第十二章色谱分析法
仪器分析第十二章复习
沈昊宇， haoyushen2000@
13
（二） 按分离机理分
吸附色谱是利用吸附剂对被分离物质的吸附能力不同，用 溶剂或气体洗脱，以使组分分离。 分配色谱是利用溶液中被分离物质在两相中分配系数不同， 以使组分分离。其中一相为液体，涂布或使之键合在固体 载体上，称固定相；另一相为液体或气体，称流动相。 离子交换色谱是利用被分离物质在离子交换树脂上的离子 交换作用不同而使组分分离。常用的有不同强度的阳、阴 离子交换树脂，流动相一般为水或含有有机溶剂的缓冲液。 排阻色谱又称凝胶色谱或凝胶渗透色谱，是利用被分离物 质分子量大小的不同和在填料上渗透程度的不同，以使组 分分离。常用的填料有分子筛、凝胶、微孔聚合物、微孔 硅胶等，可根据载体和试样的性质，选用水或有机溶剂为 流动相。
k
分配比也称：
组分在固定相中的质量 ms 组分在流动相中的质量 mM
容量因子(capacity factor)；容量比(capacity factor)；通过调整保 留值可以计算。
1. 分配系数与分配比都是与组分及固定相的热力学性质有关的常数，随分离 柱温度、柱压的改变而变化。
2.分配系数与分配比都是衡量色谱柱对组分保留能力的参数，数值越大，该
1957年Martin & Golay 发明毛细管色谱
1959年Porath & Flodin 发明凝胶色谱 1960年液相色谱技术完善 1954年我国研究成功第一台色谱仪
沈昊宇， haoyushen2000@
12
三、 色谱法的分类
（一） 按两相状态分
气相色谱法(GC) 液相色谱法(LC) 超临界流体色谱法(SFC) 电色谱
半(高)峰宽W1/2(Peak Width at Half Height)
无机及分析化学第十二章色谱分析法
液相色谱法
按两相所处状 态不同分类
流动相为液体，当固定相为固体吸附剂时，称为液-固色谱； 当固定相为液体，称为液-液色谱。
气相色谱法
流动相为气体，当固定相为固体吸附剂时，称为气-固色谱； 当固定相为液体，称为气-液色谱。
按操作形式 不同分类
柱色谱法 将固定相装于柱管内，构成色谱柱，利用色谱柱分离混合组 分的方法。
1. 气相色谱法的分类 (1) 按固定相的物态 可分为气-固色谱、气-液色谱。 (2) 按色谱原理不同 可分为吸附色谱、分配色谱。 (3) 按色谱柱的不同 可分为填充柱色谱法、毛细管柱色谱法。 2. 气相色谱法的特点 气相色谱法具有分辨效能高，选择性好，试样用量少、灵敏度高、分析速度快及 应用广泛等特点。主要用来分离测定一些气体及易挥发性物质。对于挥发性较差 的液体、固体，需采用制备衍生物或裂解等方法，增加挥发性来测量。
薄层色谱法 将固定相涂铺在平板上，制成薄层板，点样后，用展开剂(流 动相)将其展开，然后用薄层板斑点定位后进行定量和定性分 析的方法。
纸色谱法
以滤纸作为载体，以滤纸上面吸附的水作为固定相，然后与 薄层色谱法相同的操作形式进行分离分析的方法。
按色谱过程的 分离原理分类
吸附色谱法
用吸附剂作固定相，利用吸附剂表面对不同组分吸附能力的 差异来进行的分离分析方法。 分配色谱法
第三节 柱色谱
一、原理 柱色谱法是把固体吸附剂填充在直立的填充色谱柱内。将要分离的溶液试样由顶端加 入，然后连续地加入流动相或者洗脱液，随着展开剂自上而下流过，被分离的组分在 吸附剂表面不断产生吸附-解吸，再吸附-再解吸的过程，不同的组分，与固定相的吸 附能力有差异，与固定相吸附弱的组分，在柱内迁移速度较快，先流出色谱柱；与固 定相吸附强的组分，在柱内迁移速度较慢，后流出色谱柱，从而达到分离的目的。
第十二章 色谱分析法基础
第十二章色谱分析法基础教师：李国清一.教学目的：1. 熟练掌握色谱分离方法的原理；2. 掌握色谱流出曲线（色谱峰）所代表的各种技术参数的准确含义；3. 能够利用塔板理论和速率理论方程判断影响色谱分离各种实验因素；4. 学会各种定性和定量的分析方法。
