色谱法分类
仪器分析学习 第6章 色谱法导论-气相色谱
* 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；
色谱法分类
一、胶囊色谱(Micellar Chromatography,MC)又称拟相液相色谱或假相液相色谱(Pseudophase LC)，是一种新型的液相色谱技术。
特点是应用含有高于临界胶囊浓度的表面活性剂溶液作为流动相。
所谓“胶囊”就是表面活性剂溶液的浓度超过其临界胶囊浓度(Critical MicelleConcentration,CMC)时形成的分子聚合体。
通常每只胶囊由n个（一般为25～160个）表面活性剂单体分子组成，其形状为球形或椭圆球形。
在CMC值以上的一个较大浓度范围内，胶囊溶液的某些物理性质（如表面张力、电导等等）以及胶囊本身的大小是不变的。
构成胶囊的分子单体与溶液中自由的表面活性剂的分子单体之间存在着迅速的动态平衡。
通常有正相与反相两种胶囊溶液。
前者是由表面活性剂溶于极性溶剂所形成的亲水端位于外侧而亲脂端位于内部的胶囊；后者是指表面活性剂溶于非极性溶剂所形成的亲水端位于核心而亲脂基位于外面的胶囊。
被分离组分与胶囊的相互作用和被分离组分与一般溶剂的作用方式不同，并且被分离组分和两种胶囊的作用也有差别。
改变胶囊的类型、浓度、电荷性质等对被分离组分的色谱行为、淋洗次序以及分离效果均有较大影响。
胶囊色谱就是充分运用了被分离组分和胶囊之间存在的静电作用、疏水作用、增溶作用和空间位阻作用以及其综合性的协同作用可获得一般液相色谱所不能达到的分离效果。
适用于化学结构类似、性质差别细微的组分的分离和分析，是一种安全、无毒、经济的优越技术。
（一）原理：胶囊溶液是一种微型非均相体系(Microheterogenous system)。
在胶囊色谱中，分离组分在固定相与水之间、胶囊与水相之间以及固定相与胶囊之间存在着分配平衡。
组分的洗脱得为取决于三相之间分配系数的综合作用；同时定量地指出分离组分的容量因子k’的倒数值与胶囊浓度成正比，一般增加胶囊浓度即可获得较佳的分离效果。
（二）方法特点：与传统液相色谱的最大区别在于胶囊色谱流动相是由胶囊及其周围溶剂介质组成的一种微型的非均相体系，而常规流动相是一种均相体系。
有机化学实验-色谱法
4.干法装柱和湿法装柱
干法装柱：固定相通过干燥的玻璃漏斗连续而缓慢地加入洗 净干燥的色谱柱中，再将溶剂用滴管沿柱壁加入，直至下方 放置容器中接收到液体。 湿法装柱：将用溶剂和固定相调成的糊状物一次性快速导入 洗净干燥的色谱柱中，吸附剂在溶剂中慢慢下沉。
注意事项： 1. 装柱过程中，用洗耳球或玻璃棒轻轻敲击色谱柱，使填料均匀； 2. 柱内液面必须保持高于固定相的高度； 3. 固定相的顶部不能形成斜面或凹凸不平； 4. 固定相上方需始终保持一定量的溶剂。
实验四 色谱法
二、实验原理
2.吸附剂的选择
吸附剂吸附能力大小常用“活性”来表示。
颗粒大小：颗粒越小，活性越大，分离效果
相关因素
越好，洗脱速率越慢；
含水量：含水量较大存在失活可能；
常用吸附剂：氧化铝、硅胶等。
3.容器的选择
根据被分离样品量的大小等因素，色谱柱 的长短粗细也会影响分离效果。
实验四 色谱法
2、加氧化铝
用玻璃漏斗辅助加入，加完后轻轻抽出玻璃棒，用洗耳球或 玻璃棒轻轻敲击柱侧面，直至氧化铝不再沉降。
3、压柱子
油泵抽气或其它方法压柱子,确保氧化铝压实,以防氧化铝中 残留气体导致装柱失败。
实验四 色谱法
四、实验操作步骤
步骤二、加洗脱剂(淋洗剂)
95%乙醇冲洗柱子，适当多加些洗脱剂，延长走柱子的时间，以充分赶 走气泡，达到平衡状态。
1.洗脱剂的选择
极性化合物 → 极性溶剂 非极性化合物 → 非极性溶剂
常用流动相极性： 石油醚＜汽油＜庚烷＜己烷＜二硫化碳＜二甲苯＜甲苯＜氯丙 烷＜苯＜溴乙烷＜溴化苯＜二氯乙烷＜三氯甲烷＜异丙醚＜硝 基甲烷＜乙酸丁酯＜乙醚＜乙酸乙酯＜正戊烷＜正丁醇＜苯酚 ＜甲乙醇＜叔丁醇＜四氢呋喃＜二氧六环＜丙酮＜乙醇＜乙腈 ＜甲醇＜氮氮二甲基甲酰胺＜水
高效液相色谱法的分类及原理
高效液相色谱法的分类及其分离原理高效液相色谱法分为：液-固色谱法、液-液色谱法、离子交换色谱法、凝胶色谱法。
1.液-固色谱法（液-固吸附色谱法）固定相是固体吸附剂，它是根据物质在固定相上的吸附作用不同来进行分配的。
①液-固色谱法的作用机制吸附剂：一些多孔的固体颗粒物质，其表面常存在分散的吸附中心点。
