【精品课件】色谱法的基本原理
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分析化学精品课程课件色谱法
组分在固定相中的浓度 K 组分在流动相中的浓度
(1) 一定温度下， K值最小的组分最先流出色谱柱，而 K值越大的组分，出峰越慢；
(2) 试样一定时，K 主要取决于固定相性质；即 每个组 份在各种固定相上的分配系数 K 不同；
(3) 选择适宜的固定相可改善分离效果；
(4) 试样中的各组分具有不同的 K 值是分离的基础；
2.色谱法分类
根据流动相和固定相物理状态分:
气相色谱 液相色谱
气固色谱
流动相为气体， 固定相为固体吸附剂
气液色谱
流动相为气体， 固定相为液体
液固色谱 流动相为液体， 固定相为固体吸附剂。
液液色谱 流动相为液体， 固定相为液体
(2) 根据分离过程中固定相的形状分:
A、柱色谱法:填充柱色谱、毛细管色谱 B、平面色谱:纸色谱、薄层色谱
第九章 色谱法
GC/HPLC/IC
2024年11月3日12时20 分
§9.1 概述 §9.2 气相色谱分析理论基础 §9.3 气相色谱分离操作条件
的选择
§9.4 气相色谱检测器 §9.5 气相色谱定性/定量分析 §9.6 高效液相色谱法简介 §9.7 离子色谱法简介
本章基本要求
1.熟悉GC/HPLC/IC的基本组成、结构流程及各部件作用； 2.熟悉分配系数、容量因子的定义及相互关系； 3.掌握塔板理论、速率理论及分离度； 4.掌握气相色谱检测器结构、原理及特点； 5.掌握定量分析方法，了解定性分析方法; 6.了解操作条件的选择原则以及操作条件对分离的影响.
(3) C ·u —传质阻力项
传质阻力包括气相传质阻力 Cg和液相传质阻力CL即：
C =（Cg + CL）
Cg
0.01k (1 k)2
色谱分析的基本原理ppt课件
第十一章 色谱分析的根本原理
第十一章 色谱分析的根本原理
§11.1 概述(Overview)
§11.2 色谱图的展开及相关术语
§11.3 色谱分析实际根底
§11.4 色谱实际 §11.5 色谱分别条件的选择 §11.6 色谱的定性和定量分析
§11.1 概述(Overview)
一. 色谱法分别的根本原理
外色谱法即柱色谱法(Column Chromatography),即是 说，在气相色谱、高效液相色谱或液体色谱中，一切的 组分在一样的流动相推进下经过柱床，由于组分与固定 相之间特殊的作用力，各个组分在柱后显示了不同的保 管时间，并可用外部衔接的检测器检测。
2.根据固定相和流动相的不同，柱色谱的分类见下表：
Rs
Rs
us u
显然Rs亦可用质量分数来表示：
Rs
q q p
1 1 p
1 1k
q
组分和流动相经过长度为L的色谱柱，所需时间分别为：
组
分：
tM
L u
流动相：
tR
L us
又以上各式可得：
t R t M (1 k )
k tR tM tR '
tM
tM
不同组分的的k值不同，tR不同，因此可使各组分得一分别。
色谱法分别的根本原理是基于组分经过互不相溶的 两相而到达分别的，即样品溶解在流动相(Mobile Phase) 中。从装填在柱子中或涂渍在载体外表的固定相 (Stationary Phase)上经过，根据组分与固定相之间的 相互作用力的不同。经过充分的运转时间，它们即可被 分别。
色谱法是一种分别技术，这种分别技术运用于分析化 学中，就是色谱分析。
§11.4
试样在色谱中的分别过程的根本实际包括两个方面： 1.试样中各组分在两相间的分配情况---热力学过程 2.试样中各组分在色谱柱中的运动情况---动力学过程
第十一章 色谱分析的根本原理
§11.1 概述(Overview)
§11.2 色谱图的展开及相关术语
§11.3 色谱分析实际根底
§11.4 色谱实际 §11.5 色谱分别条件的选择 §11.6 色谱的定性和定量分析
§11.1 概述(Overview)
一. 色谱法分别的根本原理
外色谱法即柱色谱法(Column Chromatography),即是 说，在气相色谱、高效液相色谱或液体色谱中，一切的 组分在一样的流动相推进下经过柱床，由于组分与固定 相之间特殊的作用力，各个组分在柱后显示了不同的保 管时间，并可用外部衔接的检测器检测。
2.根据固定相和流动相的不同，柱色谱的分类见下表：
Rs
Rs
us u
显然Rs亦可用质量分数来表示：
Rs
q q p
1 1 p
1 1k
q
组分和流动相经过长度为L的色谱柱，所需时间分别为：
组
分：