二.教学重难点：1. 塔板理论，包括理论塔板数（n）、有效塔板数（n eff）和塔板高度（H）及有效塔板高度（H eff）的计算。
2. 速率理论方程3. 分离度和基本分离方程三．教具：多媒体计算机、板书。
四．教学方法：讲授、演示、提问、讨论。
五．教学过程§12-1、色谱法的特点、分类和作用一.概述色谱法是混合物最有效的分离、分析方法。
俄国植物学家茨维特在1906年使用右图的装置分离植物叶子中的色素时，将叶片的石油醚（饱和烃混合物）提取液倒入玻璃管中，柱中填充CaCO3粉末（CaCO3有吸附能力)，用纯石油醚洗脱（淋洗）。
色素受两种作用力影响：（1）一种是CaCO3吸附，使色素在柱中停滞下来（2）一种是被石油醚溶解，使色素向下移动。
各种色素结构不同，受两种作用力大小不同，经过一段时间洗脱后，色素在柱子上分开，形成了各种颜色的谱带，这种分离方法称为色谱法。
色谱法是一种分离技术：试样混合物的分离过程也就是试样中各组分在称之为色谱分离柱中的两相间不断进行着的分配过程。
其中的一相固定不动，称为固定相；另一相是携带试样混合物流过此固定相的流体（气体或液体），称为流动相。
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。
与适当的柱后检测方法结合，可实现混合物中各组分的分离与检测。
二．色谱法分类1、按两相状态分类气相色谱—气体作流动相：（1）气固色谱：气体作流动相，固体吸附剂作固定相。
高效薄层色谱HPTLC
6
①固定相厚度。②展开距离。③展开容器中展开剂蒸汽的饱 和程度。④样品量。⑤操作时的环境湿度和吸附剂含水量。
6
4. 相对比值（relative retardation factor，Rst）
Rst是在一定条件下，待测组分比移值（Rf(i)）与参考物质比
移值（Rf(s)）之比：
Rst
R f (i) R f s
4、防止展开剂脱混
易脱混：多元溶剂极 性差别大，极性溶剂 13 比例小
5、多元溶剂系统展开剂 不可重复使用
13
图示
• back
1、制板（四）TLC的实验操作
– 固定相：硅胶(硅胶H、硅胶G、硅胶GF254)、Al2O3、纤维 素、聚酰胺、葡聚糖凝胶、硅藻土等
– 载板：软板(聚酯薄膜)、硬板(玻璃板) – 粘合剂：CMC-Na 0.3～1%，常用0.5% – 铺板方法
– 边缘效应：即同一种组分在同一块板上，处于边缘的点 的Rf值大于中心点。
• 原因：a、边缘处溶剂挥发快；b、多元溶剂时，易挥发溶 剂在边缘挥发快，从而难挥发溶剂（极性大）相对比例大，
洗脱能力强，使斑点移动快。
（3）展开方式
上行法、下行法、水平展开。
（4）特殊展开技术
连续展开（相当于增加展开距离） 单向多级展开 双向展开 分级展开（自动多步展开仪）
平面色谱法与柱色谱法的分离机理基本相同，操作方式有所区别。 经典柱色谱法的固定相填充于柱管中，流动相靠重力作用流经固定
相，分离过程称为洗脱，流动相也称洗脱剂； 而平面色谱固定相涂布于平面载板上或以纸纤维为平面载体，流动相
通过毛细作用流经固定相，分离过程称为展开，流动相也称展开剂。
本节主要介绍薄层色谱法4 与纸色谱法。
色谱
7．色谱定性和定量分析的依据是什么？各有哪些主要定性和定量ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ法。
答：色谱定性分析的依据是：保留值。
主要的定性分析方法：（1）利用保留值与已知物对照定性。
（2）利用保留值经验规律定性。
（3）根据文献保留数据定性。
色谱定量分析的依据是：被测组分的质量与其色谱峰面积成正比。
解：
17．化合物A与正二十四烷及二十五烷相混合注入色谱柱进行试验，测得的调整保留时间为：A 10.20min；n-C24H509.81min；n-C25H5211.56min。计算化合物A的保留指数（IA）.
