人卫第七版分析化学第十六章色谱分析法概论
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色谱分析法概论PPT课件
-
44
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
0.01k2 (1 k)2
dp2 Dg
CL
2 3
k (1k)2
d2f DL
k为容量因子； Dg 、DL为扩散系数。
减小担体粒度，选择小分子量的气体作载气，可降低传质 阻力。
-
45
2.载气流速与柱效——最佳流速
n=L/H 理论塔板数与色谱参数之间的关系为：
n5.5(4tR )21(6tR)2
Y1/2
Wb
保留时间包含死时间，在死时间内不参与分配!
-
39
2.有效塔板数和有效塔板高度
• 单位柱长的塔板数越多，表明柱效越高。
• 用不同物质计算可得到不同的理论塔板数。
• 组分在tM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：
峰高一半处的宽 度GH
w1 2.354 2
-
23
3.标准偏差 σ
两个拐点E和F之间的距离 的 一半
4.峰面积 A 色谱峰与基 线延长线所包围的面积， 精确计算时
w A1.06h5 1 2
-
24
• 保留值的定义
1.保留时间 t R
从进样开始到色 谱峰最大值出现 时所需的时间
-
25
• 保留值的定义
n理5.5(4Yt1R /2)21(6W tRb)2
n有效
5.54(
t
' R
Y1/ 2
)2
16(
t
' R
Wb
)2
L H有效 n有效
-
40
分析化学重点总结(人卫版)(仅供参考,切勿迷信)
红色字体是重点掌握，蓝色字体是熟悉内容。
第一章：绪论一、名词解释：分析化学（analytical chemistry）（P1）：分析化学是关于研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法及理论的一门科学。
定性分析：鉴定试样有哪些元素、离子、基团或化合物组成，即确定物质的组成的分析方法。
定量分析：测定试样某一组分或某些组分的量的分析方法。
化学分析：是利用物质的化学反应及其计量关系确定被测物质的组成及其含量的分析方法。
仪器分析：是使用较特殊仪器进行分析的方法，是以物质的物理或物理化学性质为基础的分析方法。
化学定量分析：根据分析化学反应中试样的用量，测定物质中各组分的相对含量。
化学定性分析：根据分析化学反应的现象和特征鉴定物质的化学成分。
物理分析法：根据物质的某种物理性质，如相对密度、相变温度、折射率、旋光度、及光谱特征等，不经化学反应，直接进行定性、定量、结构和形态分析的方法。
二、简答1、分析化学的方法分类：分析任务（定性、定量、结构和形态）；分析对象（有机和无机）；测定原理（化学分析和仪器分析）；试样用量（常量、半微量、微量和超微量）；被测组分含量（常量、微量和痕量）2、分析过程和步骤：分析任务和计划；取样；试样的制备；测定；结果的计算和表达三、真题1、定性分析、定量分析（名解）第二章：误差和分析数据处理一、名词解释：准确度：测量值与真值接近的程度。
绝对误差：测量值与真值的差。
相对误差（P7）：绝对误差与真值的比值称为相对误差。
精密度：平行测量的各测量值之间互相接近的程度。
偏差（P8）：单个测量值与测量平均值之差称为偏差。
重复性：指在同样操作条件下，在较短时间间隔内，由同一分析人员对同一试样测定结果的接近程度。
中间精密度：在同一实验室内由于某些实验条件改变，如时间、分析人员、仪器设备等，对同一试样测定结果的接近程度。
重现性（P9）：在不同实验室之间，有不同的分析人员对同一试样测定结果的接近程度。
《色谱分析法》PPT课件
死时间tm：不被固定相溶解或吸附的组分的保留时 间（即组分在流动相中的所消耗的时间），或流动 相充满柱内空隙体积占据的空间所需要的时间，又 称流动相保留时间
调整保留时间tR’：组分的保留时间与死时间之差值， 即组分在固定相中滞留的时间
tR' tR tm
或t
' R
tR
t0
保留体积VR：从进样开始到组分出现浓度极大点时 所消耗的流动相的体积
16(
t