tM
L u
流动相：
tR
L us
又以上各式可得：
t R t M (1 k )
k tR tM tR '
tM
tM
不同组分的的k值不同，tR不同，因此可使各组分得一分别。
色谱法分别的根本原理是基于组分经过互不相溶的 两相而到达分别的，即样品溶解在流动相(Mobile Phase) 中。从装填在柱子中或涂渍在载体外表的固定相 (Stationary Phase)上经过，根据组分与固定相之间的 相互作用力的不同。经过充分的运转时间，它们即可被 分别。
色谱法是一种分别技术，这种分别技术运用于分析化 学中，就是色谱分析。
§11.4
试样在色谱中的分别过程的根本实际包括两个方面： 1.试样中各组分在两相间的分配情况---热力学过程 2.试样中各组分在色谱柱中的运动情况---动力学过程
色谱法概论PPT课件
能。
色谱法与其他技术的联用
色谱-质谱联用（GC-MS, LC-MS）
通过将色谱的分离能力与质谱的高灵敏度检测相结合，可实现对复杂样品中目标化合物 的定性和定量分析，广泛应用于药物代谢、环境监测等领域。
色谱-光谱联用（GC-IR, LC-UV/Vis）
色谱与光谱技术的联用可以提供更丰富的化合物结构和组成信息，有助于深入了解化合 物的性质和行为。
实验材料
确保色谱柱、试剂、溶 剂等材料的质量和纯度，
以满足实验要求。
实验设备
检查色谱仪、检测器、 注射器等设备的运行状 况，确保实验过程中设
备正常工作。
实验设计
根据实验目的和要求， 设计合理的色谱条件和
实验方案。
实验安全
注意实验过程中的安全 问题，如使用有毒有害
试剂时的防护措施。
实验操作步骤
色谱柱安装与条件设置
数据整理
整理实验过程中记录的数据，包括 色谱图、峰面积等。
结果分析
对实验结果进行深入分析，探究可 能的原因和影响因素。
03
02
结果判断
根据实验目的和要求，判断实验结 果是否符合预期。
结论总结
总结实验结果，得出结论，并提出 进一步改进和完善的建议。
04
04 色谱法在分析化学中的应 用
在食品分析中的应用
食品成分分析
色谱法用于分离和检测食品中的营养 成分，如脂肪、蛋白质、碳水化合物、 维生素和矿物质等，以确保食品质量 和安全。
食品添加剂分析
食品污染物分析
色谱法用于检测食品中的有害物质， 如农药残留、重金属、霉菌毒素等， 以防止食品污染和保障食品安全。
色谱法用于检测食品中添加的防腐剂、 色素、香料等成分，以控制食品添加 剂的使用量，保障消费者健康。
《色谱法的基本原理》课件
该理论模型对气相、液相色谱都适用。Van Deemter 方程的数学简化式为:
B H = A + + Cu
u
式中： u为流动相的线速度； A，B，C为常数 A——涡流扩散项系数 B——纵向分子扩散项系数 C——传质阻力项系数（ C ＝ C s＋ C m)。其中C s： 固定相传质阻力项系数； C m：流动相传质阻力项系数。
⒉ 速率理论的要点
⑴ 被分离组分分子在色谱柱内运行的多路径、浓度梯度所 造成的分子扩散及传质阻力使气-液两相间分配平衡不能瞬 间达到等因素是造成色谱峰扩展、柱效下降的主要原因。
④ 空间排阻色谱（凝胶色谱法，L-S）：用多孔物质对不同大小 分子的阻碍作用进行分离。固定相是一种分子筛或凝胶，利用各 组分的分子体积大小不同而进行分离的方法。
⑤ 亲和色谱：利用不同组分与固定相的高专属性亲合力(生物分 子之间特异的结合能力例如抗原和抗体、酶和底物及辅酶、激素 和受体等)进行分离的技术，常用于蛋白质的分离。
u L tm
L tm u
保留时间 tR
试样从进样开始到柱后出现色谱峰极大值所需要时间。如图中OB。它相应于样品到达检测器所需的时间。
tR = tR′+ tm
调整保留时间tR′
扣除死时间后的组份保留时间，
即
tR′ = tR tm
组分在色谱柱中的保留时间tR包含了组分随流动相通过柱子所需的 时间和组分在固定相中滞留的时间；tR′实际上是组分在固定相中滞 留的时间。单位(s)或(cm)。
色谱法的分类大致如下：
根据以上所述，将色谱法的分类总结于下表中：
2.2 色谱分离原理
2.2.1 分配系数和分配比
分配系数：
K Cs Cm
色谱法基本理论PPT课件
分离度（2）
响应信号
R=0.75 不能分离 R=1.0 互含4%
第28页/共47页
R=1.5 互含0.3% 完全分离之标准 保留时间 t/min
4-3 分离度及色谱分离方程（2）
R的定义并未反映影响分离度的各种因素，既未与影响 其大小的因素：柱效n、选择因子和保留因子k联系起 来.
