。
自动化和智能化发展
通过自动化和智能化技术的引入，实现色谱分析的远程控制、实时监 测和数据分析，提高分析效率和准确性。
感谢您的观看
分配平衡
色谱法中的分配平衡是指物质在固定相和流动相之间的分布情况。物质在两相之间的分配 平衡受到多种因素的影响，如物质的性质、温度、压力等。
相互作用
物质在固定相和流动相之间的相互作用是影响分配平衡的重要因素。不同的物质与固定相 和流动相之间的相互作用力不同，因此表现出不同的分配平衡，从而实现分离。
固定相和流动相
保留机制
01
保留机制
保留机制是指物质在色谱法中通过固定相的保留作用而滞留在固定相中
的过程。物质的保留机制主要取决于物质与固定相之间的相互作用力和
性质差异。
02
竞争吸附
在色谱法中，多种物质会竞争吸附到固定相上，形成竞争吸附现象。竞
争吸附会影响物质的保留时间和分离效果，因此在选择固定相和流动相
时需要考虑竞争吸附的影响。
色谱法可用于研究化学反应动力学，通过分析反应中间产物和产物， 揭示反应机理和速率常数。
02 色谱法的基本原理
分离原理
分离原理
色谱法的基本原理是利用不同物质在固定相和流动相之间的分配平衡来实现分离。当流动 相经过固定相时，与固定相发生相互作用，使得不同物质在固定相和流动相之间的分配平 衡不同，从而实现分离。
开发新型色谱技术
研究和发展新型色谱技术，如微流控芯片色谱、超临界流体色谱等， 以适应不同类型和规模的样品分析。
联用技术结合
将色谱法与其他分析技术（如质谱、光谱等）联用，可以实现更复杂 样品的高效分离和鉴定。
自动化和智能化发展
通过自动化和智能化技术的引入，实现色谱分析的远程控制、实时监 测和数据分析，提高分析效率和准确性。
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分配平衡
色谱法中的分配平衡是指物质在固定相和流动相之间的分布情况。物质在两相之间的分配 平衡受到多种因素的影响，如物质的性质、温度、压力等。
相互作用
物质在固定相和流动相之间的相互作用是影响分配平衡的重要因素。不同的物质与固定相 和流动相之间的相互作用力不同，因此表现出不同的分配平衡，从而实现分离。
固定相和流动相
保留机制
01
保留机制
保留机制是指物质在色谱法中通过固定相的保留作用而滞留在固定相中
的过程。物质的保留机制主要取决于物质与固定相之间的相互作用力和
性质差异。
02
竞争吸附
在色谱法中，多种物质会竞争吸附到固定相上，形成竞争吸附现象。竞
争吸附会影响物质的保留时间和分离效果，因此在选择固定相和流动相
时需要考虑竞争吸附的影响。
色谱法可用于研究化学反应动力学，通过分析反应中间产物和产物， 揭示反应机理和速率常数。
色谱分析法基本理论
以吸附色谱为例：
过程： 吸附（固定相）→ 解吸（流动相）→再吸附 →再解吸 …… “分配”系数的微小差异→吸附能力的微小差异 微小差异积累→较大差异→吸附能力弱的组分先流出
吸附能力强的组分后流出
5—2 色谱流出曲线及有关概念 一、色谱过程、分离原理及特点
2、色谱分离特点 1）不同组分通过色谱柱时的迁移速度不等
纸色谱（PC） 薄层色谱（TLC） 薄膜色谱（TFC）
3、按分离机制分
分配色谱：利用组分在固定液中分配系数的不同 吸附色谱：利用组分在吸附剂上吸附能力的差异 离子交换色谱：利用组分在离子交换剂上的亲和力大小差异 尺寸排阻色谱：利用大小不同的分子在多孔固定相中选择渗 透性的不同
5—1 概述
三、分类
色谱法简单分类
色谱分离前提→各组分分配系数不等
t
B R
tM (1 K B
Vs ) Vm
t
A RΒιβλιοθήκη tM(1 KA
Vs Vm
)
t R
t
A R
t
B R
tM
Vs Vm
(K A
KB)
K A K B tR 0
注：应选择合适分离条件使得难分离的组分K 不等
1）组分一定，K 不等的前提 A、固定相和流动相改变 B、T 改变 2）色谱条件（s，m，T）一定时，K一定 → tR一定
2）保留体积（与流速无关）
A、保留体积 VR VR = tR Fc Fc：流动相的流速（mL/min）
B、死体积 VM VM = tM Fc [固定相颗粒间所剩余的空间、色谱仪 中管路和连接头间的空间、检测器空间]
C、调整保留体积 VR’ VR’ = VR – VM = tR’ Fc