解：
18．对只含有乙醇、正庚烷、苯和乙醇乙酯的某化合物进行色谱分析，其测定数据如下：
化合物
乙醇
第十二章色谱分析法
1．简要说明气相色谱法的分离原理。
答：利用不同物质在固定相和流动相中具有不同的分配系数，当两相作相对移动时，使这些物质在两相间进行反复多次分配，原来微小的分配差异产生了很明显的分离效果，从而依先后顺序流出色谱柱。
2．气相色谱仪有哪些主要部件，各有什么作用？
答：气相色谱仪的主要部件有：高压气瓶、气化室、恒温箱、色谱柱、检测器。
解：
正庚烷
苯
乙醇乙酯
Ai/cm2
5.0
9.0
4.0
7.0
fi
0.64
0.70
0.78
0.79
计算各组分的质量分数。
解：
19．用甲醇作内标，称取0.0573g甲醇和5.869g环氧丙烷试样，混合后进行色谱分析，测得甲醇和水的峰面积分别为164mm2和186mm2，校正因子分别为0.59和0.56。计算环氧丙烷中水的质量分数。
色谱分析法概述范文
色谱分析法概述范文色谱分析法是一种广泛应用于科学研究和工业生产中的化学分析方法。
它通过利用物质在固定相和流动相之间的分配行为来分离和测定化合物。
色谱分析方法可以用于分离和确定固、液、气相中的各种有机和无机物质，具有高灵敏度、选择性、重现性和快速分析速度等优点。
气相色谱（GC）是利用气体载气和物质在固定相上的分配行为进行分离和测定的方法。
GC常用于分析挥发性有机物，如石油化工中的燃料、溶剂和有机污染物等。
GC具有高分离效率和分辨率，可以快速分析多种组分。
液相色谱（LC）是利用液体移动相和固定相之间的分配行为进行分离和测定的方法。
LC可分为正相色谱和反相色谱两种类型。
正相色谱是指流动相为非极性溶剂，固定相为极性的固体材料，用于分离非极性有机物和极性无机物。
反相色谱是指流动相为极性溶剂，固定相为非极性的固体材料，用于分离极性有机物。
LC广泛应用于食品、环境、药物等领域的分析。
超高效液相色谱（UHPLC）是一种液相色谱的高效率改进方法，其主要特点是使用高压强制液相通过色谱柱，提高分离速度和分辨率。
UHPLC主要用于分析复杂样品和需要高分辨率的分析。
离子色谱（IC）是利用离子交换柱对离子物质进行分离和测定的方法。
IC主要用于分析离子荧光染料、水中无机离子、药物中的阳离子和阴离子等。
在样品前处理方面，色谱分析法通常需要对样品进行前处理，如提取、分离、浓缩、蒸馏等。
这些步骤有助于减少样品的复杂性和提高分析的灵敏度。
在仪器方面，色谱分析法需要使用高性能液相色谱仪（HPLC）、气相色谱仪（GC）和离子色谱仪（IC）等分析仪器。
这些仪器通过控制流动相和固定相的流动速度和温度等参数来实现样品的分离和测定。
总之，色谱分析法是一种高效、可靠和灵敏的化学分析方法。
它在科学研究、环境保护、食品安全和药物分析等领域起着重要作用，为人们提供了丰富的化学信息。
色谱分析方法
色谱分析方法
色谱分析是一种用于分离、鉴定和定量化化合物的方法，它是化学分析中非常重要的一部分。
色谱分析方法主要包括气相色谱（GC）和液相色谱（HPLC）两大类，它们在不同的应用领域具有广泛的用途。
气相色谱是一种基于气相流动的分离技术，它适用于挥发性化合物的分析。
在气相色谱中，样品首先被蒸发成气态，然后通过色谱柱进行分离，最后由检测器进行检测和定量。
气相色谱具有分离效率高、分析速度快、灵敏度高等优点，因此在环境监测、食品安全、药物分析等领域得到了广泛应用。
液相色谱是一种基于液相流动的分离技术，它适用于非挥发性化合物的分析。
在液相色谱中，样品首先被溶解在流动相中，然后通过色谱柱进行分离，最后由检测器进行检测和定量。
液相色谱具有分离效果好、适用范围广、操作简便等优点，因此在生物医药、化工生产、食品加工等领域得到了广泛应用。
除了气相色谱和液相色谱外，还有许多其他类型的色谱分析方法，如超临界流体色谱、离子色谱、毛细管电泳等。
这些方法在不
同的应用领域具有独特的优势，可以满足不同化合物分析的需求。
色谱分析方法的选择取决于样品的性质、分析的目的、分离的
要求等因素。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的色谱分
析方法，并结合适当的检测技术进行分析。
同时，还需要对色谱分
析方法进行优化，以提高分离效率、减少分析时间、提高灵敏度等。
