南京大学仪器分析色谱分析类总结

一、色谱法概论

1.分类

以流动相分：气相色谱（气液、气固）、液相色谱（液液、液固）

以固定相分：

柱色谱（Column Chromatography）

薄层色谱（Thin Layer Chromatography在铺成薄层固体上进行色谱的方法）

纸色谱（利用混合物在纤维素的水分中分配系数不同而使混合物分离）以分离原理分：

吸附色谱（利用混合物各组分对吸附剂的吸附能力不同，而将各组分分离）

分配色谱（利用混合物的各组分在相间的分配系数不同，而进行各组分的分离）

离子交换色谱（基于溶液中离子与离子交换剂的吸附剂表面的离子间的交换作用）

凝胶色谱（根据分子量大小不同来实现分离的目的）

以应用领域分：分析色谱、制备色谱

2.基本术语

A.比移值：把溶质与溶剂移动之速度比称比移值（R f）。

B.半高峰宽：是在峰高一半处的色谱峰的宽度CD，单位可用时间或距离表示。

C.峰宽：是在流出曲线拐点处作切线，于基线上交于E，F处，此两点间的距离叫峰

宽，有些色谱书上叫做“基线宽度”。

D.标准偏差：在色谱峰高0.607处峰宽AB距离的一半叫标准偏差σ。其值越小，表

示谱带展宽越小，也即组分浓度集中，检测器信号越强。

σ=

W

2√2ln2

=

W

4

E.死时间（t M）：一些不被固定相吸收或吸附的气体通过色谱柱的时间，如用热导池

作检测器时，从注射空气样品到空气峰顶出现时的时间，以s或min为单位表示。

F.死体积（V M）：指色谱柱中不被固定相占据的空间及进样系统管道和检测系统的总

体积，等于死时间乘以载气的流速。

G.死区域（V G）：指色谱柱中不被固定相占据的空间。

H.保留时间（t R）：从注射样品到色谱峰顶出现时的时间，以s或min为单位表示。

I.调整保留时间（t'R）：保留时间减去死时间即为调整保留时间（t R-t M）。

J.保留体积（V R）：从注射样品到色谱峰顶出现时，通过色谱系统载气的体积，一般可用保留时间乘以载气流速求得，以mL为单位表示。

K.调整保留体积（V'R）：保留体积减去死体积即为调整保留体积（V R-V M）。

L.净保留体积（V N）：经压力修正的调整保留体积。

M.比保留体积（V g）：把净保留体积进一步校正到单位质量固定液和273K时的保留体积。

N.相对保留值（r i，s）：在一定色谱条件下被测化合物和标准化合物调整保留时间之

比。

O.容量因子k’（也称为分配容量或分配比）：在平衡状态下组分在固定相与流动相中质量之比。

P.定量校正因子：要进行组分定量，就要测定组分峰面积，其次要知道比例因数f i，以便把峰面积换算成物质的量，比例因素f i即定量校正因子。（色谱定量中，一般

都是采用相对于某一标准物（S）的相对重量校正因子或相对摩尔校正因子。）

3.基本理论与计算

A.分配系数与分配比

分配系数即组分达到分配平衡后在固定相与流动相间的浓度之比。决定于组分与两相热力学性质。依据热力学函数有：

lnK=−∆r G m RT c

故有柱温越低，分配系数K越大，柱内存在量越大，越难留出；反之易流出（影响GC）。

分配比即组分在平衡状态下组分在固定相与流动相中质量之比。

存在式：

K=c s

c m

=

W s V m

W m V s

=k′

V m

V s

=k′β

其中，β为色谱柱相比；V m为流动相体积，即死体积；V s为固定相体积。

B.基本保留方程

用于表示保留时间和柱长、流动速度、分配比、分配系数以及两相体积间的关系（或者也可用保留体积表示）

t R=t0(1+k′)=L

u

(1+K

V s

V m

)

其中，L为柱长；u为流动相线速度；k’为分配比；K为分配系数由上式可得：

k’=t R−t0

t0

=

t R′

t0

=

K

β

C.相对保留值α

相对保留值用来讨论相对组分的分离能力，决定于固定相性质和柱温，值越大，选择性越大，分离越彻底。值为1，两组分流出峰有重叠。

相对保留值可以消除由于流动相流速、柱长、填充情况等不能完全重复而带来的实验误差。当柱温和固定相物质不变时，相对保留值不变。

α1,2=K2

K1

=

k2′

k1′

=

V R2′

V R1′

D.理论塔板数

塔板理论假定：塔板间不连续；塔板间无分子扩散；相间平衡瞬时达到；塔板分配系数相等；流动相不连续。

色谱柱的理论塔板数一般为103~106，n越大分离效果越好。

理论塔板数故有下式：

n=5.54(t R

W1/2)

2

=5.54(

V R

W1/2

)

2

=5.54(

d R

W1/2

)

2

=16(

t R

W b

)

2

=16(

V R

W b

)

2

=16(

d R

W b

)

2

有效塔板数即有：

n=5.54(

t′R

W1/2

)

2

=16(

t′R

W b

)

2