第19章色谱分析方法导论

份在固定相中的滞留时间。即
t'r tr t0
由于保留时间为色谱定性依据。但同一组份的保留时间与流速有关，因此
有时需用保留体积来表示保留值。
d. 死体积V0：色谱柱管内固定相颗粒间空隙、色谱仪管路和连接头间空隙 和检测器间隙的总和。勿略后两项可得到：
V0 t0Fco
其中，Fco为柱出口的载气流速（mL/min).
色谱分类方法： 1. 按固定相外形分：
柱色谱（填充柱、空心柱）、平板色谱（薄层色谱和纸色谱）。 2. 按组份在固定相上的分离机理分：
吸附色谱：不同组份在固定相的吸附作用不同； 分配色谱：不同组份在固定相上的溶解能力不同； 离子交换色谱：不同组份在固定相（离子交换剂）上的亲和力不同； 凝胶色谱（尺寸排阻色谱）不同尺寸分子在固定相上的渗透作用。
e. 保留体积Vr：指从进样到待测物在柱后出现浓度极大点时所通过的流动相
的体积。
Vr tr •Fco
f. 调整保留体积
V
' r
：某组份的保留体积扣除死体积后的体积。
V r' V rV 0t'r•F co
g. 相对保留值r2,1：组份2的调整保留值与组份1的调整保留值之比。
源自文库
注意：r2,1只与柱r2,1温和tt'r'r21固定VVrr''21相性质有关，而与柱内径、柱长L、填充情况及流动 相流速无关，因此，在色谱分析中，尤其是GC中广泛用于定性的依据！
具体做法：固定一个色谱峰为标准s，然后再求其它峰 i 对标准峰的相对保留值
，此时以 表示：
t
' r
(
i
)
t
' s
(
s
)
>1, 又称选择因子(Selectivity factor)。
4) 区域宽度：用于衡量柱效及反映色 谱操作条件下的动力学因素。通常有三 种表示方法： 标准偏差：0.607倍峰高处峰宽的一半。 半峰宽W1/2：峰高一半处的峰宽。
的时间，它与色谱柱的空隙体积成正比。由于该物质不与固定相作用，因此， 其流速与流动相的流速相近。根据 t0 可求出流动相平均流速u
u
柱长 死时间
L t0
b. 保留时间tr：试样从进样到出现峰极大值时的时间。它包括组份随流动相
通过柱子的时间t0和组份在固定相中滞留的时间。
c. 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
一、描述分配过程的参数
1. 分配系数(Distribution constant, K)：
2. 描述组份在固定相和流动相间的分配过程或吸附-解吸过程的参数，称
为分配系数。
K 溶 溶质 质在 在流 固动 定相 相中 中的 的浓 浓 cc度 度ms
3.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。
50年代，色谱发展最快（一些新型色谱技术的发展；复杂组分分析 发展的要求。
1937-1972年，有12个Nobel奖是有关色谱研究的！
色谱分离基本原理： 使用外力使含有样品的流动相（气体、液体或超临界流体）通过一固定于
柱或平板上、与流动相互不相溶的固定相表面。样品中各组份在两相中进行不 同程度的作用。与固定相作用强的组份随流动相流出的速度慢，反之，与固定 相作用弱的组份随流动相流出的速度快。由于流出的速度的差异，使得混合组 份最终形成各个单组份的“带(band)”或“区(zone)”，对依次流出的各个单组份 物质可分别进行定性、定量分析。
筛析 超临界流体键合相分配
19.2 色谱流出曲线（色谱图） 混合组分的分离过程及检测器对各组份在不同阶段的响应
色谱术语： 1）基线：在实验条件下 ，色谱柱后仅有纯流动相 进入检测器时的流出曲线 称为基线，稳定的基线为 一条水平直线。 2）峰高：色谱峰顶点与 基线的距离。
3）保留值(Retention value, R) a. 死时间(Dead time, t0) ：不与固定相作用的物质从进样到出现峰极大值时
3. 按两相状态分
分类
流动相
气相色谱 气体
液相色谱 液体
超临界流 超临界流 体色谱 体
固定相
色谱方法
液体（吸附在固 体上）
气液色谱法
固体
气固色谱法
液体（吸附或键 合在固体表）
液液色谱
固体
液固色谱法
离子交换树脂
离子交换色 谱法
多孔聚合物
凝胶渗透色 谱法
有机物键合到固 超临界流体
体表面
色谱
平衡类型 气—液分配 吸附 液—液分配 吸附 离子交换
第19章 色谱分析方法导论
19.1 概述 历史、色谱分离过程、分类
19.2 色谱流出曲线 色谱图及相关术语
19.3 色谱法基本原理 描述分配过程参数、峰间距、峰形状和峰宽的理论描述(塔板理论及速率 理论) 19.4 分离度及色谱分离方程 分离度及色谱分离方程、影响分离的因素 19.5 定性和定量分析
2. 分配比(Retention factor or capacity factor, k)： 在一定温度和压力下，组份在两相间的分配达平衡时，分配在固定相和
流动相中的质量比，称为分配比。它反映了组分在柱中的迁移速率。又称保 留因子、容量因子。
k组 组分 分在 在流 固动 定相 相中 中m m 的 的m s 质 质ccmsV V 量 量m s
W1/2=2.354 峰底宽W：色谱峰两侧拐点上切线与 基线的交点间的距离。W= 4
色谱流出曲线的意义： 色谱峰数=样品中单组份的最少个数； 色谱保留值——定性依据； 色谱峰高或面积——定量依据； 色谱保留值或区域宽度——色谱柱分离效能评价指标； 色谱峰间距——固定相或流动相选择是否合适的依据。
19.3 色谱法基本原理
19.1 概述 化学分析方法的基本要求在分析过程中，待测物与潜在的干扰物的
分离是最为重要的步骤！ 20 世纪中期，大量采用一些经典的分离方法：沉淀、蒸馏和萃取
现代分析中，大量采用色谱和电泳分离方法。迄今为止，色谱方法 是最为有效的分离手段！其应用涉及每个科学领域。 历史：1903年，俄国植物学家Mikhail Tswett 最先发明。他采用填充有固 体 CaCO3 细 粒 子 的 玻 璃 柱 ， 将 植 物 色 素 的 混 合 物 ( 叶 绿 素 和 叶 黄 素 chlorophylls & xanthophylls) 加 于 柱 顶 端 ， 然 后 以 溶 剂 淋 洗 ， 被 分 离的组份在柱中显示了不同的色带，他称之为色谱 。