总之，色谱分析方法作为一种重要的化学分析手段，在现代化
学分析中具有不可替代的地位。
通过不断地研究和改进，相信色谱
分析方法将在更广泛的领域发挥更重要的作用。
第十二章色谱分析法
理分类，该实验属于________色谱。
（北师大）
三、气相色谱分离过程及有关术语
(一) 气相色谱分离过程
A+B 色谱柱 检测器 记录仪
(1)载气试样
B A
(2)载气试样
A+B B
A
(3)载气试样
B A
(4)载气试样
B
(5)载气试样
图12.2 气相色谱分离过程示意图
存在的空间。
分离原理:
不同的物质在互不相溶的两相中，具有不同 的分配系数，当两相做相对移动时，物质就会在 两相间进行反复多次的分配，从而在移动速度上 产生差异，最后使得各组分得以分离。
二．色谱法的分类
1．按两相的状态分： 流动相 固定相 类型 液体 固体 液-固色谱 液体 液体 液-液色谱 气体 固体 气-固色谱 气体 液体 气-液色谱
第十二章
色谱分析法
第一节 概述
一．色谱法简介
创立:
1903年俄国的植物学家茨维特研究植物叶片中的色素成分时 首先提出来的。分离色素装置如图示。
固定相——CaCO3颗粒 流动相——石油醚
色带
固定相和流动相:
固定相是相对于仪器位置固定不动的一相，
流动相是相对于固定相不断运动的一相，
两相一定要有相对运动，且互不相溶， 固定相和流动相为色谱分离中的样品提供了一个
t ' R (2) t 'R (1)
R (2)
V 'R (2) V 'R (1)
1
t 'R (1) )
相对保留值仅与柱温和固定相性质有关，而与 载气流量等其它实验条件无关，因此，它是色谱定性 分析的重要参数之一。 相对保留值还可以用来表示色谱柱的选择性。 R2,1值越大，两组分的tR 值相差越大，越容易实现分 离，当R2,1 =1 时，两组分色谱峰重叠。
色谱分析2
（组分和固定相的结构和性质,如分配系数）
色谱峰宽度：色谱过程的动力学因素控制； （两相中的运动阻力，扩散） 影响分离及柱效的因素与提高柱效的途径，柱效与分离度的评 价指标及其关系。
(1)当色谱柱长度一定时，塔板数 n 越大(塔板高度 H 越 小)，被测组分在柱内被分配的次数越多，柱效能则越高，即 使分配系数只有微小的差别，仍可获得好的分离效果。所得 色谱峰越窄。
(2)不同物质在同一色谱柱上的分配系数不同，用有效塔 板数和有效塔板高度作为衡量柱效能的指标时，应指明测定 物质。 (3) 柱效不能表示被分离组分的实际分离效果，当两组 分的分配系数K相同时，无论该色谱柱的塔板数多大，都无法 分离。 (4) 塔板理论无法解释同一色谱柱在不同的载气流速下 柱效不同的实验结果，也无法指出影响柱效（如塔板高度H） 的因素及提高柱效的途径。
2.有效塔板数和有效塔板高度
组分在 t0 时间内不参与柱内分配。需引入有效 塔板数和有效塔板高度：
tR 2 tR 2 n理 5.54( ) 16( ) W1/ 2 Wb
n有效
' ' tR t 5.54( ) 2 16( R ) 2 W1/ 2 Wb
H 有效
L n有效
同一根色谱柱对不同组分的柱效能是不一样的，当 用这些指标表示柱效能的时候，应说明对何种组分
分配系数是色谱分离的依据。
分配系数 K 的讨论
组分在固定相中的浓度 K 组分在流动相中的浓度
一定温度下，组分的分配系数K越大，出峰越慢；
试样一定时，K主要取决于固定相性质；
生物制药工艺学 第12章 制备型HPLC
金属螯合色谱：镍、铜等
亲合色谱 :
h
35
第二节 分离方案的设计
❖ What is the intended use of the product?
❖ What kind of starting material is available and how should it be handled?
❖ What are the purity issues in relation to the source material and intended use of the final product?
泵
泵型：双泵 4 泵头高 效柱塞泵
流速0.001-10ml/min 泵压： 25Mpa 流速精度< ±2μl/min 增量 : 0.001ml/min 粘度： 5 cp
泵型：高效柱塞泵 流速： 0.1-65ml/min 泵压： 3Mpa