流动相中的溶质分子X（液相）被流动相S带入色谱柱后，在随载液流动的过程中，发生如下交换反应：X（液相）+nS（吸附）<==>X（吸附）+nS（液相）其作用机制是溶质分子X（液相）和溶剂分子S（液相）对吸附剂活性表面的竞争吸附。
吸附反应的平衡常数K为：K值较小：溶剂分子吸附力很强，被吸附的溶质分子很少，先流出色谱柱。
K值较大：表示该组分分子的吸附能力较强，后流出色谱柱。
发生在吸附剂表面上的吸附-解吸平衡，就是液-固色谱分离的基础。
②液-固色谱法的吸附剂和流动相常用的液-固色谱吸附剂：薄膜型硅胶、全多孔型硅胶、薄膜型氧化铝、全多孔型氧化铝、分子筛、聚酰胺等。
一般规律：对于固定相而言，非极性分子与极性吸附剂（如硅胶、氧化铜）之间的作用力很弱，分配比k较小，保留时间较短；但极性分子与极性吸附剂之间的作用力很强，分配比k大，保留时间长。
对流动相的基本要求：试样要能够溶于流动相中流动相粘度较小流动相不能影响试样的检测常用的流动相：甲醇、乙醚、苯、乙腈、乙酸乙酯、吡啶等。
③液-固色谱法的应用常用于分离极性不同的化合物、含有不同类型或不；数量官能团的有机化合物，以及有机化合物的不同的异构体；但液-固色谱法不宜用于分离同系物，因为液-固色谱对不同相对分子质量的同系物选择性不高。
2.液-液色谱法（液-液分配色谱法）将液体固定液涂渍在担体上作为固定相。
①液-液色谱法的作用机制溶质在两相间进行分配时，在固定液中溶解度较小的组分较难进入固定液，在色谱柱中向前迁移速度较快；在固定液中溶解度较大的组分容易进入固定液，在色谱柱中向前迁移速度较慢，从而达到分离的目的。
15-色谱分析法简介
色谱图及常用术语
色谱流出曲线: 由检测器输出的电信号强 度对时间作图，所得曲线 色谱峰: 曲线上突起部分
t
1、基线: 没有样品组分流出时的流出曲线； 2、峰高: 色谱峰顶点与基线之间的垂直距离； 3、区域宽度: 即色谱峰的宽度； 峰底宽度wb：Wb = 4 σ 半峰宽w1/2： W1/2 = 2.354 σ 标准偏差σ： 0.607倍峰高处峰宽的一半 。
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分离度定义：相邻两峰保留值之差与两蜂宽之和的一半的比值
在—般情况下，由于色谱柱中溶质的浓度较低，分配系数K 为常数。——称线性色谱。 色谱峰是对称的呈高斯分布，高斯峰，其蜂底宽度等于4σ。 相邻两个蜂，其峰宽大致相等：
Rs＝1，峰间距离4 σ ，4 σ分离。峰有2％的重叠 Rs＝1.5，峰间距离6 σ ，称为6 σ分离，峰重叠小于1％， 两峰已完全分开。
9
峰面积A： 4、保留值 常用时间、距离或用将组分带出色谱柱所需要的流动相体
积表示，保留值由色谱分离过程中的热力学因素所决定; 在一 定色谱条件下保留值是特征的，可作为色谱定性的参数是色谱 法的重要概念之一；
a．保留时间 tR 从进样开始到色谱蜂最大值出现时所需要的时间；某组分
的保留时间就是它通过色谱柱所需要的时间； 死时间tM：多用t0表示 不被固定相保留的组分,从进样到出现峰极大值的时间；死 时间实际上就是流动相流经色谱柱所需要的时间；
3
色谱法的实质：分离； 色谱法的依据：各组分在互不相溶的两相——固定相与流动 相中吸附能力、分配系数或其它亲和作用性能的差异. 2. 色谱法的分类 (1)按流动相和固定相所处状态分类 气固色谱 气相色谱：气体作流动相 气液色谱 液相色谱：液体作流动相 液固色谱 液液色谱 超临界流体色谱: (2)按固定相的固定方式分类 柱色谱法：固定相装在色谱柱中 纸色谱法：用滤纸上的水分子作固定相 薄层色谱法：将吸附剂粉末制成薄层作固定相
色谱法(Chromatography)
色谱法（C h r o m a t o g r a p h y）引论§1概述一、色谱法色谱法早在二十世纪初由俄国科学家建立，并用来分离植物色素。
后来不仅用于分离有色物质，还用来分离无色物质，并出现了各种类型的色谱法。
许多气体、液体和固体样品都能找到合适的色谱法进行分离和分析。
目前色谱法已广泛应用于许多领域，成为十分重要的分离分析手段。
各种色谱法共同的特点是具备两个相，有一相不动，称为固定相；另一相携带样品移动，称为流动相。
当流动相中样品混合物经过固定相时，就会与固定相发生作用，由于各组分在性质和结构上有差异，与固定相相互作用的类型、强弱就会有差异，因此在同一推动力下，不同组分在固定相滞留时间长短不同，从而按先后不同的次序从固定相中流出。
