色谱分析第二章色谱基本理论
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lg
t, R(X )
lg
t, R(z)
t, R(Z n)
lg
tR, (Z
)
)]
t’R(x)---待测物X的调整保留时间
t’R(z)---碳原子数为Z的正构烷烃的调整保留时间
t’R(z+n)---碳原子数为z+n的正构烷烃的调整保留时间
t’R(z) ≤t’R(x)≤ t’R(z+n) （通常 n=1）
规定正构烷烃的I 值是其他原子数的100倍，
如：正庚烷I=700
色谱柱效能的参数
柱效：也叫柱效能 。
n 5.54(
tR
)2 16( tR )2
W1/ 2
W
理论塔板数n
neff
5.54(
t
, R
)2
W1/ 2
16( tR, )2 W
有效理论塔板数neff
理论塔板高度H
H=L/n
第二节 气路系统
所以K’=1-5 最好 如何控制K’？ 主要选择合适的固定液 色谱测K’容易（只测tR tM ）所以常用K’
四 分配系数K与分配比K’的关系于
K =K’β β= VG/ VL= K/ K’
五 分配系数K,分配比K’与选择性 因子的关系
K2 K1
k2, k1,
保留指数 I
100[Z
lg n(
留值的基本参保数 保留时间(tR)(Retention time): 死时间(tM)(Dead time): 调整保留时间(tR’) tR’= tR- tM, 校正保留时间（tR0） tR0=j tR, 净保留时间(tN) tN=j tR’,
保留值的基本参数
校正保留体积（VR0） :VR0=j VR 净保留体积 (VN) : VN=j VR’ 比保留体积(Vg): Vg=(273/Tc)(VN/ML)
假设色谱柱由5块塔板组成： (0号板,1号,2号,…4号板) 令N=5(N表示进入柱中载气的脉冲次数 令组分进样量为：W=1 组分在柱内的分配过程是以气液色谱分
例题“实验与习题”例4 （P125）
作业：P131 41；42（思考）；43；
第三节 色谱基本理论——塔板理论
GC是一种分离技术,组分先分离才 可定性定量. 如何选ห้องสมุดไป่ตู้最佳分离条 件,这需要色谱理论的指导.
一 塔板理论的假设
1 在理论板高H内，组分在气液相内快 速平衡
2 载气以脉冲式进入色谱柱 3 无纵向扩散（柱向扩散） 4 分配系数K是常数
一气体 H2 N2 Air 也可用CO2 Ne Ar 纯度要求大于99.99 %
气体控制系统
气体的纯化
检测器 TCD ；FID TCD ；FID FID ；ECD FID ；ECD
常用净化剂 变色硅胶： 分子筛 ： 活性碳：
脱氧剂 ：
作用
除H2O 除H2O 除有机物
除O2
气体的压力与流量的测量 常用皂膜流量计，用时先将皂膜流量计管 子内壁润湿
载气流量的校正
用皂膜流量计测得的流量F皂（mL/min)是在柱后大 气压下测得的，欲将其换算成色谱条件下的流量FC需作 三种校正：湿度校正;压力校正;温度校正
1，湿度校正
F皂
P0
PW P0
2，压力校正
jF皂
P0
PW P0
TC Tr
PW ---室温下的的水饱 和蒸汽压 P0---柱出口处压力 Pi ---柱入口处压力
根据对色谱柱模拟蒸馏 塔的假设条件，具体展开讨 论组分在色谱柱中移动分配 过程如下：
动画
二、色谱流出曲线方程 --基本关系式概率推导
设样品分子开始全部位于第0号塔板上， 当色谱柱中通过N体积载气后，计算在第 n块塔板上出现某组分分子的概率。这个 概率应该是考虑在塔板上某组分的一个 分子出现在流动相中的概率(Mp) 等于 在该塔板上流动相中组分分子的个数与 整个塔板上组分分子个数之比。
的浓度之比。
K CL / CG
2 分配比(容量因子)K’:
平衡状态时组分在固定相(P)与流动相(q)中的质量之比。
K , CLVG / CGVG KVL /VG (tR tM ) / t M tR, / tM
讨论： K’=0 则 tR = tM 组分无保留行为 K’=1 则 tR = 2tM K’→∞ tR很大 组分峰出不来
1 色谱峰的个数，可判断所含组分的最少个数； 2 根据色谱峰的保留值，可以进行定性分析； 3 根据色谱峰的面积或峰高，可以进行定量分析； 4 色谱峰的保留值及其区域宽度，评价柱效依据；