h
25
❖ 检测器中的检测池不同 ： 体积不同 ❖ 色谱柱不同： 规格主要是直径，粒径的大小
h
63
蛋白质的分离
1．填料：孔径300～500 2．流动相 （1）pH 低pH使蛋白质羧基解离受到抑制，
极性降低，与反相键合相的作用强。对大 多蛋白质而言，使用pH2.5～3.5的流动相 可以得到最好的分离。
❖ 5 在 2-D 电泳, blotting, ELISA 等之前的样 品制备。
h
4
h
5
h
6
第一节 高效液相色谱法简介
1.1 液相色谱的发展史 ❖ 1903年，色谱法问世。 俄国植物学家茨维特 1903年3月21日， 大会报告 “一种新型 吸附现象及其在生化 分析上的应用” 1906年 在德国植物学杂志发表 文章，首次命名上述分 离后色带为色谱图，称此方法为色谱法
分析化学(第四版_高职高专第十二章 色谱分析法
（第四版）
高职高专化学教材编写组 编
第十二章 色谱分析法
“十二五”职业教育国家规划教材
主要内容
第一节 概述 第二节 气相色谱仪 第三节 气相色谱理论基础 第四节 气相色谱分离条件的选择 第五节 气相色谱分析方法 第六节 高效液相色谱法简介 第七节 色谱法应用实例
知识目标：
学习目标
理解色谱分析基本术语。
（2）按分离原理分类
① 吸附色谱法 在气-固色谱和液-固色谱中，组分与固定相间的作用是吸
附和脱附作用，故该固定相被称为固体吸附剂，对应的色谱则 称为吸附色谱。组分在固体吸附剂上的吸附能力越强，在色谱 柱内停留的时间越长，流过色谱柱需要的时间越长，反之则越 短。不同的组分在同种固体吸附剂上吸附能力不同，流过色谱 柱需要的时间也不同，因此分先后流出色谱柱而得到分离。
气相色谱仪基本结构-温控系统
一般地，气化室温度比柱温高30℃~70℃，以保证试样能瞬 间气化而不分解。
检测器温度与柱温相同或略高于柱温，以防止样品在检测器 冷凝。检测器的温度控制精度要求在±0.1C以内，色谱柱的温度 也要求能精确控制。
气相色谱仪基本结构 5．检测、记录系统
检测记录系统包括：检测器、放大器和记录仪。 目前许多气相色谱仪采用了色谱工作站的计算机系统，不仅可 对色谱仪进行实时控制，还可自动采集数据和完成数据处理。 气相色谱检测器的种类很多，常用的有热导检测器、火焰离子 化检测器、电子捕获检测器和火焰光度检测器等。
② 分配色谱法 在气-液色谱和液-液色谱中，固定相是由一种惰性固体（即 载体或担体）和表面涂渍的高沸点有机化合物液体（称为固定 液）组成，而能与被分离的组分起作用的是固定液。组分随流 动相进入色谱柱后，会溶解在固定液中，然后又从固定液中挥 发出来，再进入流动相。即组分在固定液中反复地进行溶解、 挥发、再溶解、再挥发的过程，不断在流动相和固定相两相间 进行分配并达到平衡。故气-液色谱和液-液色谱被分别称为气液分配色谱和液-液分配色谱。
高效液相色谱法
液相色谱法固定相
(三) 离子交换色谱法固定相
1. 薄膜型离子交换树脂: 即以薄壳玻璃珠为担体， 在它的表面涂约 1% 的离子交换树脂而成。
2. 离子交换键合固定相: 用化学反应将离子交换基 团键合在惰性担体表面。
液相色谱法固定相
（四） 亲和色谱固定相
亲和色谱是一种基于分离物与配体间特异
的生物亲合作用来分离生物大分子的技术，它
五 高效液相色谱分离类型的选择
要正确地选择色谱分离方法，首先必须尽可能多的 了解样品
的有关性质，其次必须熟悉各种色谱方法的主要特点及其应
用范围。选择色谱分离方法的主要根据 是样品的相对分子质 量的大小，在水中和有机溶剂中的溶解度，极性和稳定程度
以及化学结构等物理、化学性质。
1、相对分子质量 对于相对分子质量较低（一般在200以下），挥发性比
的作用越来越大，主要应用如下：
多环芳烃、农药、酚类、真菌毒素、异腈酸酯等
等。 特别是有机农药方面的检测。
1. 有机氯农药残留量分析
固定相：薄壳型硅胶(37 ～50m)
流动相：正己烷
流 速：1.5 mL/min 色谱柱：50cm2.5mm(内径)
检测器：差示折光检测器
可对水果、蔬菜中的农药残 留量进行分析。
极性小的组分先出柱，极性大的组分后出柱
适于分离极性组分
反相色谱——固定液极性 < 流动相极性（RLLC）
极性大的组分先出柱，极性小的组分后出柱 适于分离非极性组分
载体又称担体
(1) 全多孔型担体：
a.