' R
)2
W
5.54( tR' )2 W1 2
H eff L / neff
讨论：neff 和H eff 扣除了死时间，更能真实的反映柱效 k ，neff n理
小结
塔板理论的贡献：从热力学角度Hale Waihona Puke 提出了评价柱效高低的n和H的计算式
塔板数 n是色谱柱的特征参数。当色谱柱长度一定时，
2. 纵向扩散项（分子扩散项）：B/u
产生原因： 峰在固定相中被流动相推动向前、展开 →两边浓度差
纵向扩散系数 B 2 Dg
— 弯曲因子（ 1） 填充柱 1 空心毛细管柱 1
Dg — 组分在载气中的扩散系数（常数）
影响因素： B u tR ，B Dg
Dg
T
一般分类 液相色谱LC
分离方法
L-L分离
固定相
吸附在固定相表面的液体
液相-固定相 固定相表面键合的有机相
液固或吸附
离子交换
尺寸排阻
气 相 色 谱 GC （流动相为气 体）
气、液 气-键相 气-固定体
超临界流体色 谱 SFC （ 流 动 相超临界流体）
固体 离子交换树脂 聚合物中间隙 吸附在固定相表面的液体 固体表面键合的有机物 固体 固体表面键合的有机物
调整保留时间tR’：组分的保留时间与死时间之差值， 即组分在固定相中滞留的时间
tR' tR tm
或t
' R
tR
t0
保留体积VR：从进样开始到组分出现浓度极大点时 所消耗的流动相的体积
16(
t
' R
)2
W
5.54( tR' )2 W1 2
H eff L / neff
讨论：neff 和H eff 扣除了死时间，更能真实的反映柱效 k ，neff n理
小结
塔板理论的贡献：从热力学角度Hale Waihona Puke 提出了评价柱效高低的n和H的计算式
塔板数 n是色谱柱的特征参数。当色谱柱长度一定时，
2. 纵向扩散项（分子扩散项）：B/u
产生原因： 峰在固定相中被流动相推动向前、展开 →两边浓度差
纵向扩散系数 B 2 Dg
— 弯曲因子（ 1） 填充柱 1 空心毛细管柱 1
Dg — 组分在载气中的扩散系数（常数）
影响因素： B u tR ，B Dg
Dg
T
一般分类 液相色谱LC
分离方法
L-L分离
固定相
吸附在固定相表面的液体
液相-固定相 固定相表面键合的有机相
液固或吸附
离子交换
尺寸排阻
气 相 色 谱 GC （流动相为气 体）
气、液 气-键相 气-固定体
超临界流体色 谱 SFC （ 流 动 相超临界流体）
固体 离子交换树脂 聚合物中间隙 吸附在固定相表面的液体 固体表面键合的有机物 固体 固体表面键合的有机物
色谱分析法概论
色谱分析法引论
§1.1 概述
色谱法也叫层析法，它是一种
高效能的物理分离技术，将它用于
分析化学并配合适当的检测手段，
就成为色谱分析法。
色谱法的最早应用是用于分 离植物色素，其方法是这样的： 在一玻璃管中放入碳酸钙，将含 有植物色素（植物叶的提取液） 的石油醚倒入管中。
此时，玻璃管的上端立即出现几 种颜色的混合谱带。然后用纯石油醚 冲洗，随着石油醚的加入，谱带不断 地向下移动，并逐渐分开成几个不同 颜色的谱带，继续冲洗就可分别接得 各种颜色的色素，并可分别进行鉴定。 色谱法也由此而得名。
色谱流出曲线的意义： 色谱峰数（样品中单组份的最少个数）
色谱保留值（定性依据）
色谱峰高或面积（定量依据）
色谱保留值或区域宽度（色谱柱分离效
能评价指标）
色谱峰间距（固定相或流动相选择是否
合适的依据）
§1.3 色谱法基本原理
色谱分析的目的是将样品中各组分彼此分离， 组分要达到完全分离，两峰间的距离必须足够远， 两峰间的距离是由组分在两相间的分配系数决定
h. 区域宽度：色谱峰的区域宽
度是色谱流出曲线的重要参数之一
，可用于衡量色谱柱的柱效及反映 色谱操作条件下的动力学因素。宽
度越窄，其效率越高，分离的效果
也越好。
区域宽度通常有三种表示法： 标准偏差：峰高0.607 倍处峰 宽处的一半。 半峰宽W1/2：峰高一半处的峰宽。 W1/2=2.354 峰底宽W：色谱峰两侧拐点上切 线与基线的交点间的距离。W= 4
有关，与两相体积、
柱管特性和所用仪
器无关。
分配系数 K的讨论
试样一定时，K主要取决于固定相性质一定温