第29页/共47页
2g
8g
塔1板2g序号 8g
2g
第13页/共47页
k=0.33and3.00的二组经多次分配后的结果
K 3.00
K 0.33
17次基本分离
5次
9次
第14页/共47页
17次
塔板数n
理论塔板数
H板高
n 5.54 t R
2
16
tR
2
W1/ 2
W
H L / n 理论板高
L
有效塔板数
n ef f
k=1.0的样品经数次平衡后的结果
溶质/µg 阶段1
小室1
32g 32g
16g
阶段2
16g
小室2
16g 16g
小室3 小室4 小室5
n m
n V 2
c
exp 1
2 Vr
2 Vr
8g
16g
8g
阶段3
8g
16g
8g
4g
12g
12g
4g
阶段4
4g
12g
12g
4g
阶段5
0 12g2 3 4 85g 6 7 8 129g 10 11 182g13 14 1521g6 17
15.4
43.1min
第36页/共47页
色谱法基本理论PPT课件
阐述本ppt课件的目的，即帮助学习者 系统了解和掌握色谱法的基本原理、 技术和应用，提高分析问题和解决问 题的能力。
02 色谱法的基本原理
分离原理
分离原理
色谱法的基本原理是利用不同物质在固定相和流动相之间的分配平衡来实现分离。当流动 相经过固定相时，与固定相发生相互作用，使得不同物质在固定相和流动相之间的分配平 衡不同，从而实现分离。
开发新型色谱技术
研究和发展新型色谱技术，如微流控芯片色谱、超临界流体色谱等， 以适应不同类型和规模的样品分析。
联用技术结合
将色谱法与其他分析技术（如质谱、光谱等）联用，可以实现更复杂 样品的高效分离和鉴定。
自动化和智能化发展
通过自动化和智能化技术的引入，实现色谱分析的远程控制、实时监 测和数据分析，提高分析效率和准确性。
感谢您的观看
分配平衡
色谱法中的分配平衡是指物质在固定相和流动相之间的分布情况。物质在两相之间的分配 平衡受到多种因素的影响，如物质的性质、温度、压力等。
相互作用
物质在固定相和流动相之间的相互作用是影响分配平衡的重要因素。不同的物质与固定相 和流动相之间的相互作用力不同，因此表现出不同的分配平衡，从而实现分离。
固定相和流动相
保留机制
01
保留机制
保留机制是指物质在色谱法中通过固定相的保留作用而滞留在固定相中
的过程。物质的保留机制主要取决于物质与固定相之间的相互作用力和
性质差异。
02
竞争吸附
在色谱法中，多种物质会竞争吸附到固定相上，形成竞争吸附现象。竞
争吸附会影响物质的保留时间和分离效果，因此在选择固定相和流动相
时需要考虑竞争吸附的影响。
色谱法可用于研究化学反应动力学，通过分析反应中间产物和产物， 揭示反应机理和速率常数。
02 色谱法的基本原理
分离原理
分离原理
色谱法的基本原理是利用不同物质在固定相和流动相之间的分配平衡来实现分离。当流动 相经过固定相时，与固定相发生相互作用，使得不同物质在固定相和流动相之间的分配平 衡不同，从而实现分离。
开发新型色谱技术
研究和发展新型色谱技术，如微流控芯片色谱、超临界流体色谱等， 以适应不同类型和规模的样品分析。
联用技术结合
将色谱法与其他分析技术（如质谱、光谱等）联用，可以实现更复杂 样品的高效分离和鉴定。
自动化和智能化发展
通过自动化和智能化技术的引入，实现色谱分析的远程控制、实时监 测和数据分析，提高分析效率和准确性。
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分配平衡
色谱法中的分配平衡是指物质在固定相和流动相之间的分布情况。物质在两相之间的分配 平衡受到多种因素的影响，如物质的性质、温度、压力等。
相互作用
物质在固定相和流动相之间的相互作用是影响分配平衡的重要因素。不同的物质与固定相 和流动相之间的相互作用力不同，因此表现出不同的分配平衡，从而实现分离。
固定相和流动相
保留机制
01
保留机制
保留机制是指物质在色谱法中通过固定相的保留作用而滞留在固定相中
的过程。物质的保留机制主要取决于物质与固定相之间的相互作用力和
性质差异。
02
竞争吸附
在色谱法中，多种物质会竞争吸附到固定相上，形成竞争吸附现象。竞
争吸附会影响物质的保留时间和分离效果，因此在选择固定相和流动相
