【VIP专享】第十五章 分离分析法导论
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（3）调整保留时间（tR ‘）：扣除死时间后的保留时间，
tR＇= tR－t0
2020/6/7
（4）保留体积：组分 从进样到出现峰最大 值所消耗流动相的体 积（ml）。 VR = tR×F0
（5）死体积（ V0 ）： 不能被固定相滞留的 组分从进样到出现峰 最大值所消耗的流动 相的体积。V0 = t0 ×F0
2020/6/7
（三）按分离原理分类：
1 吸附色谱：用固体吸附剂作固定相，根据吸附剂表面对 不同组分的物理吸附性能的差异进行分离。
2 分配色谱：用液体作固定相，利用不同组分在固定相和 流动相之间分配系数的差异进行分离。
3 离子交换色谱：液相色谱的一种，以特制的离子交换树 脂为固定相，不同pH值的水溶液为流动相。
第三节 色谱分析的 基本理论
一 塔板理论 二 速率理论
2020/6/7
一 塔板理论
比拟为蒸馏塔
0
1 2 3 4 5 6 ·······
气相G H
体积ΔV
载气
液相L
一个塔板、板高H
2020/6/7
理 论
H
n
理论塔板高度
5.54
tr W1
2
2
16
tr W
2
塔
板
L
数
H
n
n
neff
5.54
tr W1
2020/6/7
5 色谱保留值：表示试样中各组分在色谱柱中保留行为的量 度，它反映组分与固定相间作用力大小，通常用保留时间和 保留体积表示。
（1） 保留时间 （tR）：某组分通 过色谱柱所需时 间，即从进样到 出现色谱峰最大 值时间，单位为
min或s。
色谱定性的依据 。
2020/6/7
（2）死时间（t0） 不被固定相滞留的 组分（如空气、甲 烷）从进样到出现 峰最大值所需的时 间。
2020/6/7
三 色谱分析法的分类
（一）按两相状态两类：
1气相色谱（GC）：用气体（称为载气）作流动相 气固色谱（GSC）：固定相是固体吸附剂 气液色谱（GLC）：固定相是涂渍在载体上的固定液 2 液相色谱（LC）：用液体作流动相 液固色谱（LSC）：固定相是固体吸附剂 液液色谱（LLC）：固定相是涂渍在载体上的固定液 3 超临界流体色谱：用超临界流体作流动相
2
2
16 tr W
2
2020/6/7
对塔板理论评价
成功： a. 解释色谱流出曲线形状（呈正态分布） b. 浓度极大点位置 c. 评价柱效应能高低的塔板数计算
存在问题：a. 不能说明板高的影响因素 b. 色谱宽变宽原因 c. 不能解释不同流速的 n 值不同
2020/6/7
二 速率理论
1 涡流扩散项A
第十五章 分离分析法导论
第一节 色谱分析法及 其基本概念
一 概述 二 色谱法简介 三 色谱法的特点 四 色谱法的分类 五 色谱分离过程及有 关术语
2020/6/7
一 概述
分ຫໍສະໝຸດ Baidu分析法：先分离后分析的仪器分析方法。
二 色谱法简介
1 概述：
色谱法是一种分离技术。 俄国植物学家茨维特（Tswett)在1906年使用的装 置：色谱原型装置。 固定相：装填在玻璃或金属管内固定不动的物质 流动相：在管内自上而下连续流动的液体或气体 色谱柱：装填有固定相的玻璃管或金属管 色谱法：以物质在两相（流动相和固定相）中分 配比的差异而进行分离分析的方法。
H A B Cu u
使用适当细粒度和颗粒均匀的填充物，并尽量填充均 匀、紧密，可以减小涡流扩散
2020/6/7
3 峰宽 用来衡量色谱峰宽度的参数， 有三种表示方法：
（1）标准偏差()：即0.607倍
峰高处色谱峰宽度的一半。 （2）半高峰宽(Y1/2)：色谱峰高
一半处的宽度 Y1/2 =2.354
（3）峰底宽(Y)：由色谱峰两侧 拐点作切线与基线交点间的距
离，Y=4
2020/6/7
4 峰面积A：色谱峰与峰底之 间的面积。 是色谱定量分析的依据。
（6）调整保留体积（ VR‘ ）：指扣除死体积后的保留 体积，即V R＇ = VR －V0 。
2020/6/7
（7） 相对保留值r2，1
指在相同操作条件下，组分2与组分1调整保留值之比：
r2，1 = t´R2 / t´R1= V´R2 / V´R1
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，它 表示了固定相对这两种组 分的选择性。