现以填充柱内进行的吸附色谱为例来说明色谱分离过程。
色谱柱内紧密而均匀的固定相，流动相则连续不断地流经其间，将样品一次性注入色谱柱后，各组分就被固定相所吸附，流动相不断地流入色谱柱。
当流动相流过组分时，已被吸附在固定相上的样品分子又溶解于流动相（此过程称为解吸）而随流动相向前移动，已解吸的组分遇到新的吸附剂颗粒，又再次被吸附。
如此在色谱柱内不断地发生吸附、解吸、再吸附、再解吸的过程。
不同组分其分子结构不同，在固定相上的吸附力也不同，随流动相向前移动的速度也就不同，最后从色谱柱内流出的时间不同，分别用容器盛接，就达到了分离的目的。
各组分间的性质差异即使很小，通过改进措施，如加长色谱柱，也可将它们分离。
二、色谱法分类1．按两相状态分类流动相为气体的色谱法称为“气相色谱法”（GC），其中固定相是固体吸附剂的称为气固色谱（GSC），固定相为液体的称为气液色谱（GLC）。
流动相为液体的色谱法称为“液相色谱法”（LC），同上，液相色谱法也可分成液固色谱（LSC）和液液色谱（LLC）。
2．按分离机理分类根据组分与固定相的作用，可分为：吸附色谱法、分配色谱法、离子交换色谱法、凝胶色谱法等。
色谱法的分类及其原理
色谱法的分类及其原理（一）按两相状态气相色谱法：1、气固色谱法2、气液色谱法液相色谱法：1、液固色谱法2、液液色谱法（二）按固定相的几何形式1、柱色谱法（column chromatography）:柱色谱法是将固定相装在一金属或玻璃柱中或是将固定相附着在毛细管内壁上做成色谱柱，试样从柱头到柱尾沿一个方向移动而进行分离的色谱法2、纸色谱法（paper chromatography ）:纸色谱法是利用滤纸作固定液的载体，把试样点在滤纸上，然后用溶剂展开，各组分在滤纸的不同位置以斑点形式显现，根据滤纸上斑点位置及大小进行定性和定量分析。
3、薄层色谱法（thin-layer chromatography, TLC）:薄层色谱法是将适当粒度的吸附剂作为固定相涂布在平板上形成薄层，然后用与纸色谱法类似的方法操作以达到分离目的。
（三）按分离原理按色谱法分离所依据的物理或物理化学性质的不同，又可将其分为：1、吸附色谱法：利用吸附剂表面对不同组分物理吸附性能的差别而使之分离的色谱法称为吸附色谱法。
适于分离不同种类的化合物（例如，分离醇类与芳香烃）。
2、分配色谱法：利用固定液对不同组分分配性能的差别而使之分离的色谱法称为分配色谱法。
3、离子交换色谱法：利用离子交换原理和液相色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的一种分离分析方法，利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。
离子交换色谱主要是用来分离离子或可离解的化合物。
它不仅广泛地应用于无机离子的分离，而且广泛地应用于有机和生物物质，如氨基酸、核酸、蛋白质等的分离。
4、尺寸排阻色谱法：是按分子大小顺序进行分离的一种色谱方法，体积大的分子不能渗透到凝胶孔穴中去而被排阻，较早的淋洗出来；中等体积的分子部分渗透；小分子可完全渗透入内，最后洗出色谱柱。
这样，样品分子基本按其分子大小先后排阻，从柱中流出。
被广泛应用于大分子分级，即用来分析大分子物质相对分子质量的分布。
第九章 色谱法概论-2
8）选择性因子 α：调整保留值 ） 之比
某组分2的调整保留值与组分1的调整保留 值之比，称为选择性因子 。 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，它在色谱法中，特 别是在气相色谱法中，广泛用作定性的 依据。 K2 k2 α = r2， = = 1 K1 k1
1．流出曲线和色谱峰
色谱图） 流出曲线（色谱图）：电信号强度随时间变化曲线 色谱峰：流出曲线上突起部分 色谱峰
从色谱图上可以得到许多重要 信息：
①根据色谱峰的个数，可以判断试样中所含组 分的最少个数。 ②根据色谱峰间的距离，可评价色谱条件的选 择是否合理。 ③利用色谱峰的保留值及区域宽度，可评价柱 效。 ④根据色谱峰的保留值，可以对组分进行定性 分析。 ⑤根据色谱峰的面积或峰高，可以对组分进行 定量分析。
♠某组分的 = 0时，即不被固定相保留，最先流出。 某组分的K 某组分的 时 即不被固定相保留，最先流出。
11．容量因子 11．
