仪器分析 (第三版 魏培海)第六章 色谱分析法导论课件
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可完成这种分离的仪器称为色谱仪。
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3
本章教学内容
➢色谱分离仪的基本原理和基本概念 ➢色谱分离的理论基础 ➢色谱定性和定量分析的方法
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4
本章知识目标
➢熟悉色谱分析中的基本术语; ➢了解色谱分析中的塔板理论和速率理论; ➢熟悉影响色谱柱柱效、分离度的因素; ➢熟悉色谱分析中的定性和定量方法。
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分离过程
当流动相中携带的混合物流经固 定相时，其与固定相发生相互作 用。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，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。
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2．色谱峰：从被测组分开始进入检测器至完全流出检 测器所形成的峰型部分称色谱峰。基线与色谱峰组 成了一个完整的色谱图。
色谱峰
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3．保留值
保留时间tM：不与固定相作用的物质从进样到出
现峰极大值时的时间。
间保。留它时包间括tR组：份试随样流从动进相样通到过出柱现子峰的极时大间值时tM的和时组
12
3．按分离机制分
➢分配色谱：利用分配系数的不同 ➢吸附色谱：利用物理吸附性能的差异 ➢离子交换色谱：利用离子交换原理 ➢空间排阻色谱：利用排阻作用力的不同
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色谱法的特点
➢分离效率高：复杂混合物，有机同系物、异构体。 手性异构体。 ➢灵敏度高：可以检测出μg.g-1(10-6)-ng.g-1(10-9) 级的物质量。 ➢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。 ➢应用范围广：气相色谱：沸点低于400℃的各种有 机或无机试样的分析。 ➢ 液相色谱：高沸点、热不稳定、生物试样的分离 分析。 ➢不足之处：被分离组分的定性较为困难。
份在固定相中滞留的时间。
调整保留时间 t
' R
：某组份的保留时间扣除死时间
后的保留时间，它是组份在固定相中的滞留时间。
tR' tR tM
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20
死体积Vm：不被保留的组分通过色谱柱所消 耗的流动相的体积，又指色谱柱中未被固定相 所占据的空隙体积（包括色谱仪中的 管路、连 接头的空间、检测器的空间）。
8
一、色谱法
• 色谱法是一种分离分析技术。它是利用各物质在 两相中具有不同的分配系数，当两相作相对运动 时，这些物质在两相中进行多次反复的分配来达 到分离的目的 。
• 色谱法以其具有高分离效能、高检测性能、分析 时间快速而成为现代仪器分析方法中应用最广泛 的一种方法。
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基本术语：
固定相——在色谱柱中固定不动的相。可以 是固体，还可以是液体。 流动相——携带试样混合物流过固定相的流 体，是液体或气体。 色谱柱——承载固定相的装置。各种材质和 尺寸。 被分离组分——不再仅局限于有色物质
色谱定性分析的重要参数 。
is
tR' i
t
' Rs
VR' i VR' s
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4. 色谱峰区域分析 峰高h：色谱峰顶到基线的垂直距离。
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区域宽度：
半峰宽W1/2 ：色谱峰高一半处的宽度。 峰底宽W：从色谱峰两侧拐点上的切线与基线交点之
间的距离，也称基线宽度。
标准偏差 ：峰高(h)的0.607倍处色谱峰宽度的一半。 与半峰宽及峰底宽的关系为：
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本章能力目标
➢熟练校正因子的计算方法; ➢掌握归一化法、内标法的定量计算方法; ➢掌握外标法，熟练绘制外标法工作曲线并进行
定量计算; ➢掌握填充柱的制备方法。
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6
第一节 色谱及分类
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7
茨维特实验
固定相——CaCO3颗粒 流动相——石油醚
色带
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W1/2=2.354 W=4
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峰面积（A）：由色谱峰与基线之间所围成的面积 称为峰面积。定量分析的基本依据。
对理想的对称峰：
A=1.065hW1/2
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在相同的色谱操作条件下获得的色谱峰的区域宽度 值越小，说明色谱柱的分离效能越好，柱效越高。
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5. 描述分配过程的参数
VM tM F0
F0：流动相的体积流速
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点保时留所体消积耗VR的：流从动进相样的开体始积到。组分出现浓度极大
