第六章色谱导论

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仪器分析学习 第6章 色谱法导论-气相色谱

仪器分析学习 第6章 色谱法导论-气相色谱
精选ppt
* 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
精选ppt
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
精选ppt
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;

《仪器分析》第六章++色谱分析导论

《仪器分析》第六章++色谱分析导论
n m
r n
r! n!(r n)!
m(r , n) m P(r , n) m P (1 Pm )
n m
r n
r! n!(r n)!
塔板理论的保留值
组分在柱后出现浓度极大值时,意味着该组分分子 在色谱柱最后一块塔板上的量达到极大(每块塔板 体积相等)。设此时流动相在色谱柱内相应的跳动 次数为rmax,则应该满足以下条件:
上面的式子不够直观,因此需要进行适当的数学 变换。当二项式分布的n,r很大时,可以用正态分 布函数来表示:
1 P ( r , n) ( ) e 2n
r rmax
1 2
n r 2 (1 ) 2 rmax
rHqp V rmax Hqp VR
1 2 n V (1 ) 2 2 VR
'
相比
色谱柱内流动相体积 Vm 色谱柱内固定相体积 Vs
(1-8)
相比与填料的颗粒度、表面积、固定相的用量、填 充的情况等因素有关!
k
'
K

(2)保留值
保留值是组分在色谱柱内滞留行为的一个指标, 与分配过程有关,受热力学和动力学因素的控制。 保留时间、保留体积等。 基本保留方程为:
(6)全部样品开始都集中在第一块塔板上。 (7)分配系数不随组分浓度变化,即分配等温线是线性的。 (8)塔板之间没有分子扩散。
基本关系式
在塔板上,某一个分子出现在流动相中的概率 (Pm)应等于在该塔板上流动相中该物质分子的 个数(摩尔数)与整个塔板上(包括流动相、固 定相)该物质分子的个数之比,因此有:
m(rmax 1, n) m(rmax , n)
m(rmax , n) m(rmax 1, n)

6 色谱分析导论

6 色谱分析导论
(2) 各组分的分配系数 K
Vm K k ' k' Vs
VM 1.26m L K A k'A 2.43 20.7 VS 0.148m L
同理可求B的分配系数KB = 22.7
例题
用一根固定相的体积为0.148 mL,流动相的体积为1.26 mL
的色谱柱分离A, B两个组分,它们的保留时间分别为14.4
min和15.4 min,不被保留组分的保留时间为4.2 min. (3)AB两组分的选择因子αB,A
B, A B, A
K B 22.7 1.10 K A 20.7 k 'B 2.67 1.10 k ' A 2.43
6.3.3 塔板理论
塔板理论: 将连续的色谱柱设想成若干小段, 每一段均由固定相和流动相填充, 组分在其内迅速达到分配平衡。 每段称作一个理论塔板;其长度
分配系数与分配比
分配比(容量因子): 在一定的温度和压力下,组分在两相间 达到分配平衡时,组分在固定相中的质
Ws ' k Wm
量ns与在流动相中的质量nm之比。
分配系数与分配比
ns nm
cs K cm
Vs Vm
ns Vm ' k nm Vs
Vs:色谱柱中固定相的体积; Vm:色谱柱中流动相的体积 β:称为相比;
N eff t ' tR ' 16 5.54 R 2t 1 W 2
2 2
tR ' tR ' k' tM tR tR '
Neff
k' N 1 k'
2
塔板理论的成就与局限