分配系数K 分配系数 ： K = CS
以吸附色谱为例见图示 吸附→ 解吸→再吸附 →再解吸 →反复多次洗 脱→被测组分分配系数不同→ 差速迁移 → 分 离
图示
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 back
色谱过程示意图
二、色谱流出曲线和基本概念
1．流出曲线和色谱峰 2．保留值：色谱定性参数 3．色谱峰的区域宽度：色谱柱效参数
第2节 色谱过程与术语 一、 色谱过程：
色谱过程是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。 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 与固定相之间产生的作用力的大小、 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， 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， 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， 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。 定次序由固定相中流出。
色谱分析总复习
1. 色谱法按分离原理分类, 可分为吸附色谱，分配色谱，排阻色谱和离子交换色谱。
2. 所采用流动相的密度与液体接近, 粘度又与气体接近的色谱方法称超临界流体色谱法。
3. 1956年范德姆特提出色谱速率理论方程。
其方程简式表示为H＝A＋B／u＋Cu4.分离非极性组分, 可选择非极性固定液, 组分分子与固定液分子之间的作用力主要为色散力5.目前常用的色谱柱有填充柱和空心毛细管柱两种。
6.根据范氏方程，试简要分析要实现色谱快速分析应注意哪些操作条件？答:要兼顾到提高柱效和加快分析速度两个方面。
提高载气流速可加快分析速度，抑制分子扩散(B/u)，但将使传质阻力增加( Cg+ Cs) 为此，可采用降低固定液用量，减少液层厚度df，同时应用轻质载气提高Dg来减少气相传质阻力等措施。
因此，结论是：选用轻质载气，减少固定液用量，提高载气流速。
7.试预测下列操作对色谱峰形的影响, 并简要说明原因。
(1) 进样时间超过10 s (2) 气化温度太低，以致试样不能瞬间气化(3) 加大载气流速很多(4) 柱长增加一倍答: 1. 谱峰变宽,柱外分子扩散加剧。
2. 谱峰变宽，柱外分子扩散加剧。
3. 峰形变窄，保留时间缩短。
4. 峰形变宽,增加0.4倍，保留时间增加。
8.试预测下列实验条件对色谱峰宽的影响, 并简要说明原因.(1) 柱温增加(2) 相比减小(3) 分配比增加(4) 试样量减小很多答: (1) 峰宽减小，因为分配系数减小。
(2) 峰宽增加，传质阻力增加。
(3) 峰宽增加，传质阻力增加。
(4) 峰宽减小，柱外初始带宽减小。
第一章1.由俄国植物学家茨维特创立的色谱法, 应该是属于(4)液-固色谱2.什么叫气-固色谱法? 气-固色谱法是流动相为气体, 固定相为固体吸附剂。
分离原理是利用组分与固体吸剂的吸附与脱附能力不同进行分离。
可适用于气体及低沸点烃类3.什么叫气-液色谱法? 气-液色谱法是流动相为气体, 固定相为液体。
第七章 色谱分析基础
3.分配比k
分配比又称容量因子、容量比，它是指在一 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 ：
组分在固定相中的质量 ms k 组分在流动相中的质量 mM
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。它是衡量 色谱柱对被分离组分保留能力的重要参数。
三、 速率理论—影响柱效的因素
1. 速率方程（也称范.弟姆特方程式）
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？
t R ( B) k ( B) K ( B) t R ( A) k ( A) K ( A)
上式表明：通过选择因子α把实验测量值k与热力学性质的分 配系数K直接联系起来，α对固定相的选择具有实际意义。 如果两组分的K或k值相等，则α=1，两个组分的色谱峰必将重 合，说明分不开。两组分的K或k值相差越大，则分离得越好。因 此两组分具有不同的分配系数是色谱分离的先决条件。