度下，组分的分配系数K越大，出峰越慢；每个组 分在各种固定相上的分配系数K不同；选择适宜的 固定相可改善分离效果；试样中的各组分具有不 同的K值是分离的基础；某组分的K=0时，即不被 固定相保留，最先流出。
§1.1 概述
色谱法也叫层析法，它是一种
高效能的物理分离技术，将它用于
分析化学并配合适当的检测手段，
就成为色谱分析法。
色谱法的最早应用是用于分 离植物色素，其方法是这样的： 在一玻璃管中放入碳酸钙，将含 有植物色素（植物叶的提取液） 的石油醚倒入管中。
此时，玻璃管的上端立即出现几 种颜色的混合谱带。然后用纯石油醚 冲洗，随着石油醚的加入，谱带不断 地向下移动，并逐渐分开成几个不同 颜色的谱带，继续冲洗就可分别接得 各种颜色的色素，并可分别进行鉴定。 色谱法也由此而得名。
色谱流出曲线的意义： 色谱峰数（样品中单组份的最少个数）
色谱保留值（定性依据）
色谱峰高或面积（定量依据）
色谱保留值或区域宽度（色谱柱分离效
能评价指标）
色谱峰间距（固定相或流动相选择是否
合适的依据）
§1.3 色谱法基本原理
色谱分析的目的是将样品中各组分彼此分离， 组分要达到完全分离，两峰间的距离必须足够远， 两峰间的距离是由组分在两相间的分配系数决定
h. 区域宽度：色谱峰的区域宽
度是色谱流出曲线的重要参数之一
，可用于衡量色谱柱的柱效及反映 色谱操作条件下的动力学因素。宽
度越窄，其效率越高，分离的效果
也越好。
区域宽度通常有三种表示法： 标准偏差：峰高0.607 倍处峰 宽处的一半。 半峰宽W1/2：峰高一半处的峰宽。 W1/2=2.354 峰底宽W：色谱峰两侧拐点上切 线与基线的交点间的距离。W= 4
有关，与两相体积、
柱管特性和所用仪
器无关。
分配系数 K的讨论
试样一定时，K主要取决于固定相性质一定温
度下，组分的分配系数K越大，出峰越慢；每个组 分在各种固定相上的分配系数K不同；选择适宜的 固定相可改善分离效果；试样中的各组分具有不 同的K值是分离的基础；某组分的K=0时，即不被 固定相保留，最先流出。
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。
《色谱法分析法 》课件
THANK YOU
汇报人：
色谱法分析法的优 缺点
优点
分离效果好：能够 将复杂混合物中的 组分分离出来
灵敏度高：能够检 测到微量的组分
应用广泛：适用于 各种样品的分析， 包括气体、液体和 固体
自动化程度高：可 以实现自动化操作 ，提高工作效率
缺点
样品处理复杂，需要专业的技术人员进行操作 分析时间长，需要等待较长时间才能得到结果 仪器设备昂贵，需要投入较大的资金进行购买和维护 操作环境要求高，需要保持实验室的洁净和温度稳定
评估指标：分离度、分辨率、 峰形、保留时间等
分离度：衡量两个相邻峰的 分离程度，越高越好
分辨率：衡量色谱图中两个 相邻谱峰的形状， 越尖锐越好
保留时间：衡量物质在色谱 柱中的保留时间，越短越好
色谱法分析法的应 用
在食品分析中的应用
检测食品中的添加 剂和污染物
鉴别食品中的营养 成分和功能成分
分离原理
色谱法分析法是 一种分离混合物 的方法
原理：利用不同物 质在固定相和流动 相中的分配系数不 同，实现分离
色谱法分析法可 以分为气相色谱 法和液相色谱法
气相色谱法适用 于挥发性物质， 液相色谱法适用 于非挥发性物质
检测原理
色谱法分析法是一种分离和检测混合物的方法 原理：利用不同组分在固定相和流动相中的分配系数不同，实现分离 检测方法：通过检测器检测出各组分的信号，进行定性和定量分析 应用：广泛应用于化学、生物、医药等领域
和杂质
生物技术：检 测生物样品中 的蛋白质、核 酸等生物大分
子
法医学：检测 生物样品中的 毒品、毒物等
色谱法分析法的实 验操作
实验前的准备
样品准备：样品处理、样品 稀释等
第十六章 色谱分析法概论 - 章节小结
一、主要内容1．基本概念 保留时间t R：从进样到某组分在柱后出现浓度极大时的时间间隔。
死时间t0：分配系数为零的组分即不被固定相吸附或溶解的组分的保留时间。
调整保留时间t R'：某组分由于溶解（或被吸附）于固定相，比不溶解（或不被吸附）的组分在柱中多停留的时间。
相对保留值r2,1：两组分的调整保留值之比。