2020/6/7
色谱流出曲线的意义 从色谱流出曲线可获得许多重要信息：
（1）根据色谱峰的数目，可以判断试样中所含组分的最少 个数。
（2）根据色谱峰的保留值进行定性分析。 （3）根据色谱峰的面积或峰高进行定量分析。 （4）根据色谱峰峰间距及其宽度，可对色谱柱的分离效能
进行评价。
2020/6/7
第十五章 分离分析法导论
2020/6/7
2 色谱法原理
当混合物随流动相流经色谱柱时，就会与柱中固定相发 生作用（溶解、吸附等），由于混合物中各组分物理化学性 质和结构上的差异，与固定相发生作用的大小、强弱不同， 在同一推动力作用下，各组分在固定相中的滞留时间不同， 从而使混合物中各组分按一定顺序从柱中流出。
与适当的柱后检测方 法结合，实现混合物中各 组分的分离与检测。
CO2超临界流体色谱
2020/6/7
（二）按操作形式分类：
1 柱色谱： （1）填充柱色谱：将固定相装入玻璃或金属管内 （2）毛细管色谱：将固定液直接涂渍在毛细管内壁或采用 交联引发剂，在高温处理下将固定液交联到毛细管内壁。 2 纸色谱：以多孔滤纸为载体，以吸附在滤纸上的水为固 定相，各组分在纸上经展开而分离。 3 薄层色谱：以涂渍在玻璃板 或塑胶板上的吸附剂薄层为固 定相。
4 凝胶色谱：测聚合物分子量分布。
2020/6/7
四 色谱图及色谱常用术语
（一）色谱图：
组分在检测器上产生的信号强度对时间所作的图。 色谱峰：色谱图的突起部分。
2020/6/7
（二）色谱图中的基本术语
1 基线：仅有流动 相（无试样）通过 色谱柱时，检测器 的响应信号随时间 变化的曲线，即为 基线。 2 峰 高 (h)： 色 谱 峰的最大值到峰底 的距离。
2020/6/7
（三）分配平衡：
在一定温度下，组分在流动相和固定相之间所达到的 平衡。以气液色谱为例： 1 分配系数K：在一定温度、压力下，组分在液相和气相之间 分配达到平衡时的浓度比。 2 分配比k：在一定温度和压力下，组分在液相和气相之间分 配达到平衡时的质量比
K cl cg
k ml mg
tR＇= tR－t0
2020/6/7
（4）保留体积：组分 从进样到出现峰最大 值所消耗流动相的体 积（ml）。 VR = tR×F0
（5）死体积（ V0 ）： 不能被固定相滞留的 组分从进样到出现峰 最大值所消耗的流动 相的体积。V0 = t0 ×F0
2020/6/7
（三）按分离原理分类：
1 吸附色谱：用固体吸附剂作固定相，根据吸附剂表面对 不同组分的物理吸附性能的差异进行分离。
2 分配色谱：用液体作固定相，利用不同组分在固定相和 流动相之间分配系数的差异进行分离。
3 离子交换色谱：液相色谱的一种，以特制的离子交换树 脂为固定相，不同pH值的水溶液为流动相。
第三节 色谱分析的 基本理论
一 塔板理论 二 速率理论
2020/6/7
一 塔板理论
比拟为蒸馏塔
0
1 2 3 4 5 6 ·······
气相G H
体积ΔV
载气
液相L
一个塔板、板高H
2020/6/7
理 论
H
n
理论塔板高度
5.54
tr W1
2
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tr W
2
塔
板
L
数
H
n
n
neff
5.54
tr W1
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5 色谱保留值：表示试样中各组分在色谱柱中保留行为的量 度，它反映组分与固定相间作用力大小，通常用保留时间和 保留体积表示。
（1） 保留时间 （tR）：某组分通 过色谱柱所需时 间，即从进样到 出现色谱峰最大 值时间，单位为
min或s。
色谱定性的依据 。
2020/6/7
（2）死时间（t0） 不被固定相滞留的 组分（如空气、甲 烷）从进样到出现 峰最大值所需的时 间。
2020/6/7
三 色谱分析法的分类
（一）按两相状态两类：
1气相色谱（GC）：用气体（称为载气）作流动相 气固色谱（GSC）：固定相是固体吸附剂 气液色谱（GLC）：固定相是涂渍在载体上的固定液 2 液相色谱（LC）：用液体作流动相 液固色谱（LSC）：固定相是固体吸附剂 液液色谱（LLC）：固定相是涂渍在载体上的固定液 3 超临界流体色谱：用超临界流体作流动相