HPLC早期使用的担体与GC类似，是颗粒均匀的多孔球 体，如有氧化铝、氧化硅、硅藻土等制成的 Φ 100μ m全多孔型担体。
仪器分析第十二章--分析化学中的分离技术
阳离子交换反应： Resin-SO3H + Na+ = Resin-SO3 Na + H+
Resin-SO3Na + H+ = Resin-SO3 H + Na+
阴离子交换反应： Resin-N(CH3) 3OH + Cl- = N(CH3) 3 Cl + OH+ Resin-N(CH3) 3 Cl + OH- = N(CH3) 3 OH + Cl -
分配系数与物质在两相体系中的溶解度有关，但分配 系数不等于溶质在两种溶剂中溶解度的比值。溶解度 是指饱和状态，萃取则常用于稀溶液；
分配比：
分配系数用于描述溶质为单一形式存在的情况，如果有
多种存在形式，则引入分配比D：
c1总 D c 2总 恒温，恒压
c1总 、c2总 为分配平衡后溶质（包括所有的存在形式）
2. 离子交换树脂
离子交换反应发生在离子交换树脂上的具有可交换离
子的活性基团上。离子交换树脂是以高分子聚合物为骨架， 反应引入活性基团构成。高分子聚合物以苯乙烯-二乙烯苯
共聚物小球常见，可引入各种特性的活性基团，使之具有选
择性。 Resin-SO3H（ 氢型 ） 树脂的 酸 性最强 ， 其 Resin-SO3 Na（钠型）比氢型稳定，商品常为钠型，使用前用酸淋洗 转型（再生）。阴离子交换树脂的Cl型稳定。 离子交换反应是一可逆反应。 离子交换树脂使用后需要进行再生处理。
3. 痕量组分的富集
天然矿石中痕量钍的富集：钍在盐酸溶液中难以形成稳定的配位离 子，保留；共存的稀土则形成稳定的配位离子，被洗脱。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第十二章 分析化学中的 分离技术
12 色谱分析法
仪器分析
1、基线—在实验操 作条件下，色谱 柱中只有流动相 通过（没有组分 流出时）的曲线 叫基线。 稳定情况下：一条 水平直线。 基线上下波动称为 噪音。
仪器分析
2、色谱峰的高度h
峰高h —色谱峰最高点与基线之间的距离，可用 mm，mV，mA表示。峰的高低与组分浓度有关， 峰越高越窄越好。
h
仪器分析
1.涡流扩散项 A A = 2λdp
（1）影响因素： ①λ：填充物的不规则程度。λ↓，A↓。 ②dP：填充物的平均颗粒直径。 dP ↓，A↓。
（2）减小A的方法：
①填充色谱柱时要均匀、紧密；
②使用适当细度、颗粒均匀的填充物。
仪器分析
2. 分子扩散项 B / u 以GC为例： B / u = 2γ Dg / u （1）影响因素： ①γ：弯曲因子，填充物对分子扩散的障碍因素， γ ↓，B↓，(B/u)↓。 ②Dg：组分在流动相中的扩散系数。 Dg ↓，B↓， (B/u)↓。 影响Dg的因素： 与载气分子量的平方根成反比； 随T柱↓而↓，随P柱↑而↓。
仪器分析
(2)保留时间tR —— —组分流经色谱 柱时所需时间。 进样开始到柱后 出现最大值时所 需的时间。操作 条件不变时，一 种组分对应有一 个tR定值。
仪器分析
（3）调整保留时间t’R
扣除了死时间的保 留时间。 t’R=tR-t0 t’R 体现的是组分在 柱中被吸附或溶解 的实际时间。
VR kVg KVl
VR KVl Vg
仪器分析
（二）塔板理论
把色谱柱比作一个精馏塔，将连续的色 谱分离过程分割成多次的平衡过程的重 复，同时引入理论塔板数作为衡量柱效 率的指标。 对一个色谱柱来说，若色谱柱长度L固 定，每一块塔板的高度用H表示，称为 塔板高度。
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色谱分析法1．色谱法有哪些类型？其分离的基本原理是什么？答：气体为流动相的色谱称为气相色谱（GC），根据固定相是固体吸附剂还是固定液（附着在惰性载体上的一薄层有机化合物液体），又可分为气固色谱（GSC）和气液色谱（GLC）．液体为流动相的色谱称液相色谱（LC）。
同理，液相色谱亦可分为液固色谱（LSC）和液液色谱（LLC）．超临界流体为流动相的色谱称为超临界流体色谱（SFC）。
随着色谱工作的发展，通过化学反应将固定液键合到载体表面，这种化学键合固定相的色谱又称化学键合相色谱（CBPC）。
2．试述热导池及氢焰离子化检测器的原理？答：热导池检测器是利用组分蒸气与载气导热系数不同来测定各组分的．氢焰离子化检测器是利用有机物在氢气――空气火焰中产生离子化反应而生成许多离子对，在加有电压的两极间形成离子流．3．如何选择气液色谱的固定液？答：对固定液的选择并没有规律性可循。
一般可按“相似相溶”原则来选择。
在应用时，应按实际情况而定。
（i）分离非极性物质：一般选用非极性固定液，这时试样中各组分按沸点次序流出，沸点低的先流出，沸点高的后流出。
（ii）分离极性物质：选用极性固定液，试样中各组分按极性次序分离，极性小的先流出，极性大的后流出。
（iii）分离非极性和极性混合物：一般选用极性固定液，这时非极性组分先流出，极性组分后流出。
（vi）分离能形成氢键的试样：一般选用极性或氢键型固定液。
试样中各组分按与固定液分子间形成氢键能力大小先后流出，不易形成氢键的先流出，最易形成氢键的最后流出。
（v）复杂的难分离物质：可选用两种或两种以上混合固定液。
对于样品极性情况未知的，一般用最常用的几种固定液做试验。