分配系数K：在一定温度和压力下，达到分配平衡时，组分在固定相与流动相中的浓度之比。
保留因子k：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质量之比。
分离度R：相邻两组分色谱峰保留时间之差与两色谱峰峰宽均值之比。
分配色谱法：利用被分离组分在固定相或流动相中的溶解度差别或分配系数的差别而实现分离的色谱法。
吸附色谱法：利用被分离组分对固定相表面吸附中心吸附能力的差别或吸附系数的差别而实现分离的色谱法。
离子交换色谱法：利用被分离组分离子交换能力的差别或选择性系数的差别而实现分离的色谱法。
分子排阻色谱法：根据被分离组分分子的线团尺寸或渗透系数的差别而进行分离的色谱法。
涡流扩散：在填充色谱柱中，由于填料粒径大小不等，填充不均匀，使同一个组分的分子经过多个不同长度的途径流出色谱柱，使色谱峰展宽的现象。
纵向扩散：由于浓度梯度的存在，组分将向区带前、后扩散，造成区带展宽的现象。
传质阻抗：组分在溶解、扩散、转移的传质过程中所受到的阻力称为传质阻抗。
保留指数I：在气相色谱法中，常把组分的保留行为换算成相当于正构烷烃的保留行为，也就是以正构烷烃系列为组分相对保留值的标准，即用两个保留时间紧邻待测组分的基准物质来标定组分的保留，这个相对值称为保留指数，又称Kovats指数。
保留体积V R：是从进样开始到某组分在柱后出现浓度极大时，所需通过色谱柱的流动相体积。
调整保留体积V R'：是由保留体积扣除死体积后的体积。
保留比R'：设流动相的线速度为u，组分的移行速度为v，将二者之比称为保留比。
色谱分析法概述分析化学课件
自动化与智能化
未来高效液相色谱法将更加自动化和智能化，减 少人工操作，提高分析效率，降低误差。
3
联用技术
与其他分析技术的联用，如质谱、核磁共振等， 将进一步提高高效液相色谱法的检测灵敏度和定 性能力。
气相色谱法的发展趋势
微型化与便携化
01
随着微电子技术和制造工艺的发展，气相色谱法的仪器体积将
进一步缩小，便于携带和移动。
食品成分分析
色谱分析法用于分析食品中的营养成分，如脂肪、 蛋白质、糖类等。
食品添加剂检测
通过色谱分析法检测食品中添加剂的种类和含量， 确保食品的安全性。
食品农药残留检测
色谱分析法用于检测食品中农药残留，保障消费 者的健康权益。
在医药工业中的应用
药物分离纯化
色谱分析法在药物研发和பைடு நூலகம்产过程中用于分离和纯化活性成分。
快速分析
02
提高气相色谱法的分离速度和分析时间，减少样品处理时间，
提高分析效率。
多维分析与多模式联用
03
通过与其他色谱技术（如液相色谱、质谱等）的联用，实现多
维分析与多模式联用，提高复杂样品的分析能力。
毛细管电泳等其他色谱技术
广泛应用
毛细管电泳等其他色谱技术将在生命科学、环境监测、食品安全等 领域得到更广泛的应用。
固定相和流动相
固定相
固定相是色谱柱中的填料，是实现物 质分离的关键部分。根据不同分离原 理，固定相可分为吸附剂、涂层固定 相、化学键合固定相等。
流动相
流动相是携带待测组分通过色谱柱的 流体，一般为液体或气体。流动相的 选择对分离效果和分离时间有很大影 响。
色谱图和色谱峰
色谱图
色谱图是记录色谱柱出口流出物浓度的信号随时间变化的曲线图。通过色谱图 可以观察各组分的流出时间和浓度。
未来高效液相色谱法将更加自动化和智能化，减 少人工操作，提高分析效率，降低误差。
3
联用技术
与其他分析技术的联用，如质谱、核磁共振等， 将进一步提高高效液相色谱法的检测灵敏度和定 性能力。
气相色谱法的发展趋势
微型化与便携化
01
随着微电子技术和制造工艺的发展，气相色谱法的仪器体积将
进一步缩小，便于携带和移动。
食品成分分析
色谱分析法用于分析食品中的营养成分，如脂肪、 蛋白质、糖类等。
食品添加剂检测
通过色谱分析法检测食品中添加剂的种类和含量， 确保食品的安全性。
食品农药残留检测
色谱分析法用于检测食品中农药残留，保障消费 者的健康权益。
在医药工业中的应用
药物分离纯化
色谱分析法在药物研发和பைடு நூலகம்产过程中用于分离和纯化活性成分。
快速分析
02
提高气相色谱法的分离速度和分析时间，减少样品处理时间，