第2章-色谱基本理论a-塔板理论.幻灯片课件
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ū时，可用柱长L与tM的 比值计算。
u L tm
2．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，称为保留时间，如图 2-1 O′B．它相应于样品到达柱末端的 检测器所需的时间．
图2-1 色谱流出曲线
（2）根据色谱峰的保留值(或位置），可以进行 定性分析．
（3） 根据色谱峰的面积或峰高，可以进行定量 分析．
（4）色谱峰的保留值及其区域宽度，是评价色 谱柱分离效能的依据．
（5）色谱峰两峰间的距离，是评价固定相和流 动相选择是否合适的依据．
2—3 色谱法分析的基本原理
Retention volume 调整保留值(Adjusted retention value)：Adjusted
retention time & Adjusted retention volume 相对保留值(Relative retention value) 区域宽度(Peak width) 标准偏差(Standard deviation) 半峰宽度(Peak width at half-height) 峰底宽度(Peak width at peak base) 峰高（Peak height）
GH间的距离．它与标准偏差σ的关系是： Y1/2 = 2.354σ
2-1
3. 基线宽度W 即色谱峰两侧拐点上的切线在基线上
的截距，如图2-1中IJ的距离．它与标准 偏差的关系是：
Y = 4σ
Y1.7Y1/2
从色谱流出曲线上，可以得到许多重
要信息：
（l）根据色谱峰的个数，可以判断样品中所合组 份的最少个数．
保留时间是色谱法定性的基本依据，但同一组份 的保留时间常受到流动相流速的影响，因此色谱工 作者有时用保留体积等参数进行定性检定．
u L tm
2．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，称为保留时间，如图 2-1 O′B．它相应于样品到达柱末端的 检测器所需的时间．
图2-1 色谱流出曲线
（2）根据色谱峰的保留值(或位置），可以进行 定性分析．
（3） 根据色谱峰的面积或峰高，可以进行定量 分析．
（4）色谱峰的保留值及其区域宽度，是评价色 谱柱分离效能的依据．
（5）色谱峰两峰间的距离，是评价固定相和流 动相选择是否合适的依据．
2—3 色谱法分析的基本原理
Retention volume 调整保留值(Adjusted retention value)：Adjusted
retention time & Adjusted retention volume 相对保留值(Relative retention value) 区域宽度(Peak width) 标准偏差(Standard deviation) 半峰宽度(Peak width at half-height) 峰底宽度(Peak width at peak base) 峰高（Peak height）
GH间的距离．它与标准偏差σ的关系是： Y1/2 = 2.354σ
2-1
3. 基线宽度W 即色谱峰两侧拐点上的切线在基线上
的截距，如图2-1中IJ的距离．它与标准 偏差的关系是：
Y = 4σ
Y1.7Y1/2
从色谱流出曲线上，可以得到许多重
要信息：
（l）根据色谱峰的个数，可以判断样品中所合组 份的最少个数．
保留时间是色谱法定性的基本依据，但同一组份 的保留时间常受到流动相流速的影响，因此色谱工 作者有时用保留体积等参数进行定性检定．
色谱基本理论
1. 分配系数与线性色谱的关系
K cs cm
分配系数与组分浓度大小无关，其色谱峰呈正态分布----线性色谱。
分配系数由组分和固定相的热力学性质决定，随柱温而变化，与两相体积
无非关线。性色谱体系的K 不是常数，K 随浓度而变化。
在液相色谱法中，还取决于流动相的性质。
10
第10页，共103页。
第一章 输入标题 一、相平衡参数