对固定液的要求：首先是选择性好．另外还要求固定液有良好的热稳定性和化学稳定性；对试样各组分有适当的溶解能力；在操作温度下有较低蒸气压，以免流失太快。
（a．在操作温度下呈液态，并有足够的稳定性，能溶解被分离混合物中的各组分，且不与组分发生化学反应。
b．在操作温度下粘度要低，以保证固定液能均匀分布在担体上形成均匀的液膜。
c．对被分离的各组分有足够的分离能力。
）4．柱的分离效能指标H 与分配比k ，相对保留值'12r ，分离度R 之间有什么关系？ 解：221212116⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=r r R n 有效n l H = 2221212211161⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=k k r r R k k n n 有效n k k r r R ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=11412121 5．气相色谱法有哪些常用的定性分析方法和定量分析方法？答：常用的定性分析方法：绝对保留值法，相对保留值法，加入已知物峰高增加法，保留指数定性．常用的定量分析方法：归一化法，内标法，外标法．6．影响分辨率的因素有哪些？如何选择最佳的工作条件？ 答：12r(1)r(2))(2W W t t R +-=)1(2/1)2(2/1r(1)r(2))(2'W W t t R +-= R =0.59R ’11422+⋅-⋅=k k a a n R该方程推导出分离度与相对保留值(a )、理论塔板数(n )和分配比(k )三个基本参数之间的关系，根据计算得知，影响分离度的三个参数中，a 的增加对分离的改进最有效，k 从1增加到3，R 只增加到原来的1.5倍．n 增加到原来的3倍，而R 只增加到1.7倍．而a 从1.01增加到1.1，约增加9%，而R s 却增加到原来的9倍．工作条件的选择：(1)柱长的选择 固然增加柱长可使理论塔板数增大，但同时使峰宽加大，分析时间延长。
因此，填充柱的柱长要选择适当。
过长的柱子，总分离效能也不一定高。
一般情况下，柱长选择以使组分能完全分离，分离度达到所期望的值为准。
具体方法是选择一根极性适宜，任意长度的色谱柱，测定两组分的分离度，然后根据基本色谱分离方程式，确定柱长是否适宜。
(2)载气及其流速的选择 当载气线速度较小时，宜选择相对分子量较大的载气；当载气线速度较大时，宜选择相对分子量较小的载气．载气的选择还要考虑与检测器相适应．(3)柱温的选择 柱温是一个重要的操作参数，直接影响分离效能和分析速度．在使最难分离的组分有尽可能好的分离前提下，采取适当低的柱温，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。
具体操作条件的选择应根据实际情况而定。
另外，柱温的选择还应考虑固定液的使用温度，柱温不能高于固定液的最高使用温度，否则固定派挥发流失，对分离不利。
(4)载体粒度及筛分范围的选择 载体的粒度愈小，填装愈均匀，柱效就愈高。
但粒度也不能太小。
否则，阻力压也急剧增大。
一般粒度直径为柱内径的1／20～l ／25为宜。
在高压液相色谱中，可采用极细粒度，直径在μm数量级。
(5)固定液及其配比分离气体及低沸点组分可采用10%～25％配比，其它组分采用5%～20％配比为宜。
(6)进样量的选择在实际分析中最大允许进样量应控制在使半峰宽基本不变，而峰高与进样量成线性关系。
一般说来，气体样品进样量为0.1～10 mL，液体样品进样量为0.1～10 L．7．色谱定量分析时，为什么要引入定量校正因子？答：由于组分的峰面积与其重量或百分含量不成正比，也就是说，在同一类型的检测器上，重量或浓度相同的不同物质，在同一条件下，产生的信号是不一样的（得到的色谱峰面积却常常不同）；在不同类型的检测器上，同一种物质产生的信号也是不一样的．因此，为使产生的响应信号（测出的峰面积）能定量代表物质的含量，就要对峰面积进行校正，即在定量计算时要引入校正因子。
8．试述塔板理论和速率理论的要点？答：塔板理论反色谱柱看作一个蒸馏塔，借用蒸馏塔中“塔板”的概念来描述组分在两相间的分配行为．它的贡献在于解释色谱流出曲线的形状，推导出色谱流出曲线方程，及理论塔板数的计算公式，并成功地解释了流出曲线的形状及浓度极大值的位置，还提出了计算和评价柱效的参数。
速率理论提出，色谱峰受涡流扩散、分子扩散、气液两相间的传质阻力等因素控制，从动力学基础上较好解释影响板高的各种因素，对选择合适的操作条件具有指导意义．根据三个扩散方程对塔板高度H的影响，导出速率理论方程或称Van Deemter方程式：H=A + B/u + Cu式中u为流动相的线速度；A，B，C为常数，分别代表涡流扩散项系数、分子扩散项系数、传质阻力项系数。
9．一根2 m长的填充柱的操作条件及流出曲线的数据如下：流量20 mL／min（50℃）柱温50℃柱前压力：133.32 KPa 柱后压力101.32KPa空气保留时间0.50 min 正己烷保留时间3.50 min正庚烷保留时间4.10 min①计算正己烷，正庚烷的校正保留体积；②若正庚烷的半峰宽为0.25 min，用正庚烷计算色谱柱的理论塔板数和理论塔板高度；③求正己烷和正庚烷的分配比k1和k2。