提高分析效率。
多维分析与多模式联用
03
通过与其他色谱技术（如液相色谱、质谱等）的联用，实现多
维分析与多模式联用，提高复杂样品的分析能力。
毛细管电泳等其他色谱技术
广泛应用
毛细管电泳等其他色谱技术将在生命科学、环境监测、食品安全等 领域得到更广泛的应用。
固定相和流动相
固定相
固定相是色谱柱中的填料，是实现物 质分离的关键部分。根据不同分离原 理，固定相可分为吸附剂、涂层固定 相、化学键合固定相等。
流动相
流动相是携带待测组分通过色谱柱的 流体，一般为液体或气体。流动相的 选择对分离效果和分离时间有很大影 响。
色谱图和色谱峰
色谱图
色谱图是记录色谱柱出口流出物浓度的信号随时间变化的曲线图。通过色谱图 可以观察各组分的流出时间和浓度。
色谱分析法概述分析化学课件1资料
色带
6 2020/6/5
❖ Tiselius, A.W.K.
R.L.M.
❖ 1948年 Nobel 化学奖
❖ 吸附色谱与电泳
2020/6/5
Martin, A.J.P.
Synge,
1952年 Nobel 化学奖
分配色谱
7
1、色谱法的定义
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。
R
cR
RM
31 2020/6/5
7.相对保留值
某一组分与基准物质的调整 保留值之比：
'
'
t V K ris
i '
i '
i
t V K s
s
s
t t
Ri M
t t is
RM s
32 2020/6/5
峰的形状
❖1.峰高 从色
谱峰顶点到基线 的距离
h AB'
色谱峰区域宽度 两个拐点E和F之间的 距离为 EF= 2 ，分别 位于态 0.607h处。
42 2020/6/5
K的影响因素
❖ 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； ❖ 每个组份在各种固定相上的分配系数K不同； ❖ 选择适宜的固定相可改善分离效果； ❖ 试样中的各组分具有不同的K值是分离的基础； ❖ 某组分的K = 0时，即不被固定相保留，最先流出。
fs =0.95 ～1.05为对称峰 ＜ 0.95 为前延峰 ； ＞ 1.05 为拖尾峰.
色谱分析法导论课件
检测原理基于物质与 检测器之间的相互作 用，如热导、光吸收、 荧光等。
定量原理
通过比较标准品和样品的色谱峰面积或峰高进行定量。
01
02
标准品和样品需在同一条件下进行分析，以获得准确的定量结果。
定量方法包括外标法和内标法，选择合适的定量方法可以提高
03
分析准确度。
03
色谱分析法的分类
按固定相的状态分类
实验操作步骤
色谱柱的安装与条件设置
流动相的准备与泵的操作
样品的处理与进样
检测器的操作与数据采集
按照操作规程正确安装色谱柱， 并根据实验需求设置色谱柱的 温度、压力等条件。确保色谱 柱的稳定性和分离效果。
根据实验方案准备适量的流动 相，并按照操作规程启动泵， 调整流动相的流速和组成。确 保流动相的稳定性和均匀性。
实验环境设置
根据实验需求，设置实验室温度、湿度等环境条件，确保 实验过程中环境因素的一致性和稳定性。
仪器设备检查
检查色谱仪、检测器、泵等设备是否正常工作，确保仪器 处于良好状态。同时，对仪器进行必要的校准和调整，以 保证实验结果的准确性。
安全措施准备
根据实验中可能存在的安全隐患，准备必要的安全防护措 施，如佩戴防护眼镜、手套等，确保实验人员的安全。
环境监测
在环境监测中，色谱分析法用于空气、 水体、土壤等环境样品中污染物的检 测和分析，如有机氯农药、多环芳烃 等持久性有机污染物。
生物医药
在生物医药领域，色谱分析法用于蛋 白质、核酸等生物大分子的分离和纯 化，以及药物成分的分析和质量控制。
食品检测
在食品检测中，色谱分析法用于食品 中添加剂、农药残留、重金属等有害 物质的检测和分析，以确保食品安全。
色谱分析方法
4、 保留体积（VR）Retention Volume
•组分从进样到出现峰最大值所需的载气体积。 VR= tR.FC （ml/min）。 FC－载气流速
5、 柱效能Colume efficiency