第六章色谱导论

第六章色谱导论
塔板模型:假设色谱柱是由若干个小段组成的, 在每一个段内,一部分空间为固定相所占据,而 另一部分空间为流动相所占据。
第六章色谱导论
假设:
塔板模型
1、样品中组分随流动相在柱内流动时, 每流过一小段H距离,组分可在两相间按照分 配系数k(=Cs/Cm)达到一次瞬间的分配平衡, 柱内这一小段称为一个理论塔板,这一小段 的高度H称为塔板高度。
包括:流动相和固定相。分析时,固定 相不移动,流动相携带样品在色谱柱内对固 定相作相对运动。
2.色谱分离的基本过程
样品中的组分在随流动相的运动中被洗 脱,形成组分浓度分布谱带,从而达到分离 的目的。
色谱法的共性
3.色谱分离的必要条件
不同的组分在色谱系统中能够分离 的条件是:组分随流动相迁移的速度有 差异,由热力学性质差异引起。各组分 与流动相、固定相有不同的作用力。这 种作用力可以是:吸附力、溶解能力、 离子交换能力、渗透能力等。
峰高,与组分的浓度有关,分析条件一定时, 峰高是定量分析的依据。
峰宽
色谱峰和峰宽
峰宽用标准偏差σ表示,如图中的EF,也 称色谱峰拐点峰宽,为峰高0.607处峰的宽度; 它反应了组分在色谱系统中扩散的程度。
峰的宽度,也常用底峰宽和半高峰宽表示。 色谱峰形的对称性可用不对称因子Sa表示: Sa=CD/2CB’,Sa=1时,为符合正态分布的对 称峰,Sa<1为前伸峰;Sa>1为拖尾峰。
第一节 结束
第六章色谱导论
第二节 色谱分析有关的术语
一、色谱图 二、色谱峰和峰宽 三、保留值 四、分离度 五、容量因子 六、相对保留值
第六章色谱导论
一、色谱图
色谱图是反映被色谱分离的各组分从
色谱柱中洗脱出的浓度随时间变化的图谱。

第六章 色谱分析导论

第六章 色谱分析导论

第六章色谱分析导论基本要求:1. 理解混合物中各组分在色谱柱内得到分离的原因2. 理解柱效率的物理意义及其计算方法3. 理解速率理论方程对实际分离的指导意义4. 掌握分离度的计算及影响分离度的重要色谱参数6.1 色谱法及其分类6.1.1 色谱法色谱法(Chromatography)是一种分离分析方法。

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。

俄国植物学家M.Tswett于1906年首先提出色谱法。

Tswett把植物绿叶的色素混合液加在一根装有干燥固体碳酸钙颗粒(称固定相)的玻璃长管(称为填充色谱柱)上端,然后让洗脱剂(亦称流动相)石油醚自上而下流过。

在石油醚不断冲洗下,原来在柱子上端的色素混合液向下移动。

由于色素中各组分的性质的差异,与碳酸钙的作用力大小不同,作用力小的先流出,作用力大的后流出,最后分离成不同颜色的清晰色带。

因此称这种方法为色谱法。

然后将潮湿的碳酸钙挤出玻璃管,用刀将各色带切下,对其中的组分用合适的分析方法分别进行测定。

这是经典色谱法,各色素的分离过程与其含量测定过程是离线的,即不能连续进行。

现代色谱法的分离过程与其含量测定过程是在线的,即连续进行。

当一个二组分(A和B)的混合样品在t1时间从柱头加入,随着流动相不断加入,洗脱作用连续进行,直至A和B组分先后流出柱子而进入检测器,从而使各组分浓度转变成电信号后记录在记录纸上,或显示在荧光屏上,或由电脑贮存后打印出来。

图6-1(a)为色谱柱内A和B的洗脱过程;(b)则为记录下来的色谱图。

一般说,在图上不同位置的峰代表不同的组分,而峰的面积代表各组分的含量。

图6-1 二组分混合样的分离(a) 柱内洗脱过程;(b) 所记录下来的色谱图6.1.2 分类色谱法种类很多,通常按以下几种方式分类。

1.按两相状态分类在Tswett的实验中,碳酸钙是固定不动的,称为固定相;石油醚是流动的,称为流动相。

仪器分析学习课件 第6章 色谱法导论-气相色谱精品文档

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(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)
不(被2固)定死相时吸间附或t溶0 解的气体(如:空
气,甲烷)进入色谱柱时,从进样到出
现小极大峰所需的时间(O´A´)
流动相平均线速u: u L
t0
(3)调整保留时间 tR′
某组份的保留时间扣除死时间后称为 该组份的调整保留时间,即
吸附色谱: 利用各组分在吸附剂(固定相)上的吸附能力强弱 不同而得以分离的方法。气-固,液-固
离子交换色谱: 利用各组分在离子交换剂(固定相)上的亲和 力大小不同而达到分离的方法(属 LC一种)。
尺寸排阻色谱法: 利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择 (凝胶色谱法GPC) 渗透而达到分离的方法(属LC一种)。 亲和色谱法: 利用不同组分与固定相(固定化分子)的高专属
但是色谱过程不仅受热力学的因素影响,而且还与分子 的扩散、传质等动力学因素有关,塔板理论的某些基本 假设并不完全符合柱内实际发生的分离过程,只能定性 地给出板高的概念,却不能解释板高受哪些因素影响, 也不能说明为什么在不同的流速下,可以测得不同的理 论塔板数,因而限制了它的应用
(二)速率理论
1956年van Deemter等提出了色谱过程动力学理论 ——速率理论
* 相对保留值 r21 (也称 柱选择因子21) :
指组分2与组分1的调整保留值之比
r21