时需要考虑竞争吸附的影响。
色谱法可用于研究化学反应动力学，通过分析反应中间产物和产物， 揭示反应机理和速率常数。
色谱法基本原理课件
色谱法的应用领域
02
色谱法的基本原理
分离原理
分离原理 分离过程
固定相和流动相
固定相
流动相
流动相是色谱法中的流动物质，通常 是气体或液体。在色谱过程中，流动 相的作用是将待分离的物质带入固定 相中，并携带已分离的物质流出。
吸附和解吸
吸附
解吸
03
色谱法的操作流程
样品制备
01
样品处理
02 样品浓缩
新型固定相和色谱柱的开发，进一步扩大了HPLC的应用范围，使其在生物医药、环 境监测、食品分析等领域发挥重要作用。
气相色谱法的发展
气相色谱法（GC）是一种常用 的分离分析方法，主要应用于 气体和易挥发的有机物分析。
随着高灵敏度检测器的开发和 应用，GC的检测限得到了显著 降低，使得对痕量组分的分析 成为可能。
THANK YOU
液体和固体，适用范围 广泛。
高效快速
色谱法通常可以在较短 的时间内完成分离和检 测，提高了分析效率。
缺点
对样品要求高
。
对操作要求高
仪器成本高 对样品前处理要求高
05
色谱法的发展趋势
高效液相色谱法的发展
高效液相色谱法（HPLC）在20世纪60年代后期开始发展，是色谱法中应用最广泛 的技术之一。
随着填料粒径的减小和柱效的提高，HPLC的分离效果和分离速度得到了显著提升。
色法基本原01 02
色谱法的分类
根据固定相的不同，色谱法可以分为液相色谱法和气相色谱法。液相色谱法中， 固定相为固体或固定在固体上的液体；气相色谱法中，固定相为固体或涂有固定 液的固体。
根据流动相的不同，色谱法可以分为柱色谱法和纸色谱法。柱色谱法中，流动相 为液体；纸色谱法中，流动相为空气。
色谱法原理及应用ppt课件
2024/8/5
5. 联机的定性方法 色谱-质谱联用仪（GC-MS；LC-MS） 色谱-红外光谱联用仪； 组分的结构鉴定
1.0 DEG/MI N
HEWLET PTACKAR
5972A
D
Mass Selectiv eDetecto r
Sample
DC AB
Sample
HEWLETT PACKARD
5890
2024/8/5
2.色谱法分类
气相色谱：流动相为气体（称为载气）。 按分离柱不同可分为：填充柱色谱和毛细管柱色谱； 按固定相的不同又分为：气固色谱和气液色谱
1952年James和Martin发表了 从理论到实践比较完整的气液 色谱方法，因而获得了1952年 的诺贝尔化学奖。
2024/8/5
液相色谱：流动相为液体（也称为淋洗液）。 按固定相的不同分为：液固色谱和液液色谱。 离子色谱：液相色谱的一种，以特制的离子交换树脂为固定相， 不同pH值的水溶液为流动相。
2024/8/5
（2）碳数规律定性 同系物间，在一定温度下，调整保留值的对数与该分子
的碳数成线性关系，即
2024/8/5
4、影响保留值测定准确性的因素 1．死时间的影响及计算方法
2．载体吸附作用的影响 3．进样量的影响 4．载气纯度的影响 （1）载气中水分对保留值的影响 （2）载气中含氧量对保留值的影响 5．固定液纯度的影响
Gas Chromatograph (GC)
B A CD
Separation
Mass Spectrometer (MS)
A B C D
Identification
2024/8/5
二、色谱定量分析方法
1、定量分析的基本公式 2、定量校正因子的测定
5. 联机的定性方法 色谱-质谱联用仪（GC-MS；LC-MS） 色谱-红外光谱联用仪； 组分的结构鉴定
1.0 DEG/MI N
HEWLET PTACKAR
5972A
D
Mass Selectiv eDetecto r
Sample
DC AB
Sample
HEWLETT PACKARD
5890
2024/8/5
2.色谱法分类
气相色谱：流动相为气体（称为载气）。 按分离柱不同可分为：填充柱色谱和毛细管柱色谱； 按固定相的不同又分为：气固色谱和气液色谱
1952年James和Martin发表了 从理论到实践比较完整的气液 色谱方法，因而获得了1952年 的诺贝尔化学奖。
2024/8/5