解：F=20mL/min, t0=30s=0.50min, t已=3.50min=210s, t庚=4.10min=250s①V已’=F(t已－t0)=20×(3.50－0.50)=60mLV 庚’=F(t 庚－t 0)=20×(4.10－0.50)=72mL②W 1/2(庚)＝0.25minn 理=5.54×(t /W 1/2)2=5.54×(4.10/0.25)2=1490H =L /n 理=200/1490=0.13cm对正已烷，若半峰宽也为0.25min ，则W 1/2(已)＝0.25minn 理=5.54×(t /W 1/2)2=5.54×(3.5/0.25)2=1086H =L /n 理=200/1086=0.184cm ③000't t t t t k r r =-=0.65.05.05.3=-=已k 2.75.05.01.4=-=庚k10．正庚烷与正己烷在某色谱柱上的保留时间为94s 和85s ，空气在此柱上的保留时间为10s ，所得理论塔板数为3900块，求此二化合物在该柱上的分离度？解：已知n 理=3900, t 0=10s, t 1=85s, t 2=94sn 理=16×(t 1/w 1)2 n 理=16×(t 1/w 1)2即3900=16×(85/w 1)2 3900=16×(94/w 2)2求得w 1=5.44s, w 2=6.02s所以57.144.502.6)8594(2)(21212=+-⨯=+-=w w t t R11．在某色谱柱上，二组分的相对保留值为1.211。
若有效板高度为0.1cm ，为使此组分在该色谱柱上获得完全分离，求所需色谱柱的最低长度？解：已知H eff =0.1cm, r 21=1.211, R =1.5eff effeff eff H r r R H n L ⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⨯=2212121166.1181.01211.1211.15.11622=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=cm ，近似为120cm ．12．一液体混合物中，含有苯、甲苯、邻二甲苯、对二甲苯。
用气相色谱法，以热导池为检测器进行定量，苯的峰面积为1.26 cm 2。
甲苯为0.95 cm 2，邻二甲苯为2.55 cm 2，对二甲苯为1.04 cm 2。
求各组分的百分含量？（重量校正因子：苯0.780，甲苯0.794，邻二甲苯0.840．对二甲苯0.812）。
解： A 苯=1.26cm 2 A 甲苯=0.95cm 2 A 邻=2.55cm 2 A 对=1.04cm 2 归一化法： f 苯=0.780 f 甲苯=0.794 f 邻=0.840 f 对=0.812Y= f苯A苯+ f甲苯A甲苯+ f邻A邻+ f对A对=0.780×1.26 + 0.794×0.95 + 0.840×2.55 + 0.812×1.04=0.9828 + 0.7543 + 2.142 + 0.8448=4.7236W苯=0.9828/4.7236×100%=20.8% W甲苯=0.7543/4.7236×100%=16.0%W邻=2.142/4.7236×100%=45.3% W对=0.8448/4.7236×100%=17.9%13．在某一色谱柱上，下列各化合物的校正保留时间如下，求下述各化合物的保留指数。
正丁烷0.95 异辛烷13.7 1-己烯2.95正戊烷1.80 2-甲基丁烷1.20 苯3.75正己烷3.50 1-丁烯0.80 正辛烷8.4正庚烷6.95解：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--+=+')(r')(r')(r')(rlglglglg100znzzxx VVVVnzI3.57480.1lg50.3lg80.1lg95.2lg51001=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+=-已烯I6.43695.0lg80.1lg95.0lg20.1lg41002=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+=-甲基丁烷I1.61050.3lg95.6lg50.3lg75.3lg6100=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+=苯I1.37395.0lg80.1lg95.0lg80.0lg41001=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+=-丁烯I14．指出下列物质在正相色谱中的洗脱顺序（1）正己烷，正己醇，苯（2）乙酸乙酯，乙醚，硝基丁烷答：(1)苯、正已烷、正已醇；(2) 乙醚、硝基丁烷、乙酸乙酯15．指出下列各种色谱法，最适宜分离什么物质？（1）气液色谱（2）正相色谱（3）反相色谱（4）离子交换色谱（5）凝胶色谱（6）气固色谱（7）液固色谱答：（1）气液色谱――分离易挥发、受热稳定的物质（2）正相色谱――分离极性亲水性化合物（3）反相色谱――分离疏水性化合物（4）离子交换色谱――离子型化合物（5）凝胶色谱――分离相对分子量高的化合物，常用于鉴定聚合物（6）气固色谱――分离气体烃类、永久性气体（7）液固色谱――极性不同的化合物、异构体16．根据范·第姆特方程式，推导出以常数A 、B 和C 表示的最佳线速度和最小塔板高度表达式。