tR' 2 tR' 1

VR' 2 VR' 1
r21只与柱温及固定相的性质有关,而与操作条件如:柱径、 柱长、填充情况及流动相流速无关,它表示了色谱柱对这两组 分的选择性,是气相色谱中的重要定性参数.
必须注意:相对保留值不是两个组份保留时间或保留体积之比.

色谱法导论PPT课件

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色谱法的应用领域
01
02
03
04
化学分析
色谱法广泛应用于化学分析领 域,用于分离和测定复杂有机 化合物、无机离子和金属配合 物等。
生物医药
在生物医药领域,色谱法用于 分离和纯化生物分子、药物成 分以及检测药物残留等。
环境监测
在环境监测领域,色谱法用于 检测空气、水和土壤中的有害 物质,如有机污染物、重金属 等。
新型硅胶基质固定相
硅胶基质固定相具有良好的热稳定性和化学稳定性, 可用于分离各种极性化合物。
新型聚合物固定相
聚合物固定相具有高选择性、高柱效和良好的耐受性, 可用于分离复杂样品。
新型手性固定相
手性固定相可用于拆分光学异构体,为手性化合物的 分离提供了新的解决方案。
色谱仪器的发展
高效液相色谱仪
高效液相色谱仪具有高分离效能、高灵敏度和广 泛应用的特点,已成为色谱分析的重要手段。
食品成分分析
色谱法用于分析食品中的营养成分,如脂肪、蛋白 质、糖类等,以评估食品的质量和营养价值。
食品添加剂检测
色谱法用于检测食品中添加剂的含量,确保食品的 安全性和合规性。
食品污染物检测
色谱法用于检测食品中的污染物,如农药残留、重 金属等,保障食品安全和消费者健康。
在环境监测中的应用
01
空气污染物的分离 与测定
食品工业
在食品工业中,色谱法用于检 测食品中的添加剂、农药残留 和营养成分等。
02
色谱法的基本原理
分离原理
分离原理
色谱法通过流动相和固定相之 间的相互作用,使不同组分在 固定相和流动相之间的分配系 数不同,从而实现各组分的分 离。
分配系数
各组分在固定相和流动相之间 的分配系数决定了它们在色谱 分离中的行为。分配系数越大 ,组分在固定相上的保留越强 ,越难以被洗脱。

第六章 色谱法导论

第六章 色谱法导论

第六章 色谱法导论5.一柱长100cm ,某组分停留在固定相中的时间分数为0.70,在流动相中则为0.30。

计算:(1) 组分的移动速度是流动相线速的几倍?(2) 组分洗脱出柱的时间是它停留在流动相中时间的几倍?解:(1)设组分的保留时间为t R则组分在流动相中的时间是0.3t R 组分的移动速度RL u t =,流动相的移动速度0.3m R L u t = 组分和流动相速度之比:0.3m u u =(2)组分洗脱出柱的时间与它停留在流动相中时间之比为:3.30.3R Rt t = 6.某组分的移动速度与流动相速度之比为0.10,柱内流动相的体积为2.0mL,若流动相的流量为10mL.min -1,则该组分滞留在固定相中的时间为多少?若固定相体积为0.5mL ,则组分的分配系数为多少?解:由题意知:组分的移动速度为0.1m u u =设柱长为L ,则由000.10.110m R R L L u u t t t t =⇒=⇒= 0 2.00.2min 10t == 则组分保留时间010100.22min R t t ==⨯=组分滞留在固定相中的时间为:020.2 1.8min 108R t t s -=-== 由0'1082'360.2600.5m R s V t K k t V β==⨯=⨯=⨯ 7.一柱内的固定相体积为1.5mL ,死体积为16.6mL ,组分A 在该柱上保留体积为76.2mL ,计算组分A 的分配系数。