液相色谱：流动相为液体（也称为淋洗液）。 按固定相的不同分为：液固色谱和液液色谱。 离子色谱：液相色谱的一种，以特制的离子交换树脂为固定相， 不同pH值的水溶液为流动相。
2024/8/5
（2）碳数规律定性 同系物间，在一定温度下，调整保留值的对数与该分子
的碳数成线性关系，即
2024/8/5
4、影响保留值测定准确性的因素 1．死时间的影响及计算方法
2．载体吸附作用的影响 3．进样量的影响 4．载气纯度的影响 （1）载气中水分对保留值的影响 （2）载气中含氧量对保留值的影响 5．固定液纯度的影响
Gas Chromatograph (GC)
B A CD
Separation
Mass Spectrometer (MS)
A B C D
Identification
2024/8/5
二、色谱定量分析方法
1、定量分析的基本公式 2、定量校正因子的测定
色谱法的基本原理PPT课件
（三）离子交换色谱法
✓ 要求：
固定相→离子交换树脂
流动相→水为溶剂的缓冲溶液
被分离组分→离子型的有机物或无机物
ห้องสมุดไป่ตู้✓ 分离机制见图示
✓ 阳离子交换树脂 RSO3-H+ + X+ → RSO3-X+ + H+
固定离子 可交换离子 待测离子
选择性系数
K S [ [R R3 3 S S H X O O ] ]S S[ [H X ] ]m m [R [R3 S 3 H S X O ]O ] S S[[ H X ]] m
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):
✓ 分离机制见图示
狭义分配系数
K Cs Xs Vs Cm Xm Vm
Cs为溶质分子在固定的 相浓 中度 Vs为固定相的体积 Cm为溶质分子在流动的 相浓 中度 Vm为流动相的体积
注：K与组分的性质、流动相的性质、固定相的性质 以及柱温有关 next
图示
✓ 分离机制 利用组分在流动相和固定相间溶解度差别实现分离 连续萃取过程 back
注：Ka与组分的性质、吸附剂的活性、流动相的性质 及温度有关 next
图示
✓ 分离机制： 各组分与流动相分子争夺吸附剂表面活性中心 利用吸附剂对不同组分的吸附能力差异而实现分离 吸附→解吸→再吸附→再解吸→无数次洗脱→分开 back
《色谱法原理》PPT课件
二．超临界流体色谱仪
1985年出现第一台商品型的超临界流 体色谱仪。图20-s6表示了超临界流体色谱 仪的一般流程。
图中很多局部类似于高效液相色谱仪，但 有两点重要差异：
〔l〕具有一根恒温的色谱柱。这点类似 气相色谱中的色谱柱，目的是为了提供对流 动相的准确温度控制。
〔2〕带有一个限流器〔或称反压装置〕。 目的用以对柱维持一个适宜的压力，并且通 过它使流体转换为气体后，进入检测器进展
2、r ↓→n↑，r↓→容量小
3、df↑→k’↑→tR↑
三、 构造流程 structure and process
具有分流和尾吹装置
毛细管
毛细管液ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ色谱仪
四、分流比调节
adjustment of rate partition radio
毛细管柱内径很细，因而带来三个问题：
〔1〕允许通过的载气流量很小。
feature of capillary chromatography 1. 提高色谱别离能力的途径
(1)塔板理论：增加柱长，减小柱径，即增加柱子
塔板数；
(2)速率理论：减小组分在柱中的涡流扩散和传质
阻力，可降低塔板高度。
2. 毛细管色谱柱的构造特点
〔1〕 不装填料阻力小，长度可达百米的毛细管柱， 管径0.2mm。 〔2〕气流单途径通过柱子，消除了组分在柱中的涡 流扩散。 〔3〕固定液直接涂在管壁上，总柱内壁面积较大,涂 层很薄，那么气相和液相传质阻力大大降低。 〔4〕毛细管色谱柱柱效高达每米3000～4000块理 论塔板，一支长度100米的毛细管柱，总的理论塔板 数可达104～106。