2
2
16 tr W
2
2020/6/7
对塔板理论评价
成功： a. 解释色谱流出曲线形状（呈正态分布） b. 浓度极大点位置 c. 评价柱效应能高低的塔板数计算
存在问题：a. 不能说明板高的影响因素 b. 色谱宽变宽原因 c. 不能解释不同流速的 n 值不同
2020/6/7
二 速率理论
1 涡流扩散项A
第十五章 分离分析法导论
第一节 色谱分析法及 其基本概念
一 概述 二 色谱法简介 三 色谱法的特点 四 色谱法的分类 五 色谱分离过程及有 关术语
2020/6/7
一 概述
分ຫໍສະໝຸດ Baidu分析法：先分离后分析的仪器分析方法。
二 色谱法简介
1 概述：
色谱法是一种分离技术。 俄国植物学家茨维特（Tswett)在1906年使用的装 置：色谱原型装置。 固定相：装填在玻璃或金属管内固定不动的物质 流动相：在管内自上而下连续流动的液体或气体 色谱柱：装填有固定相的玻璃管或金属管 色谱法：以物质在两相（流动相和固定相）中分 配比的差异而进行分离分析的方法。
H A B Cu u
使用适当细粒度和颗粒均匀的填充物，并尽量填充均 匀、紧密，可以减小涡流扩散
2020/6/7
3 峰宽 用来衡量色谱峰宽度的参数， 有三种表示方法：
（1）标准偏差()：即0.607倍
峰高处色谱峰宽度的一半。 （2）半高峰宽(Y1/2)：色谱峰高
一半处的宽度 Y1/2 =2.354
（3）峰底宽(Y)：由色谱峰两侧 拐点作切线与基线交点间的距
离，Y=4
2020/6/7
4 峰面积A：色谱峰与峰底之 间的面积。 是色谱定量分析的依据。
（6）调整保留体积（ VR‘ ）：指扣除死体积后的保留 体积，即V R＇ = VR －V0 。
2020/6/7
（7） 相对保留值r2，1
指在相同操作条件下，组分2与组分1调整保留值之比：
r2，1 = t´R2 / t´R1= V´R2 / V´R1
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，它 表示了固定相对这两种组 分的选择性。
2020/6/7
色谱流出曲线的意义 从色谱流出曲线可获得许多重要信息：
（1）根据色谱峰的数目，可以判断试样中所含组分的最少 个数。
（2）根据色谱峰的保留值进行定性分析。 （3）根据色谱峰的面积或峰高进行定量分析。 （4）根据色谱峰峰间距及其宽度，可对色谱柱的分离效能
进行评价。
2020/6/7
第十五章 分离分析法导论
2020/6/7
2 色谱法原理
当混合物随流动相流经色谱柱时，就会与柱中固定相发 生作用（溶解、吸附等），由于混合物中各组分物理化学性 质和结构上的差异，与固定相发生作用的大小、强弱不同， 在同一推动力作用下，各组分在固定相中的滞留时间不同， 从而使混合物中各组分按一定顺序从柱中流出。
与适当的柱后检测方 法结合，实现混合物中各 组分的分离与检测。
CO2超临界流体色谱
2020/6/7
（二）按操作形式分类：
1 柱色谱： （1）填充柱色谱：将固定相装入玻璃或金属管内 （2）毛细管色谱：将固定液直接涂渍在毛细管内壁或采用 交联引发剂，在高温处理下将固定液交联到毛细管内壁。 2 纸色谱：以多孔滤纸为载体，以吸附在滤纸上的水为固 定相，各组分在纸上经展开而分离。 3 薄层色谱：以涂渍在玻璃板 或塑胶板上的吸附剂薄层为固 定相。
4 凝胶色谱：测聚合物分子量分布。
2020/6/7
四 色谱图及色谱常用术语
（一）色谱图：
组分在检测器上产生的信号强度对时间所作的图。 色谱峰：色谱图的突起部分。
2020/6/7
（二）色谱图中的基本术语
1 基线：仅有流动 相（无试样）通过 色谱柱时，检测器 的响应信号随时间 变化的曲线，即为 基线。 2 峰 高 (h)： 色 谱 峰的最大值到峰底 的距离。
2020/6/7
（三）分配平衡：
在一定温度下，组分在流动相和固定相之间所达到的 平衡。以气液色谱为例： 1 分配系数K：在一定温度、压力下，组分在液相和气相之间 分配达到平衡时的浓度比。 2 分配比k：在一定温度和压力下，组分在液相和气相之间分 配达到平衡时的质量比
K cl cg
k ml mg