解:00''76.216.616.6'39.716.6 1.5m m R R s s V V t V K k t V V V β-==⨯=⨯=⨯= 8.在一色谱柱上,组分A 、B 和非滞留组分的保留时间分别为6.0、16.0和1.0min,问:(1) B 的分配比是A 的几倍?(2) B 滞留在固定相中的时间是A 的几倍?(3) B 的分配系数是A 的几倍?解:(1)由公式0''R t k t = B 的分配比为:0'161'151R t k t -=== A 的分配比为:0'61'51R t k t -=== B 与A 的分配比之比为:15:53=(2)B 滞留在固定相中的时间为:'16115R t =-=A 滞留在固定相中的时间为:'615R t =-=B 与A 滞留在固定相中时间之比:15:5=3(3)B 的分配系数为:'15K k ββ==A 的分配系数为:'5K k ββ==B 与A 的分配系数之比为:1535ββ= 9.一柱长为50.0cm,从色谱图上获得庚烷的保留时间为59 S ,半峰宽为4.9 S ,计算该柱的理论塔板为多少?塔板高度又为多少? 解:2212595.54() 5.54()8034.9500.062cm=0.62mm 803R t n W L H n ==⨯====10.从色谱图上测得组分X 和Y 的保留时间分别为10.52和11.36min ,两峰的峰底宽为0.38和0.48min ,问该两峰是否达到完全分离? 解:分离度()()11.3610.520.84 1.95 1.5110.43[()()](0.380.48)22R R s b b t Y t X R W X W Y --====>+⨯+ 所以两峰能够完全分离。

色谱分析法导论课件

色谱分析法导论课件

检测原理基于物质与 检测器之间的相互作 用,如热导、光吸收、 荧光等。
定量原理
通过比较标准品和样品的色谱峰面积或峰高进行定量。
01
02
标准品和样品需在同一条件下进行分析,以获得准确的定量结果。
定量方法包括外标法和内标法,选择合适的定量方法可以提高
03
分析准确度。
03
色谱分析法的分类
按固定相的状态分类
实验操作步骤
色谱柱的安装与条件设置
流动相的准备与泵的操作
样品的处理与进样
检测器的操作与数据采集
按照操作规程正确安装色谱柱, 并根据实验需求设置色谱柱的 温度、压力等条件。确保色谱 柱的稳定性和分离效果。
根据实验方案准备适量的流动 相,并按照操作规程启动泵, 调整流动相的流速和组成。确 保流动相的稳定性和均匀性。
实验环境设置
根据实验需求,设置实验室温度、湿度等环境条件,确保 实验过程中环境因素的一致性和稳定性。
仪器设备检查
检查色谱仪、检测器、泵等设备是否正常工作,确保仪器 处于良好状态。同时,对仪器进行必要的校准和调整,以 保证实验结果的准确性。
安全措施准备
根据实验中可能存在的安全隐患,准备必要的安全防护措 施,如佩戴防护眼镜、手套等,确保实验人员的安全。
环境监测
在环境监测中,色谱分析法用于空气、 水体、土壤等环境样品中污染物的检 测和分析,如有机氯农药、多环芳烃 等持久性有机污染物。
生物医药
在生物医药领域,色谱分析法用于蛋 白质、核酸等生物大分子的分离和纯 化,以及药物成分的分析和质量控制。
食品检测
在食品检测中,色谱分析法用于食品 中添加剂、农药残留、重金属等有害 物质的检测和分析,以确保食品安全。

色谱法导论

色谱法导论

其它色谱方法
• 毛细管电泳
是一种将毛细管色谱柱 与电泳结合在一起形成的 新型的分离技术,九十年 代得到快速发展,尤其适 用于生物大分子的分离分 析。 • 制备色谱 • 色谱联用技术
色谱流出曲线及术语
• 色谱图及色谱流出曲线即色谱色谱图, 也称色谱峰。 如下图所示 • 理想的色谱流出曲线应呈正态分布。
色谱法的分类
• • • • 按色谱动力学过程分 按两相的状态分 按分离原理分 按固定相形态分
按色谱动力学过程分
• 淋洗色谱法 • 置换色谱法 • 迎头色谱法
按两相状态分
气固色谱 气相色谱法 按流动相状态分 按固定相状态分 按固定相状态分 气液色谱 液固色谱
液相色谱法
超临界流体色谱
液液色谱
其中,气固和液固色谱中的固定相是一种多孔的、具有较大表面积的吸附剂颗粒 这种固定相与组分间存在物理吸附作用; 气液和液液色谱中的固定相是在具有化学惰性的固体颗粒(称担体)表面涂敷一 层高沸点有机化合物的液膜,称之为固定液,它能够溶解组分。
相对保留值只与固定相性质与柱温有关,可用作组分的 定性分析; 数值大小体现了柱选择性的好坏, α值越大, 则柱选择性越 好, 两组分分离得越开;当α等于1时,两组份重叠, 不能分开.
色谱流动相流速
• 色谱流动相的流速通常有两种度量方式。 • 体积流量(Fc):是单位时间流过色谱柱 的平均体积,单位mL· -1。不同的色谱 min 法Fc的测量方法不同。 • 线速度(u):定义为单位时间内流动相 流经色谱柱的长度,单位cm· -1,实际 min 应用中,可用柱长L和死时间tM求出。
(2)用体积表示的保留值
死体积(VM):VM = tM ×Fc ; Fc为柱出口处的流动相 流量(单位:mL/ min)。 保留体积(VR):VR = tR×F0 调整保留体积(VR'):V R' = VR -VM