化学键合或交联柱：将固定液通过化学反响键合在管壁上或交 联在一起。使柱效和柱寿命进一步提高。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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k: 随K和流动相、固定相体积的变化而变化，而K是由组 分及固定液的热力学性质决定的。
β Vm Vs
β：相比 Vm：色谱柱中流动相体积，Vs：色谱柱中固定相体积
7
1.2.2 分离原理
8
1.3 色谱流出曲线
1.3.1、色谱峰
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
5
1.2 色谱分离原理
1.2.1 分配系数和分配比
1. 分配系数
K cs cm
2. 分配比(保留因子)
s：固定相 m：流动相
定义：在一定的温度、压力下，组分在气液两相间达平衡 时，分配在液相中的质量与分配在气相中的质量之比。即
6
km snscsV sKV sK m m nm cm V m V m β
2
1.1.2 色谱法分类
1、按两相所处的状态分类 气相色谱 -------- 用气体作流动相 液相色谱 -------- 用液体作流动相
由于固定相可分为固体吸附剂和涂在固体担体上或毛细 管内壁上的液体固定相，故可将色谱法分为下述四类：
气-固色谱
气体
固体
流动相
气-液
固定相
液-固 液体
液体
液-液色谱
3
17
1.4 塔板理论
1.4.1 塔板理论的假设 在自然科学上，科学理论：
假设
理论模型(数学 表达式)
实验 验证
修改 模型
完善 模型
塔板理论思路源于精馏塔
18
塔板理论的假设： 1. 柱分成n段，n为理论塔板数，每段高为H，H为塔板高
度，柱长为L，则n=L/H 2. 所有组分开始都加在第零号塔板上。 3. 在每块塔板上被测物在气液间的平衡是瞬间建立的。 4. 载气是以脉冲式(塞子式)进入色谱柱进行冲洗的，每次
1952年Martin A J P和James A T发明气相色谱(gas chromatography, GC)
70年代发展了高效液相色谱(High-performance liquid chromaotgraphy, HPLC)成为重要分离分析技术
80年代Jorgenson J W等的研究工作推动了高效毛细管电泳(Highperformance capillary electrophoresis, HPCE)高速发展
u tM
nm
tM n m
nm
1
tR
ns nm
ns ns
k 1
nm nm
tR tM (k 1)
k tR tM
t
' R
tM
tM
15
t'
R2
t' R1
t' R2
tM t'
R1
tM
k2
K2
Vs Vm
k1
K1
Vs Vm
K2 K1
16
从色谱流出曲线可以得到以下一些信息： a．样品所含最少组分(峰个数) b．根据色谱峰的保留值可以进行定性分析 c．根据色谱峰的面积或峰高可以进行定量分析 d．根据色谱峰的位置和区域宽度可对色谱柱效能进行评价
10
1.3.2 保留值
保留值是用来描述待测试样中各组分在色谱柱中滞留情 况的物理量，通常用距离或将各组分带出色谱柱所需的载气 体积（或时间）表示。在一定的固定相和操作条件下，任何 一种物质都有一个固定的保留值，故组分的保留值可用于该 组分的定性鉴定。 1．死时间tM
不被固定相吸附或溶解的组分从进样开始到柱后出现响应 信号极大值时所需时间。对于气相色谱，常把空气（热导检 测器）和甲烷（氢火焰离子化检测器）从进样到出峰的时间 称为死时间。
将固定相研磨成粉末，再压成薄膜或涂成薄膜。样品的 分离形式类似纸色谱。(纸色谱和薄层色谱又统称作平板色 谱)
4
3、按分离过程的物理化学原理分类 ① 吸附色谱 (L－S，G－S) 利用吸附剂表面对不同组分物理吸附性能的差异进行分离。 ② 分配色谱 (L－L，G－L) 利用不同组分在两相中分配系数的不同进行分离。 ③ 离子交换色谱 (L－S) 利用组分离子与离子交换剂的交换能力不同进行分离。 ④ 空间排阻色谱 (L－S) 用多孔物质对不同大小分子的阻碍作用进行分离。
以作为2
=V'R2 V'R1
tR2 tR1
VR2 VR1
r2,1也可用α表示，即，α也叫做选择因子。
14
9．保留值与保留因子 间的关系
ux L , u L
tR
tM
u x u nm ns nm