7.2 色谱流出曲线及有关术语
一、流出曲线和色谱峰
二、基线
柱中仅有流动相通过时，检测器响应讯号的记录值，即 图18－3中O—t线．稳定的基线应该是一条水平直线。
三、峰高
色谱峰顶点与基线之间的垂直距离，以h表示，如图B′A
四、保留值
1．死时间tM 不被固定相吸附或溶解的物质进入色谱 柱时，从进样到出现峰极大值所需的时间 称为死时间，如图O′A′。
体），称为流动相。
二、色谱法分类
1．按两相状态分类
(1)气相色谱：流动相为气体（称为载气）。
高效液相色谱法的分类及原理
高效液相色谱法的分类及其分离原理高效液相色谱法分为:液-固色谱法、液-液色谱法、离子交换色谱法、凝胶色谱法。
1、液-固色谱法(液-固吸附色谱法)固定相就是固体吸附剂,它就是根据物质在固定相上的吸附作用不同来进行分配的。
①液-固色谱法的作用机制吸附剂:一些多孔的固体颗粒物质,其表面常存在分散的吸附中心点。
流动相中的溶质分子X(液相)被流动相S带入色谱柱后,在随载液流动的过程中,发生如下交换反应:X(液相)+nS(吸附)<==>X(吸附)+nS(液相)其作用机制就是溶质分子X(液相)与溶剂分子S(液相)对吸附剂活性表面的竞争吸附。
吸附反应的平衡常数K为:K值较小:溶剂分子吸附力很强,被吸附的溶质分子很少,先流出色谱柱。
K值较大:表示该组分分子的吸附能力较强,后流出色谱柱。
发生在吸附剂表面上的吸附-解吸平衡,就就是液-固色谱分离的基础。
②液-固色谱法的吸附剂与流动相常用的液-固色谱吸附剂:薄膜型硅胶、全多孔型硅胶、薄膜型氧化铝、全多孔型氧化铝、分子筛、聚酰胺等。
一般规律:对于固定相而言,非极性分子与极性吸附剂(如硅胶、氧化铜)之间的作用力很弱,分配比k较小,保留时间较短;但极性分子与极性吸附剂之间的作用力很强,分配比k大,保留时间长。
对流动相的基本要求:试样要能够溶于流动相中流动相粘度较小流动相不能影响试样的检测常用的流动相:甲醇、乙醚、苯、乙腈、乙酸乙酯、吡啶等。
③液-固色谱法的应用常用于分离极性不同的化合物、含有不同类型或不;数量官能团的有机化合物,以及有机化合物的不同的异构体;但液-固色谱法不宜用于分离同系物,因为液-固色谱对不同相对分子质量的同系物选择性不高。
2、液-液色谱法(液-液分配色谱法)将液体固定液涂渍在担体上作为固定相。
①液-液色谱法的作用机制溶质在两相间进行分配时,在固定液中溶解度较小的组分较难进入固定液,在色谱柱中向前迁移速度较快;在固定液中溶解度较大的组分容易进入固定液,在色谱柱中向前迁移速度较慢,从而达到分离的目的。
第十七章 色谱分析法概论-分析化学
I X 100 [Z n
' ' lg t R lg t ( x) R( z )
lg t
' R( z n)
lg t
' R( z )
]
Ix为待测组分的保留指数，z 与 z+n 为
正构烷烃对的碳原子数。
P
16
乙酸正丁酯的保留指数测定
xie 仪 器 分 析
第 十 七 章 色 谱 分 析 法 概 论
xie 仪 器 分 析
第 十 七 章 色 谱 分 析 法 概 论
第十七章 色谱分析法概论
P
1
第一节 色谱法的分类和发展
xie 仪 器 分 析
第 十 七 章 色 谱 分 析 法 概 论
色谱分析法是一种物理或物理化学分离分 析方法。 始于20世纪初； 30与40年代相继出现了薄层色谱与纸色谱； 50年代气相色谱兴起、色谱理论、毛细管色 谱； 60年代气相色谱-质谱联用； 70年代高效液相色谱； 80年代末超临界流体色谱、高效毛细管电泳 色谱。
• R=1 4σ分离 • R=1.5 6σ分离 95.4% 99.7%
w1
w1
tR2－tR1
P
21
三、分配系数与色谱分离
xie 仪 器 分 析
第 十 七 章 色 谱 分 析 法 概 论
1、分配系数 在一定温度和压力下，达到分配平衡 时，组分在固定相和流动相中的浓度之比 CS K Cm 2、容量因子
m
X+
H+
SO3－R
S
X+ SO －R 3 H+
P
30
阳离子交换树脂
xie 仪 器 分 析
色谱分析
四、色谱分离过程
色谱分离过程是在色谱柱内完成。以填充柱为例
填充柱类型 气固(液固)色谱 固定相
气液(液液)色谱
多孔性的固体吸附剂颗粒 由担体和固定液所组成
分离机理
固体吸附剂对试样中各组 固定液对试样中各组分 分的吸附能力的不同 的溶解能力的不同
吸附与脱附的不断重复 溶解与挥发的不断重复