在流动相中分子传质阻力引起离散的步长取决于扩散达到固定相表面建立热力学平衡所需扩散的平均深度路pm即令l分子在色谱柱中向前移动一步所需的时间为pm用来描写传质过程阻力的大小pm在整个色谱柱内由于流动相传质阻力造成的分子集sr流动相的移动速度为u若分子集合在色谱柱固定相中的停留时间为tsm在流动相中的停留时间为trm保留值时间组分分子集合在色谱柱内总停留时间在固定相内停留时间tsm在流动相内停留时间trm分子完成深度dpm的扩散与所需要的时间pm之比就是分子集合相对于流动相移动速度为usr固定相中的传质阻力流动相固定相刚达分配平衡流动相固定相分配平衡后的瞬间由于在固定相中的扩散传质扩散系数为d分子在色谱柱中向前移动一步所需的时间为分子传质阻力引起离散的步长取决于扩散达到两相表面建立热力学平衡所需扩散的平均深度路径d在整个色谱柱内由于流动相传质阻力造成的分子集合的总离散应为流动相低线速有利于达到高柱效
3 第3页，共103页。
第一章 输入标一题 、色谱流出曲线和有关概念
3．色谱峰是流出曲线上的突起部分。
正常色谱峰为对称形正态分布曲线。
不正常色谱峰有两种：拖尾峰和前延峰
色谱峰的对称与否：对称因子（拖尾因子）。
对称因子在0.95～1.05之间的色谱峰为对称峰； 小于0.95者为前延峰 大于1.05者为拖尾峰
K cs cm
分配系数与组分浓度大小无关，其色谱峰呈正态分布----线性色谱。
分配系数由组分和固定相的热力学性质决定，随柱温而变化，与两相体积
无非关线。性色谱体系的K 不是常数，K 随浓度而变化。
在液相色谱法中，还取决于流动相的性质。
10
第10页，共103页。
第一章 输入标题 一、相平衡参数
在流动相中分子传质阻力引起离散的步长取决于扩散达到固定相表面建立热力学平衡所需扩散的平均深度路pm即令l分子在色谱柱中向前移动一步所需的时间为pm用来描写传质过程阻力的大小pm在整个色谱柱内由于流动相传质阻力造成的分子集sr流动相的移动速度为u若分子集合在色谱柱固定相中的停留时间为tsm在流动相中的停留时间为trm保留值时间组分分子集合在色谱柱内总停留时间在固定相内停留时间tsm在流动相内停留时间trm分子完成深度dpm的扩散与所需要的时间pm之比就是分子集合相对于流动相移动速度为usr固定相中的传质阻力流动相固定相刚达分配平衡流动相固定相分配平衡后的瞬间由于在固定相中的扩散传质扩散系数为d分子在色谱柱中向前移动一步所需的时间为分子传质阻力引起离散的步长取决于扩散达到两相表面建立热力学平衡所需扩散的平均深度路径d在整个色谱柱内由于流动相传质阻力造成的分子集合的总离散应为流动相低线速有利于达到高柱效
3 第3页，共103页。
第一章 输入标一题 、色谱流出曲线和有关概念
3．色谱峰是流出曲线上的突起部分。
正常色谱峰为对称形正态分布曲线。
不正常色谱峰有两种：拖尾峰和前延峰
色谱峰的对称与否：对称因子（拖尾因子）。
对称因子在0.95～1.05之间的色谱峰为对称峰； 小于0.95者为前延峰 大于1.05者为拖尾峰
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6) 拐点峰宽/标准偏差 ()
7) 峰面积
13) 鬼峰
色谱图
Widths of a Gaussian peak at various heights as a function of the standard deviation () of the peak
同系物计算法测定死时间 tM
依据：同系物中各调整保留时间tR’的对数与其碳原子数nc
缺点: 在实际工作中，准确得知柱中固定液
的量不是易事。
“关于气相色谱比保留体积概念问题的商榷” 吴志勇. 色谱，1999, 17(3):315-316
气 相 色 谱 保 留 值 的 计 算
相对保留值 (Relative Retention)
在相同的操作条件下，组分i与参比组分s的调整保留值之比：
tR1tR 3 t R 2 tM tR1 tR 3 2tR 2
2
Schematic representation of different isotherms and their influence on chromatographic peak shape. Q is the analyte concentration in the stationary phase and C the analyte concentration in the mobile phase.