因为色谱柱长是一定的，所以
u xtR u tM
u
nm ns nm
11
2．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，
称为保留时间，如图 O‘B′。它相应于样品到达柱末端的 检测器所需的时间。 3. 调整保留时间
扣除死时间后的保留时间。 tR′=tR－tM
4. 流动相的流速
Vc=qct
12
5．死体积VM 不被保留的组分，即分配色谱中K=0的组分，可由死时
2、按固定相形状分类 ①柱色谱
固定相装在柱管内。它又可分为填充柱色谱和空心毛细 管色谱。 GC 填充柱: 长1－10 m， 2－4 mm 空心毛细管: 长10－100 m， 0.1－0.5 mm LC : 长0.1－0.5 m， 4－6 mm ②纸色谱
用滤纸作固定相，试样溶液在纸上进行展开、分离。 ③薄层色谱
9
1.峰高 色谱峰顶点与基线之间的距离，以h表示，如图中AB
2．标准偏差σ 0.607h处，拐点处，峰宽正好为2σ
3．峰面积A A＝1.065hY1/2
4．半峰宽Y1/2 Y1/2=2.354σ
5．峰底宽 Y=4σ， 拐点作切线与基线相交，相交两点，两点间距
离为峰底宽，如图中AB。σ、Y1/2、Y统称为区域宽度
第一章 色谱法的基本原理
1.1 色谱法概述
1.1.1 色谱法发展史
流动相 固定相
色谱分析法是用来进行混合物中各组分的分离 和分析的一种物理化学分析方法。
1
1903年，俄国植物学家Tswett 利用吸附原理分离植物色素而 发明色谱法(chromatography) 。
1941年Martin A J P和Synge R L M发明液液分配色谱、获1952年 诺贝尔化学奖。
间来确定。 VM=tM qV,c
6．保留体积VR 从进样开始到柱后出现待测组分响应信号极大值时
所通过的载气体积。 VR=tRqV,c
13
7．调整保留体积VR′ 指扣除死体积后的保留体积。
VR′=VR－VM
8．相对保留值r2,1 指组分2的调整保留值与组分1的调整保留值之比，
是一个无因次量，只和柱温与固定相性质有关，故其可
β Vm Vs
β：相比 Vm：色谱柱中流动相体积，Vs：色谱柱中固定相体积
7
1.2.2 分离原理
8
1.3 色谱流出曲线
1.3.1、色谱峰
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
5
1.2 色谱分离原理
1.2.1 分配系数和分配比
1. 分配系数
K cs cm
2. 分配比(保留因子)
s：固定相 m：流动相
定义：在一定的温度、压力下，组分在气液两相间达平衡 时，分配在液相中的质量与分配在气相中的质量之比。即
6
km snscsV sKV sK m m nm cm V m V m β
2
1.1.2 色谱法分类
1、按两相所处的状态分类 气相色谱 -------- 用气体作流动相 液相色谱 -------- 用液体作流动相
由于固定相可分为固体吸附剂和涂在固体担体上或毛细 管内壁上的液体固定相，故可将色谱法分为下述四类：
气-固色谱
气体
固体
流动相
气-液
固定相
液-固 液体
液体
液-液色谱
3
17
1.4 塔板理论
1.4.1 塔板理论的假设 在自然科学上，科学理论：
假设
理论模型(数学 表达式)
实验 验证
修改 模型
完善 模型
塔板理论思路源于精馏塔
18
塔板理论的假设： 1. 柱分成n段，n为理论塔板数，每段高为H，H为塔板高
度，柱长为L，则n=L/H 2. 所有组分开始都加在第零号塔板上。 3. 在每块塔板上被测物在气液间的平衡是瞬间建立的。 4. 载气是以脉冲式(塞子式)进入色谱柱进行冲洗的，每次
1952年Martin A J P和James A T发明气相色谱(gas chromatography, GC)
70年代发展了高效液相色谱(High-performance liquid chromaotgraphy, HPLC)成为重要分离分析技术
80年代Jorgenson J W等的研究工作推动了高效毛细管电泳(Highperformance capillary electrophoresis, HPCE)高速发展