分离过程
五、色谱流出曲线（色谱图）及有关术语
5）流动相以不连续方式加入，即以
一个一个的塔板体积加入。
2、塔板分离过程
3 、柱效能指标
对于一个色谱柱来说，其分离能力（叫柱 效能）的大小主要与塔板的数目有关，塔板数 越多，分配次数越多，分离效果越好，柱效能
越高。
色谱柱的塔板数可以用理论塔板数和有效
塔板数来表示。
（1）理论塔板数n
对于一个柱子来说，其理论塔板数可由下式计算：
5. 速率理论的要点
(1)组分分子在柱内运行的多路径与涡流扩散、浓度梯度所 造成的分子扩散及传质阻力使气液两相间的分配不能瞬间达 到平衡等因素是造成色谱峰扩展、柱效下降的主要原因。
(2)通过选择适当的固定相粒度、载气种类、液膜厚度及 载气流速可提高柱效。 (3)速率理论为色谱分离和操作条件选择提供了理论指导。 阐明了流速和柱温对柱效及分离的影响。 (4) 各种因素相互制约，选择最佳条件，才能使柱效达到 最高。
传质阻力导致C ↑，H ↑ ，n ↓分离变差 。 C与扩散系 数、液膜厚度等有关
4. 载气流速与柱效-最佳流速
载气流速高时，传质阻力项 是影响柱效的主要因素
载气流速低时，分子扩散项成 为影响柱效的主要因素
H – u 曲线与最佳流速
由于流速对这两项完全相反的作用，以塔板高度H对载气流速
简述色谱法的分类
简述色谱法的分类
色谱法的分类：
一、点色谱法
1. 静态点色谱：是将系统压力调整为静止，只需在头部加入样品，在另一端收集分离后产物，实现一次模式。
2. 动态点色谱：是在管路内反复循环，使气体流动，让不同物质不停地在分离和回收之间进行交替。
二、梯度点色谱法
1. 固态梯度点色谱：是将固体吸附剂装入柱管中，使成分在不同的条件下进行分离，实现多模分离。
2. 液态梯度点色谱：是将溶剂装入柱管中，使溶剂分解成具有不同离子浓度的混合溶剂，调节溶剂混合比，实现多模分离。
三、蒸馏色谱法
1. 密瓶蒸馏色谱：是首先将样品放入密闭玻璃瓶内，加热至沸点，使沸点高的成分先汽化，从而分离出不同的物质。
2. 蒸馏柱色谱：是将样品放入柱腔内，在头部加温回收，将沸点较高的物质先汽化，从而实现不同组分的分离。
色谱法(chromatography)概念、特点和分类
色谱法（chromatography）概念、特点和分类1903年，俄国科学家M.C.ЦВЕТ首创了一种绿叶中分离多种不同颜色色素成分的方法，命名为色谱法(chromatography)，由于翻译和习惯的原因，又常称为层析法。
近百年来，色谱法不断发展，形式多种多样。
50年代开始，相继出现了气相色谱、液相色谱、高效液相色谱、薄层色谱、通透色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、亲和色谱、金属螯合色谱等。
几乎每一种色谱法都已发展成为一门独立的生化技术，在生化领域内得到了广泛的应用。
色谱技术因操作较简便，设备不复杂，样品量可大可小，既可用于实验室的科学研究，又可用于工业化生产。
它与光电仪器、电子计算机结合，可组成各种各样的高效率、高灵敏度的自动化分离分析装置。
这充分显示色谱技术的强大生命力，它是近代生物化学发展的关键技术之一。
一、色谱法的概念和特点色谱法是利用混合物中各组分的理化性质的差异(吸附力、溶解度、分子形状和大小、分子极性、分子亲和力等)，使各组分以不同程度分布在两个相中，其中一个相叫固定相(stationnary phase)，另一相流过此固定相叫作流动相(mobile phase)。
由于各组分受流动相作用产生的推力和受固定相作用产生的阻力的不同，使各组分产生不同的移动速度，使得结构上只有微小差异的各组分得到分离。
再配合相应的光学、电学、电化学和或其他相关检测手段，对各组分进行定性和定量分析。
色谱法是一种物理化学分离分析方法。
它既是一种极好的分离纯化的方法，也是一种进行精确定性、定量分析的方法。
在色谱分析中，通常是根据色谱峰的位置来进行定性分析，根据色谱峰的面积或高度进行定量分析的。
色谱法的特点是：1．具有极高的分辨效力：只要选择好适当的色谱法(色谱类型、色谱条件)，它就能很好地分离理化性质极为相近的混合物，如同系物、同分异构体，甚至同位素，这是经典的物理化学分离方法不可能达到的。
2．具有极高的分析效率：一般说来，对某一混合组分的分析，只需几十分钟，乃至几分钟就可完成一个分析周期。
第五章-色谱分析法概论
Fc:流动相平均体积流速,（单位:cm3·min-1）.