色谱分析导论

色谱分析导论
色谱分析导论
色谱法是一种重要的分离分析方法, 它是根据组分在两相中作用能力不 同而达到分离目的的。 Nhomakorabea谱法概述
• 色谱法早在1903年由俄国植物学家茨维特(Tswett. M.) 研究植物叶的色素成分时,将植物叶子的萃取物倒入 填有碳酸钙的直立玻璃管(色谱柱)上端,然后加入石油 醚使其自由流下,结果色素中各组分互相分离形成各 种不同颜色的谱带。 • 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。 • 色谱的实质是分离,根据混合物各组分在互不相溶的 两相——固定相和流动相中,吸附能力、分配系数以 及其它亲和作用性能的差异行为作为分离依据,当两 相作相对运动时,这些组分在两相中反复分配,达到 分离目的。
1 1 k'
--(2)
因此 ,由(1)、(2)知:tR = tM(1 + k), – – – – – – – – (3)
故: ' tR tM tR k' -----分配比k值可直接从色谱图中测得。 tM tM
色谱流出曲线及有关术语
• 式(3)又可以写成
Vs L L t R (1 k ' ) (1 K ) u u Vm
色谱法分类
气相色谱(GC) 1. 按流动相分 液相色谱(LC) 超临界流体色谱(SFC) 2.按机理分 柱色谱 3. 按固定相在支持 体中的形状分 纸色谱 薄层色谱 吸附色谱
分配色谱
离子交换色谱 排阻色谱 亲和色谱 平板色谱
色谱分离原理
• 一、分离过程: • (1) 不同组分通过色谱柱时,移动速度不 同——实现分离成为可能; • (2) 不同组分沿柱子扩散分布——不利于不 同组分间的分离。 • 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。

06.色谱法导论

06.色谱法导论
(1)峰高(h) 组分从柱后流出最大浓度时检测器输出的信号 值(AB′)
→☆←
(2)峰宽 ①半峰宽 峰高一半处对应的峰宽(GH) ②峰底宽度(简称小平宽) 色谱峰两拐点上的切线在基础上截距间的距离。 (ZJ) ③标准偏差σ 峰高0.607倍处色谱峰宽的一半(1/2EF) σ表示组分流出的分散程度, σ越大(峰越宽) 组分流出越分散,柱数越低
2 1
1 M流动相
B/u:与流速成反比,与流动相分子的 质量成反比。因此,增加流速和采用大分 子量的流动相,选用小颗粒固定相可减小 B/u而减小H,提高柱效。另外,用短柱和 较低的柱温,也可减小B/u 由于分子在气相中的扩散系数(D气) 比在液相中的扩散系数(D液)大得多。 D气=105D液 因此液相色谱中,纵向分子扩散一般可 忽略。 →☆←
(2)液液分配色谱
C=Cm+Cs (Cm:流动相传质阻力系数;Cs:固定相传质阻 力系数;Cm:包括流动相中的传质阻力和滞留的流 动相中的传质阻力)
Cm
2 Wm d p
Dm

2 Wsm d p
Dm
(Wm:柱和填充物性质决定的因子;Wsm:与颗粒 孔中被流动相占据的分数及容量因子k有关的常数) (固定相粒度越小,孔径越大,Wsm越小。) →☆←
2 0.01k 2 d p Cg (1 k ) 2 Dg
(k:容量因子dp ; 填充物粒质Dg;组分在气相中 的扩散系数) 可见,减小填充物颗粒可减小Cg,增加Dg可减小 Cg,Dg与流动相分子量成正比,因此,减小流动相分 子量可减小Cg。 b 液相传质阻力系数:组分从固定液表面移动到液 相内部发生质量交换,达到平衡,又返回到固定液表 面的传质阻系数。 (d:固定相液膜厚度,D:组分在液相中的扩散系数)