5 色谱峰两峰间的距离
三 分配系数K与分配比(容量因子)K’ : 1 分配系数K
平衡状态时组分在固定相（CL）与流动相（CG）中
色谱图相关术语
.峰面积(Peak Area): .标准偏差(σ)(Standard Error): .拖尾峰(Tailing Peak): .前伸峰(Leading Peak):
.鬼峰,假峰(Ghost Peak):
色谱图相关术语
. 基线(Baseline): . 基线飘移(Baseline Drift): . 基线噪声(N) (Baseline Noise): . 谱带扩展(Band Broadening):
j
3(Pi 2(Pi
/ /
P0 P0
)2 )3
1 1
3，温度校正
FC
jF皂
P0 PW P0
TC Tr
Vg
273.16VN TC M L
Vg
273.16 TC
tR
t M
ML
P0 PW P0
TC Tr
jF皂
Vg
273.16 Tr
tR
t M
ML
P0 PW P0
jF皂
空心柱的载气流速通常不用皂膜流 量计测量。而是由tM计算得到 载气的平均线速U=L/ tM
第二章 色谱基本理论
第一节 色谱图及基本参数
色谱图: 色谱柱流出物通过检测器时所产生的响
应信号对时间的曲线图,其纵坐标为信号强度, 横坐标为保留时间.
色谱图示意图
色谱图相关术语 . 色谱峰(Peak): . 峰底(Peak Base): . 峰高 h (Peak Height): . 峰(底)宽 W (Peak Width): . 半(高)峰宽 W1/2 (Peak Width at Half Height):
有关分离的参数
• 一 相对保留值α • 又叫选择性系数或选择性因子
tR2 tM
tR1 tM
k2, k1,
R 1
α=1时两个组分分不开，改变α的途径是：
改变固定相， 改变流动相， 改变样品本身的性质（如衍生化法）
二 区域宽度
（1）标准偏差σ （2） 半峰宽 W1/2 （3） 峰底宽度W 从色谱图中，可得许多信息：
t, R(X )
lg
t, R(z)
t, R(Z n)
lg
tR, (Z
)
)]
t’R(x)---待测物X的调整保留时间
t’R(z)---碳原子数为Z的正构烷烃的调整保留时间
t’R(z+n)---碳原子数为z+n的正构烷烃的调整保留时间
t’R(z) ≤t’R(x)≤ t’R(z+n) （通常 n=1）
规定正构烷烃的I 值是其他原子数的100倍，
如：正庚烷I=700
色谱柱效能的参数
柱效：也叫柱效能 。
n 5.54(
tR
)2 16( tR )2
W1/ 2
W
理论塔板数n
neff
5.54(
t
, R
)2
W1/ 2
16( tR, )2 W
有效理论塔板数neff
理论塔板高度H
H=L/n
第二节 气路系统
所以K’=1-5 最好 如何控制K’？ 主要选择合适的固定液 色谱测K’容易（只测tR tM ）所以常用K’
四 分配系数K与分配比K’的关系于
K =K’β β= VG/ VL= K/ K’
五 分配系数K,分配比K’与选择性 因子的关系
K2 K1
k2, k1,
保留指数 I
100[Z
lg n(
留值的基本参保数 保留时间(tR)(Retention time): 死时间(tM)(Dead time): 调整保留时间(tR’) tR’= tR- tM, 校正保留时间（tR0） tR0=j tR, 净保留时间(tN) tN=j tR’,
保留值的基本参数
校正保留体积（VR0） :VR0=j VR 净保留体积 (VN) : VN=j VR’ 比保留体积(Vg): Vg=(273/Tc)(VN/ML)
假设色谱柱由5块塔板组成： (0号板,1号,2号,…4号板) 令N=5(N表示进入柱中载气的脉冲次数 令组分进样量为：W=1 组分在柱内的分配过程是以气液色谱分
例题“实验与习题”例4 （P125）
作业：P131 41；42（思考）；43；
第三节 色谱基本理论——塔板理论
GC是一种分离技术,组分先分离才 可定性定量. 如何选ห้องสมุดไป่ตู้最佳分离条 件,这需要色谱理论的指导.