(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 = Fc·tR (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
3. 保留值与容量因子的关系
k' K1KVs KVs
Vm VM
将色谱过程基本方程代入：
k' VR VM Vs
Vs VM
可得： k' VRVMVR ' tR ' tRtM
VM VM tM tM
将该式改为： VRVM(1k')
tRtM(1k')
tR
L u
(1
k
')
4.相对保留值 2 ,1
某组分2的调整保留值与组分1的调整保留值之比，称为相对
取决于组分在固定相上的热力学性质。
2、分离度的定义
分离度又叫分辨率或分辨度，既能反映柱效率又能反映选择
性的指标，是衡量分离效能的总指标。
定义：
Rs
1 2
{ 根据流动相的
气相色谱(GC) 气-液色谱(GLC)
物态可分为
液相色谱(LC) 液-固色谱(LSC)
液-液色谱(LLC)
按固定相的固 定方式分类
填充柱色谱 柱色谱 毛细管柱色谱
平板色谱 纸色谱 薄层色谱
平板色谱
根据分离机理 可分为
吸附色谱 分配色谱 离子交换色谱 排阻色谱
色谱法的特点和应用
1.分离效能高 2.灵敏度高 可检测10-11~10-13g,适于痕量分析.色
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(1)葡聚糖凝胶
(2) 羟丙基葡聚糖凝胶(SephadexLH-20)。
1.3 过程: 样品混合物中各个成分因分子大小各异，渗入至凝胶颗粒内
部的程度也不尽相同，故在经历一段时间流动并达到动态平衡，即按分子 由大到小次序先后流出并得到分离。
第三节、色谱图谱
一.色谱流出曲线：在色谱分析中，当样品注入色谱柱后，由于各组分
1.3 范围：主要用于分离氨基酸，生物碱，糖类化合物。
Байду номын сангаас
三、分配色谱
1.1原理: 将两相溶剂中的一相涂覆在硅胶等载体上作为固定相，再用与固 定相不相混溶的另一相溶剂作为流动相，物质可在两相溶剂相对做逆流移 动过程中不断进行动态分配而得以分离。
1.2分类: （1） 正相层析：固定相采用强极性溶剂，如水、缓冲溶液等，流动相则 用氯仿等弱极性溶剂，称之为正相(normal phase)层析； （2）反相层析：以弱极性成分如石蜡油为固定相，流动相则以水、乙腈、 甲醇强极性溶剂，则两相可以颠倒，称之为反相(reverse phase)层析，更 适合于水溶性成分的分离。
90
80
70
Relative Abundance
60
50
40 4 .2 0
30
20
10
0 0
流动相为气体的色谱分析法称为气相色谱法(GC)； 流动相为液体的色谱分析法称为液相色谱（LC）。
分为吸附柱层析、离子交换层析、 分配层析 、 凝胶层析
第二节、色谱法分类
一、吸附柱层析：
1）.原理: 被分离物与吸附剂表面分子的相互作用被吸附，由于不同化合物结 构及性质上的差异，在吸附剂上的吸附性能是不同的，在柱色谱分离过程 中，用一定的溶剂系统洗脱柱子时，由于溶剂(洗脱剂)与混合物里各组分争 夺吸附剂的活性表面，解吸出来的组分与溶剂始终存在着对吸附剂的竞争 吸附，不同的物质洗脱剂对它们的洗脱能力也是不同的。
液—液分配柱层析的分离条件可以基于相应的正相及反相分配薄层层析 结果加以选定。
四、凝胶色谱
1.1 原理: 也叫分子筛过滤，利用分子筛分离物质的一种方法。所用载
体，如葡聚糖凝胶，是不溶于水，但可在水中膨胀的球形颗粒，具有三 维空间的网状结构。当在水中充分膨胀后装入层析柱中。