VR tR F0
调整保留体积V
' ：保留体积与死体积之差，即组分
R
停留在固定相时所消耗流动相的体积
VR ' VRVmtR ' F0
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22
相对保留值is ：一定实验条件下组分i与另一标 准组分S的调整保留时间之比。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，
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二、色谱法分类
1．按两相分子的聚集状态
流动相
液体 液体
固定相
固体 液体
类型
液-固色谱 液-液色谱
液相色谱
气体 气体
固体 液体
气-固色谱 气-液色谱
气相色谱
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2．按固定相的固定方式
柱色谱 填充柱色谱 毛细管柱色谱
平面色谱
百度文库
纸色谱 薄层色谱 高分子薄膜色谱
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第二节 色谱流出曲线和术语
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一、 色谱流出线
从进样到被测组分流出色谱柱进入检测器连续 测定，得到的检测信号随时间变化的曲线称为色 谱流出曲线或色谱图。
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二、色谱术语
1．基线：操作条件稳定后， 无样品通过时检测器所反映的 信号一时间曲线。
它反映检测器系统噪声随 时间变化。稳定的基线是一条 直线。
分配系数K： 组分在固定相和流动相之间的 分配处于平衡状态时，在两相中的浓度之比。
K溶 溶 质 质 在 在 固 流 定 动 相 相 中 中 的 的 浓 浓 度 度 ccm s
K 只与固定相和温度有关，与两相体积、柱管
特性和所用仪器无关。
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分配比k： 在一定的温度和压力下，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。
“十二五”职业教育国家规划教材
仪器分析
（第三版）
魏培海 曹国庆 主编
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1
第六章 色谱分析法导论
“十二五”职业教育国家规划教材
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2
色谱法或色谱分析法，是一种分离分析技术， 它利用混合物中各物质在两相间分配系数的差 别，当溶质在两相间作相对移动时，各物质在 两相间进行多次分配，从而使各组分得到分离。
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本章教学内容
➢色谱分离仪的基本原理和基本概念 ➢色谱分离的理论基础 ➢色谱定性和定量分析的方法
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本章知识目标
➢熟悉色谱分析中的基本术语; ➢了解色谱分析中的塔板理论和速率理论; ➢熟悉影响色谱柱柱效、分离度的因素; ➢熟悉色谱分析中的定性和定量方法。
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分离过程
当流动相中携带的混合物流经固 定相时，其与固定相发生相互作 用。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，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。
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2．色谱峰：从被测组分开始进入检测器至完全流出检 测器所形成的峰型部分称色谱峰。基线与色谱峰组 成了一个完整的色谱图。
色谱峰
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3．保留值
保留时间tM：不与固定相作用的物质从进样到出
现峰极大值时的时间。
间保。留它时包间括tR组：份试随样流从动进相样通到过出柱现子峰的极时大间值时tM的和时组
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3．按分离机制分
➢分配色谱：利用分配系数的不同 ➢吸附色谱：利用物理吸附性能的差异 ➢离子交换色谱：利用离子交换原理 ➢空间排阻色谱：利用排阻作用力的不同
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色谱法的特点
➢分离效率高：复杂混合物，有机同系物、异构体。 手性异构体。 ➢灵敏度高：可以检测出μg.g-1(10-6)-ng.g-1(10-9) 级的物质量。 ➢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。 ➢应用范围广：气相色谱：沸点低于400℃的各种有 机或无机试样的分析。 ➢ 液相色谱：高沸点、热不稳定、生物试样的分离 分析。 ➢不足之处：被分离组分的定性较为困难。
份在固定相中滞留的时间。
调整保留时间 t
' R
：某组份的保留时间扣除死时间
后的保留时间，它是组份在固定相中的滞留时间。
tR' tR tM
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死体积Vm：不被保留的组分通过色谱柱所消 耗的流动相的体积，又指色谱柱中未被固定相 所占据的空隙体积（包括色谱仪中的 管路、连 接头的空间、检测器的空间）。
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一、色谱法