一 塔板理论的假设
1 在理论板高H内，组分在气液相内快 速平衡
2 载气以脉冲式进入色谱柱 3 无纵向扩散（柱向扩散） 4 分配系数K是常数
一气体 H2 N2 Air 也可用CO2 Ne Ar 纯度要求大于99.99 %
气体控制系统
气体的纯化
检测器 TCD ；FID TCD ；FID FID ；ECD FID ；ECD
常用净化剂 变色硅胶： 分子筛 ： 活性碳：
脱氧剂 ：
作用
除H2O 除H2O 除有机物
除O2
气体的压力与流量的测量 常用皂膜流量计，用时先将皂膜流量计管 子内壁润湿
载气流量的校正
用皂膜流量计测得的流量F皂（mL/min)是在柱后大 气压下测得的，欲将其换算成色谱条件下的流量FC需作 三种校正：湿度校正;压力校正;温度校正
1，湿度校正
F皂
P0
PW P0
2，压力校正
jF皂
P0
PW P0
TC Tr
PW ---室温下的的水饱 和蒸汽压 P0---柱出口处压力 Pi ---柱入口处压力
根据对色谱柱模拟蒸馏 塔的假设条件，具体展开讨 论组分在色谱柱中移动分配 过程如下：
动画
二、色谱流出曲线方程 --基本关系式概率推导
设样品分子开始全部位于第0号塔板上， 当色谱柱中通过N体积载气后，计算在第 n块塔板上出现某组分分子的概率。这个 概率应该是考虑在塔板上某组分的一个 分子出现在流动相中的概率(Mp) 等于 在该塔板上流动相中组分分子的个数与 整个塔板上组分分子个数之比。
的浓度之比。
K CL / CG
2 分配比(容量因子)K’:
平衡状态时组分在固定相(P)与流动相(q)中的质量之比。
K , CLVG / CGVG KVL /VG (tR tM ) / t M tR, / tM
讨论： K’=0 则 tR = tM 组分无保留行为 K’=1 则 tR = 2tM K’→∞ tR很大 组分峰出不来
1 色谱峰的个数，可判断所含组分的最少个数； 2 根据色谱峰的保留值，可以进行定性分析； 3 根据色谱峰的面积或峰高，可以进行定量分析； 4 色谱峰的保留值及其区域宽度，评价柱效依据；
5 色谱峰两峰间的距离
三 分配系数K与分配比(容量因子)K’ : 1 分配系数K
平衡状态时组分在固定相（CL）与流动相（CG）中
色谱图相关术语
.峰面积(Peak Area): .标准偏差(σ)(Standard Error): .拖尾峰(Tailing Peak): .前伸峰(Leading Peak):
.鬼峰,假峰(Ghost Peak):
色谱图相关术语
. 基线(Baseline): . 基线飘移(Baseline Drift): . 基线噪声(N) (Baseline Noise): . 谱带扩展(Band Broadening):
j
3(Pi 2(Pi
/ /
P0 P0
)2 )3
1 1
3，温度校正
FC
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P0 PW P0
TC Tr
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273.16VN TC M L
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273.16 TC
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P0 PW P0
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Vg
273.16 Tr
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jF皂
空心柱的载气流速通常不用皂膜流 量计测量。而是由tM计算得到 载气的平均线速U=L/ tM
第二章 色谱基本理论
第一节 色谱图及基本参数
色谱图: 色谱柱流出物通过检测器时所产生的响
应信号对时间的曲线图,其纵坐标为信号强度, 横坐标为保留时间.
色谱图示意图
色谱图相关术语 . 色谱峰(Peak): . 峰底(Peak Base): . 峰高 h (Peak Height): . 峰(底)宽 W (Peak Width): . 半(高)峰宽 W1/2 (Peak Width at Half Height):
有关分离的参数
• 一 相对保留值α • 又叫选择性系数或选择性因子
tR2 tM
tR1 tM
k2, k1,
R 1
α=1时两个组分分不开，改变α的途径是：
改变固定相， 改变流动相， 改变样品本身的性质（如衍生化法）
二 区域宽度
（1）标准偏差σ （2） 半峰宽 W1/2 （3） 峰底宽度W 从色谱图中，可得许多信息：