加入样品，用同一溶剂洗脱时，由于凝胶网孔半径的限制，大分子将 不能渗入凝胶颗粒内部(即被排阻在凝胶颗粒外部)，所以在颗粒间隙移动， 并随溶剂一起从柱底先流出，小分子因可自由渗入并扩散到凝胶颗粒内 部，故通过层析柱时阻力增大、流速变缓，较晚流出。
2）.特点: 因此吸附与解吸始终贯穿整个柱色谱过程，吸附与解吸是吸附柱色 谱法的理论基础。
吸附过程无选择性，吸附与解吸附过程可逆，但吸附强弱和先后顺序都基 本遵循“相似相吸附”的经验规律。
3）.常用极性吸附剂:
硅胶、氧化铝、聚酰胺。
1、举例－聚酰胺吸附层析法
1.1原理: 属于氢键吸附，聚酰胺通过分子中的酰胺羰基与酚羟基，或酰胺键上游
离胺基与羰基形成氢键缔合而产生吸附。吸附强弱则取决于各种化合物与 之形成氢键缔合的能力。
1.2 规律： ① 形成氢键的基团数目越多，则吸附能力越强； ② 形成分子内氢键的化合物，吸附相应减弱。 ③ 分子中芳香化程度高，则吸附作用强；反之则减弱。
1.3 范围： 聚酰胺吸附层析特别适合于酚类、黄酮类化合物的制备分离。
第五章、色 谱
内容
第一节、色谱法的起源 第二节、色谱法分类 第三节、色谱图谱 第四节、色谱分析的基本理论
第一节、色谱法的概念
1.概念 2.特点
色谱法又称色层法、层析法，是用于多组分有机混合物的一种高效 分离技术。 选择性好、分离效能高、灵敏度高、分析速度快等优点。
3.先进性
谱
已逐步实现仪器化、自动化、高速化，并从分离手段发展到分析手 段，应用范围不断扩大，分离的对象早已不限于有色物质，但“色
茨维特把这种分离结果称为色谱图， 把这种分离方法命名为色谱法。
色谱法的本质
色谱法是基于混合物各组分在两相(固定相和流动相)之间的不均匀作用 进行分离的一种方法。
不均匀作用是先决条件，是各个组分对两相亲和力的不同和向两相不均匀 分配的可能性。由于混合物中各组分对两相的亲和力有差异，它们穿过固定相 的流动速度(或在固定相中的滞留时间)就有不同，从而得到分离。
法”这一名称一直被沿用。
4.范围
色谱法与现代新检测技术和计算机技术相结合，已广泛食品质量与
安全等的有关工作，如样品中农药残留量的测定、农副产品分析、食 品质量检验、生物制品的分离制备等。
一、色谱法的起源
1906年俄国植物学家茨维特首创了这种分离技术
把植物叶绿体色素的石油醚浸渍液倒入一根装有 碳酸钙吸附剂的细直玻璃柱中，再加入纯石油醚， 任其自由流下，原混合物开始被分离成不同颜 色的谱带(色素的分离)，且以不同速度通过柱子， 然后按谱带颜色对混合物进行鉴定分析。
2、吸附柱色谱的原理
吸附柱色谱是将待分离混合物样品均匀地加在装有吸附剂的柱子中， 用适当的溶剂冲洗，由于吸附剂对各组分吸附能力不同，各组分在柱中向 下移动的速度不同，吸附力最弱的组分随溶剂首先流出，通过分段定量收 集洗脱液而使各组分得到分离。柱色谱装置如图。
二、 离子交换色谱
1.1原理: 以离子交换树脂或表面涂有液体离子交换树脂的固体颗粒为
与固定相的作用力不同，在随流动相移动的过程中，逐渐在柱中得到分 离并随流动相依次流出色谱柱，先后到达检测器。经检测器把各组分的 浓度信号转变成电信号，然后用记录仪或工作站软件将组分的信号记录 下来，这种组分响应信号大小随时间变化所记录下来的曲线称为色谱流 出曲线，也叫做色谱图。
RT: 0.00 - 42.26 SM : 7G 10 0
固定相，装在柱中，以水或含水溶剂为流动相，使样品溶液流过交换柱， 溶液中的中性分子及具有与离子交换树脂可交换基团相反电荷的离子通 过柱子从柱底流出，而具有相同电荷的离子则与树脂上的交换基团进行 离子交换并被吸附到柱上。
1.2 规律：由于不同离子与同一树脂交换能力不同，移动速度也不同，
在柱上形成色谱带，另选一适当的洗脱剂(含有比吸附物质更活泼的离子) 进行洗脱交换，可将吸附物质按先后顺序从柱上洗脱下来，即可实现不 同组分物质的分离。