• 色谱法是一种分离分析技术。它是利用各物质在 两相中具有不同的分配系数，当两相作相对运动 时，这些物质在两相中进行多次反复的分配来达 到分离的目的 。
• 色谱法以其具有高分离效能、高检测性能、分析 时间快速而成为现代仪器分析方法中应用最广泛 的一种方法。
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基本术语：
固定相——在色谱柱中固定不动的相。可以 是固体，还可以是液体。 流动相——携带试样混合物流过固定相的流 体，是液体或气体。 色谱柱——承载固定相的装置。各种材质和 尺寸。 被分离组分——不再仅局限于有色物质
色谱定性分析的重要参数 。
is
tR' i
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' Rs
VR' i VR' s
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4. 色谱峰区域分析 峰高h：色谱峰顶到基线的垂直距离。
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区域宽度：
半峰宽W1/2 ：色谱峰高一半处的宽度。 峰底宽W：从色谱峰两侧拐点上的切线与基线交点之
间的距离，也称基线宽度。
标准偏差 ：峰高(h)的0.607倍处色谱峰宽度的一半。 与半峰宽及峰底宽的关系为：
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➢熟练校正因子的计算方法; ➢掌握归一化法、内标法的定量计算方法; ➢掌握外标法，熟练绘制外标法工作曲线并进行
定量计算; ➢掌握填充柱的制备方法。
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第一节 色谱及分类
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茨维特实验
固定相——CaCO3颗粒 流动相——石油醚
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W1/2=2.354 W=4
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峰面积（A）：由色谱峰与基线之间所围成的面积 称为峰面积。定量分析的基本依据。
对理想的对称峰：
A=1.065hW1/2
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在相同的色谱操作条件下获得的色谱峰的区域宽度 值越小，说明色谱柱的分离效能越好，柱效越高。
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5. 描述分配过程的参数
VM tM F0
F0：流动相的体积流速
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点保时留所体消积耗VR的：流从动进相样的开体始积到。组分出现浓度极大
VR tR F0
调整保留体积V
' ：保留体积与死体积之差，即组分
R
停留在固定相时所消耗流动相的体积
VR ' VRVmtR ' F0
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相对保留值is ：一定实验条件下组分i与另一标 准组分S的调整保留时间之比。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，
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二、色谱法分类
1．按两相分子的聚集状态
流动相
液体 液体
固定相
固体 液体
类型
液-固色谱 液-液色谱
液相色谱
气体 气体
固体 液体
气-固色谱 气-液色谱
气相色谱
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2．按固定相的固定方式
柱色谱 填充柱色谱 毛细管柱色谱
平面色谱
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第二节 色谱流出曲线和术语
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一、 色谱流出线
从进样到被测组分流出色谱柱进入检测器连续 测定，得到的检测信号随时间变化的曲线称为色 谱流出曲线或色谱图。
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二、色谱术语
1．基线：操作条件稳定后， 无样品通过时检测器所反映的 信号一时间曲线。
它反映检测器系统噪声随 时间变化。稳定的基线是一条 直线。
分配系数K： 组分在固定相和流动相之间的 分配处于平衡状态时，在两相中的浓度之比。
K溶 溶 质 质 在 在 固 流 定 动 相 相 中 中 的 的 浓 浓 度 度 ccm s
K 只与固定相和温度有关，与两相体积、柱管
特性和所用仪器无关。
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分配比k： 在一定的温度和压力下，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。
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（第三版）
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第六章 色谱分析法导论
“十二五”职业教育国家规划教材
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2
色谱法或色谱分析法，是一种分离分析技术， 它利用混合物中各物质在两相间分配系数的差 别，当溶质在两相间作相对移动时，各物质在 两相间进行多次分配，从而使各组分得到分离。