u tM
nm
tM n m
nm
1
tR
ns nm
ns ns
k 1
nm nm
tR tM (k 1)
k tR tM
t
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R2
t' R1
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k2
K2
Vs Vm
k1
K1
Vs Vm
K2 K1
16
从色谱流出曲线可以得到以下一些信息： a．样品所含最少组分(峰个数) b．根据色谱峰的保留值可以进行定性分析 c．根据色谱峰的面积或峰高可以进行定量分析 d．根据色谱峰的位置和区域宽度可对色谱柱效能进行评价
10
1.3.2 保留值
保留值是用来描述待测试样中各组分在色谱柱中滞留情 况的物理量，通常用距离或将各组分带出色谱柱所需的载气 体积（或时间）表示。在一定的固定相和操作条件下，任何 一种物质都有一个固定的保留值，故组分的保留值可用于该 组分的定性鉴定。 1．死时间tM
不被固定相吸附或溶解的组分从进样开始到柱后出现响应 信号极大值时所需时间。对于气相色谱，常把空气（热导检 测器）和甲烷（氢火焰离子化检测器）从进样到出峰的时间 称为死时间。
将固定相研磨成粉末，再压成薄膜或涂成薄膜。样品的 分离形式类似纸色谱。(纸色谱和薄层色谱又统称作平板色 谱)
4
3、按分离过程的物理化学原理分类 ① 吸附色谱 (L－S，G－S) 利用吸附剂表面对不同组分物理吸附性能的差异进行分离。 ② 分配色谱 (L－L，G－L) 利用不同组分在两相中分配系数的不同进行分离。 ③ 离子交换色谱 (L－S) 利用组分离子与离子交换剂的交换能力不同进行分离。 ④ 空间排阻色谱 (L－S) 用多孔物质对不同大小分子的阻碍作用进行分离。
以作为2
=V'R2 V'R1
tR2 tR1
VR2 VR1
r2,1也可用α表示，即，α也叫做选择因子。
14
9．保留值与保留因子 间的关系
ux L , u L
tR
tM
u x u nm ns nm
因为色谱柱长是一定的，所以
u xtR u tM
u
nm ns nm
11
2．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，
称为保留时间，如图 O‘B′。它相应于样品到达柱末端的 检测器所需的时间。 3. 调整保留时间
扣除死时间后的保留时间。 tR′=tR－tM
4. 流动相的流速
Vc=qct
12
5．死体积VM 不被保留的组分，即分配色谱中K=0的组分，可由死时
2、按固定相形状分类 ①柱色谱
固定相装在柱管内。它又可分为填充柱色谱和空心毛细 管色谱。 GC 填充柱: 长1－10 m， 2－4 mm 空心毛细管: 长10－100 m， 0.1－0.5 mm LC : 长0.1－0.5 m， 4－6 mm ②纸色谱
用滤纸作固定相，试样溶液在纸上进行展开、分离。 ③薄层色谱
9
1.峰高 色谱峰顶点与基线之间的距离，以h表示，如图中AB
2．标准偏差σ 0.607h处，拐点处，峰宽正好为2σ
3．峰面积A A＝1.065hY1/2
4．半峰宽Y1/2 Y1/2=2.354σ
5．峰底宽 Y=4σ， 拐点作切线与基线相交，相交两点，两点间距
离为峰底宽，如图中AB。σ、Y1/2、Y统称为区域宽度
第一章 色谱法的基本原理
1.1 色谱法概述
1.1.1 色谱法发展史
流动相 固定相
色谱分析法是用来进行混合物中各组分的分离 和分析的一种物理化学分析方法。
1
1903年，俄国植物学家Tswett 利用吸附原理分离植物色素而 发明色谱法(chromatography) 。
1941年Martin A J P和Synge R L M发明液液分配色谱、获1952年 诺贝尔化学奖。
间来确定。 VM=tM qV,c
6．保留体积VR 从进样开始到柱后出现待测组分响应信号极大值时
所通过的载气体积。 VR=tRqV,c
13
7．调整保留体积VR′ 指扣除死体积后的保留体积。
VR′=VR－VM
8．相对保留值r2,1 指组分2的调整保留值与组分1的调整保留值之比，
是一个无因次量，只和柱温与固定相性质有关，故其可