仪器分析 (第三版 魏培海)第六章 色谱分析法导论课件

仪器分析 (第三版 魏培海)第六章 色谱分析法导论课件

PPT学习交流
10
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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11
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
纸色谱 薄层色谱 高分子薄膜色谱
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15
第二节 色谱流出曲线和术语
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16
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。
PPT学作条件稳定后, 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。
W1/2
W
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有效塔板数和有效塔板高度
➢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。 ➢常用有效塔板数n有效表示柱效:
n有效
5.54( t'R W1/ 2
)2
16(
t
' R
W
)2
L H有效 n有效
PPT学习交流
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例题1: 在柱长为2m的5%的阿皮松柱、柱温为 1000C,记录纸速度为2.0cm/min的色谱条件下, 测定苯的保留时间为1.5min,半峰宽为0.20cm,
越大,柱选择性越好,对分离有利。
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例2:两物质A和B在30cm长的色谱柱上的保留时 间分别为16.4和17.63min,有一不与固定相作用 的物质,其在此柱上的保留时间为1.30 min。物 质A和B的峰底宽分别为1.11和1.21min。试问: 1)柱分离度R; 2)柱平均理论塔板数nav 3)平均塔板高度Hav 4)若要求R达到1.5,则柱长至少应为多少?
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第六章色谱导论
一、色谱法的发展历史
色 谱 法 是 俄 国 植 物 学 家 茨 维 特 (Michael Tswett)创立的。1906年,Tswett在研究植物叶 的色素成分时,将植物叶片的石油醚萃取液倒入 装有碳酸钙的直立玻璃管中,然后加石油醚使其 自由流下,色素中各组分相互分离,在碳酸钙柱 内形成不同颜色的谱带:依次为黄绿色层(叶绿 素B)、绿色层(叶绿素A)、黄色层(叶黄素)、黄 色层(胡萝卜素)。由于不同谱带有不同颜色,故 这种分离方法称为色谱法或色层法。
5、色谱分析的过程: 色谱法的共性
待分离的样品随流动相的移动,流经色谱 柱,若样品中各组分的分配系数有足够的差异, 则各组分被分离开,然后依次流经检测器,被 检测。
在柱色谱中,色谱柱和检测器是色谱系统 的关键部分。混合物能否分离,除了取决于组 分的分配系数外,还取决于色谱柱。分离后的 组分能否检测出来,受检测器性能的影响。
色谱法的发展历史
虽然现在主要用于无色物质的分离,但 仍沿用色谱这个名称。 按现代色谱学术语:实验中,相对于石油醚 而固定不动的碳酸钙称为固定相,
装有固定相的管子称为色谱柱, 冲洗过程称为洗脱, 用于洗脱的溶液称为流动相, 得到的图谱称为色谱图。
第六章色谱导论
一、色谱法的发展历史(续)
直到1941年Martin和Synge用硅胶作固定相, 用氯仿作流动相,将各氨基酸的组分分开,才 引起化学家的重视。 他们两人还于1944年, 用滤纸代替硅胶,用有机溶剂成功的分离了氨 基酸,创立了纸色谱法。 1952年Martin等又 提出以气体作流动相的气相色谱法。
色谱法分类 2.按色谱系统中固定相的载体分类
将固定相装在柱中的称:柱色谱,又分为: 柱色谱、毛细管色谱。
在平面上展开的色谱分离方法称:平板色谱。 也称为:开床式色谱 其中:利用滤纸作固定相的称:纸色谱。
固定相被涂布于玻璃板上的称:薄层色谱。
第六章色谱导论
3.按色谱分离机理分类
(1)分配色谱 (2)吸附色谱 (3)离子交换色谱 (4)凝胶色谱 (5)电色谱
第六章色谱导论
三、组分在色谱系统中的保留值
组分在色谱系统中的保留值,是描述某一 种组分在色谱系统中迁移特征的一个量。决定 于组分的特征,也与色谱系统有关。
包括:流动相和固定相。分析时,固定 相不移动,流动相携带样品在色谱柱内对固 定相作相对运动。
2.色谱分离的基本过程
样品中的组分在随流动相的运动中被洗 脱,形成组分浓度分布谱带,从而达到分离 的目的。
色谱法的共性
3.色谱分离的必要条件
不同的组分在色谱系统中能够分离 的条件是:组分随流动相迁移的速度有 差异,由热力学性质差异引起。各组分 与流动相、固定相有不同的作用力。这 种作用力可以是:吸附力、溶解能力、 离子交换能力、渗透能力等。
第六章色谱导论
第六章 色谱分析导论
第一节 色谱法概述 第二节、色谱分析有关的术语 第三节、色谱理论
5.0
第一节 色谱法概述
一、色谱法的发展历史 二、色谱法的分类 三、色谱法的共性
色谱法是一种物理化学的分离分析方法,它 是利用样品中各种组分在固定相和流动相中受 到作用力的不同,将待测样品中的各组分进行 分离,然后顺序检测各组分的含量。
H
底Eh 宽峰
F
0.607h 1/2h
O
0 O’
tM
C
B’ D
W
二、色谱峰和峰宽
只有流动相,而没有组分通过色谱柱和检测器 时的色谱曲线,称为基线。
加入组分后,每个被分离良好的组分对应一个 正态分布的色谱峰曲线。描述色谱峰的参数主要 有四个:色谱峰的位置、宽度、高度、峰形。
色谱峰的位置用峰所对应组分的保留值来表示, 反应该组分迁移的速度;可用于定性分析。
第一节 结束
第六章色谱导论
第二节 色谱分析有关的术语
一、色谱图 二、色谱峰和峰宽 三、保留值 四、分离度 五、容量因子 六、相对保留值
第六章色谱导论
一、色谱图
色谱图是反映被色谱分离的各组分从
色谱柱中洗脱出的浓度随时间变化的图谱。
标准偏差σ A 峰 色