VR VM (1 k ' )
5 相比(率) (Phase Ratio)
分配常数
Cs Ws / Vs Vm ' K k Cm Wm / Vm Vs
定义：相比
Vm / Vs
K=k’ k’=K/
即色谱柱内流动相的体积与固定相（液）的体积之比
由 k’=K/ ，可知：
Peaks: 1= n-nonane; 2= benzylchloride; 3= benzoylchloride; 4= benzalchloride; 5= benzoic acid; 6= benzotrichloride; 7= benzoic anhydride
3 平衡常数
分配色谱：
a s Cs K am Cm
理论基础
1）正构烷烃同系物的 lgtR’ 与碳原子数 x 呈线性关系
lg t
的正构烷烃
' R( x )
ax b
2）把待测组分看成是假想的具有相同调整保留值
规定: 无论使用哪种固定相，也不管柱温是多少， 正构烷烃 CnH2n+2 的保留指数 I=100n 测定：在选定的色谱柱上，在一定的温度下，测定两个 正构烷烃和待测组分i的调整保留时间tR’
' lg tR ( x ) ax b ' ' lg tR ( i ) lg tR ( x ) ' lg tR ( i ) ai b i x ( y x ) ' ' lg tR ( y ) lg tR ( x ) ' lg R ( y ) ay b
GC:
' ' tR t R Fo VR' VR VM k' t M t M Fo VM VM 0 VR VM (1 k ' ) VR0 VM (1 k ' )
LC:
' ' tR tR Fc VR VR VM ' k tM tM Fc VM VM
方程、Golay方程、操作条件对柱效的影响）；12、 分离度；
13、分离数与有效峰数；14、峰容量
1
两种表达方式
流动相的流速
线速：u / cm•s-1 流量(体积流速)：F / mL•min-1
二者关系：F = 60er2u
r：色谱柱内径，cm
e：颗粒间孔隙度
5m
填充柱
5m全多孔硅胶颗粒
④ 待测物质极性太大，如脂肪胺。
⑤ LC中分析碱性物质时使用酸性固 定相或分析酸性物质时使用碱性 固定相。
US Pharmacopia
峰不对称因子和峰拖尾因子
拖尾因子 T=W0.05h/2dl
中国典药：除另有规定外，峰高法定量时T应在0.95~1.05之间
Typical chromatogram of benzoylchloride
保留体积
(2) 校正保留体积 （Corrected Retention Volume）
经压力梯度校正因子校 正后的保留体积
V tR F
0 R
tR jFo jVR t Fo
0 R
校正保留时间： tR0=jtR
保留体积
(3) 死体积
VM tM Fo
0 M
(柱温死体积)
V jVM tM F
(1) 在检测器出口末端用皂膜流量计测得的流量 Fo’ (2) Fo’是在大气压P0、室温Ta (K)条件下测得的，将Fo’进行两种校
正，求得载气在色谱柱出口处的实际流速Fo
水蒸气校正：对肥皂液产生的饱和水蒸气压加以校正 温度校正：将室温(Ta)的载气校正为柱温（Tc）的载气
Tc P0 Pw Fo F Ta P0
（柱温及柱平均压力下）
4 容量因子k’
Retention Factor / Capacity Factor
组份带状分布移动的速 率 任一瞬间流动相中组份 分子的分数 流动相平均流速 任一瞬间流动相中组份 分子数 流动相平均流速 任一瞬间，流动相中组 份分子数 固定相中组份分子数 流动相平均流速 任一瞬间固定相中组份 的重量 即， 1 组份带状分布移动的速 率 任一瞬间流动相中组份 的重量 任一瞬间固定相中组份 的重量 定义：容量因子 ' k 任一瞬间流动相中组份 的重量 ' L / tM tR tM tR 则有 1 k ' t R t M (1 k ' ) k ' L / tR tM tM
po p j
F jFo
p i 1 3 po j 3 2 p i 1 p o
2
j：色谱柱入口和出口之间的压力梯度校正因子（系数）
Pi、 Po：色谱柱入口、出口的压力
GC 载气流速的测定和表达方法
Interparticle (interstitial) porosity: e = Ve/Vc Intraparticle porosity: i = Vpore/Vparticle Total porosity: T = VM/Vc = e+ i(1- e)
Ve: the interstitial volume VC: the total column volume VM: the mobile phase volume
Cs与Cm单位相同，每毫升固定液或流动相 所含的组分的量。
• 吸附色谱：
每克吸附剂吸附组分的 量 Ka 每毫升流动相中所含组 分的量
（柱温及柱平均压力下） 由于吸附是发生在吸附剂的活性表面上，因此也 可用吸附剂的表面积代替吸附剂的重量：
每平方厘米吸附剂表面 所吸附组分的量 Ka 每毫升流动相中所含组 分的量
产生“脱尾峰”或“伸舌头峰”的原因
除了等温线偏离线性外，还有其它因素。
拖尾峰：
① 固定相的传质速度慢。 ② 色谱系统中的部件有吸附性，特 别是金属管道。 ③ 分配色谱中所使用的载体有活性 吸附中心。
伸舌头峰，比较少见。
① 在分配色谱中，进样 量太大，使色谱柱过 载，会出现前伸峰。
② 气化温度太低，样品 在气化室内缓慢蒸发。
(校正死体积)
保留体积
（4）调整保留体积 (Adjusted retention Volume)
V VR VM
' R
tR t M Fo t Fo
' R
保留体积
(5) 净保留体积 (Net Retention Volume): 用压力梯 度校正因子修正的调整保留体积
VN jV jt Fo t F tR tM F V V
(1) 最好选两个相邻的正构烷烃，而且满足 tR(x+1)> tR(i)> tR(x) (2) 如果没有这样的两个正构烷烃，可用不相邻的两个
tR(y)> tR(i)> tR(x)
y-x=1, 2, 3,……y与x的差值不应过大
(3) 甚至tR(y)> tR(x)> tR(i) 也可。 此时为外插法，(1)、(2)两种情况是内插法。
0 R 0 M ' R ' R ' R
净保留时间
tN jt
' R
液相色谱法中，不存在： 1) 校正保留体积（VR0） 2) 净保留体积（VN）
保留体积
(6) 比保留体积 （Specific Retention Volume），Vg
比保留体积（ Vg ）：每克固定液校正到273.16 K
时的净保留体积（VN）
ri ,s
t t
' R(i ) ' R( s)
V V
' R(i ) ' R( s)
VN ( i ) VN ( s )
Vg ( i ) Vg ( s )
ri,s 只与固定液的种类、柱温和参比组分有关，而与 载气流速、固定液含量、柱长等无关
保留指数（I）/ kováts指数
(Retention Index)
呈线性关系： nc= mlg tR’+q= mlg( tR- tM) + q
同系物3个组分可分别列出： nc1= mlg( tR1- tM) + q nc2= mlg( tR2- tM) + q nc3= mlg( tR3- tM) + q