峰空

2.35σ
半峰宽
测 信 号 样进

G
第六章色谱导论
(1)分配色谱
色谱法分类
对于液相色谱,固定相与流动相均为液态物 质时,利用组分在作为固定相和流动相两种液体 中溶解度的不同(分配系数不同)而进行分离。
气液色谱也可按分配色谱原理进行分离。
(2)吸附色谱
用固体吸附剂作为固定相,利用组分在吸 附剂上吸附力的不同、吸附平衡常数有差异, 将组分分离。
50年代后期出现了将固定相涂布在玻璃板 上的薄层色谱法。60年代末,高效液相色谱法 得到迅速发展,使色谱法成为一门应用广泛的 分离分析方法。
二、色谱法的分类
色谱法分类
1.按固定相和流动相的状态分类
流动相分为:气体、液体两类, 色谱法也分:气相色谱法和液相色谱法。 固定相分:液态固定相、固体固定相。 气相色谱又分:气~液色谱和气~固色谱, 液相色谱又分:液~液色谱和液~固色谱。 注:液态固定相为作为固定相的液态物质涂布 或键合在颗粒状的由惰性材料制成的担体上。
色谱法的共性 4.影响色谱分离的因素
色谱系统中,某两种组分若分配系数 不同,就有可能分离,但分离是否能实现, 以及分离效果的好坏与组分谱带的扩散程 度有关。扩散会造成不同组分的重叠从而 影响分离。扩散的程度取决于组分分子的 微观运动,受动力学因素的影响,与分离 系统结构、性质有关,也与流动相的流速 等分离条件有关。
色谱法分类 (3)离子交换色谱
液相色谱中利用离子交换原理而进行分 离的色谱方法。
(4)凝胶色谱、也称排阻色谱
液相色谱中利用分子大小不同进行分离 的色谱。
(5)电色谱
利用带电物质在电场作用下移动速度不 同进行分离的色谱。电泳就是一种最重要的 电色谱。
第六章色谱导论
三、色谱法的共性
色谱法的共性
1.色谱分离系统
峰高,与组分的浓度有关,分析条件一定时, 峰高是定量分析的依据。
峰宽
色谱峰和峰宽
峰宽用标准偏差σ表示,如图中的EF,也 称色谱峰拐点峰宽,为峰高0.607处峰的宽度; 它反应了组分在色谱系统中扩散的程度。
峰的宽度,也常用底峰宽和半高峰宽表示。 色谱峰形的对称性可用不对称因子Sa表示: Sa=CD/2CB’,Sa=1时,为符合正态分布的对 称峰,Sa<1为前伸峰;Sa>1为拖尾峰。
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