色谱柱在色谱分离过程中主要由动力学因素（操作参数）所决定的分离效能。 通常用理论板高或有效板数表示。 ①、理论板数（n）Number of theoretical plate •表示柱效能的物理量，可由下式计算 •n=5.54(tR/W)2=16()2 ②、理论板高（H）Height equivalent to a theoretical plate •单位理论板的长度。H=L/n ③ 有效板数（neff）Number of effective plate
峰与峰底之间的面积（见图3中的CHEJDC）。
标准偏差（ɑ）Standard error
0.607倍峰高处所对应峰宽之一半。
•基线Baseline
在正常操作条件下，仅有载气通过检测器系统时所产生的响应信号的曲线。
•基线漂移Baseline drift
基线随时间定向的缓慢变化。
•基线噪声（N）Baseline noise
Ei――标准样中组分i的含量；
AE――标准样中组分i的峰面积。 该方法的优点是操作简单和计算方便。缺点是仪器和操作条件对分析结果影响很大， 不像归一化和内标法定量操作中可以互相抵消。因此，标准曲线使用一段时间后应 当校正。
3、 内标法
当分析样品不能全部出峰，不能用归一法定量时，可考虑用内标法定量。 方法：准确称取样品，选择适宜的组分作为预测组分的参比物，也称内标物。加入 一定量的内标物，根据被测物和内标物的质量及在色谱图上相应的峰面积比按下式 求组分的含量; xi(%)=×100 式中 xi---试样中组分I的百分含量； ms---加入内标物的质量； As---内标物的峰面积； m---试样的质量 Ai---组分I的峰面积；fsi=fi/fs。
第十六章色谱分析法概论PPT课件
tRA
t0( 1
K
A
Vs Vm
)
tRB t0 ( 1
tR tRA
KtRBBVVms t)0(KAKB)V Vm s
tRt0(kAkB)
20
例：在1m长的填充色谱柱上，某镇静药物A及其异构体B 的保留时间分别为5.80min和6.60min；峰底宽度分别为 0.78min及0.82min，空气通过色谱柱需1.10min。
10
保留值
相对保留值
2,1
tR2 tR1
VR 2 VR 1
（ 难 分 离物 2， 1）质 用
（只与柱温及固定相的性质有关）
保留指数
Ix100znllgtgtR R ((z xn ))llgtgtR R ((zz))
Ix为待测组分的保留指数 z与z n为 正 构 烷 烃 对 的 碳数原 子
11
第十七章 色谱分析法概论
Chromatography
第一节 第二节 第三节
色谱过程和基本原理 基本类型色谱方法及其分离机制 色谱法基本理论
1
色谱法是一种分离分析方法 各物质在两相中具有不同的分配系数，当
两相作相对运动时，在两相中进行多次反 复的分配达到分离。
2
薄 层 色 谱
柱色谱
纸色谱
第一节 色谱过程和基本原理
计算：载气的平均线速度；组分B的分配比；A及B的分 离度。
解： (1) l 100 90.90cmmin1
t0 1.10
( 2 )k tR (6.601.10) 5.00
t0
1.10
( 3)R 2( tR2 tR1 ) 2(6.605.80) 1.00
W1 W2
0.780.82
分析化学PPT课件：第十六章-色谱分析法概论-第二节-色谱理论基础-2
（3）峰底宽(Wb)：
Wb=4
区域宽度常用半峰宽和 峰宽描述
2020/8/25
总分离效能指标
分离度(resolution；R)：又称分辨率。是相
邻两色谱峰保留时间之差与两色谱峰峰宽均 值之比。
R＝ tR2 tR1 ＝ 2(tR2 tR1 ) (W1 W2 ) / 2 W1 W2
2020/8/25
2020/8/25
1. 塔板理论 (P351)
➢ 塔板理论把色谱柱比作一个分馏塔，设想其中 有许多塔板。认为在每个塔板的间隔内，试样组分 在两相间达到分配平衡，经过多次的分配平衡后， 分配系数小的组分先流出色谱柱。
➢ 塔板理论中还引入塔板数和塔板高度作为痕量
柱效的指标。
各组分的保留时间（t）不同， 能达到分配平衡
2020/8/25
2. 速率理论 (P353)
➢ 速率理论充分考虑组分在两相间的扩散和传质
过程，以动力学理论研究了使色谱峰展宽从而影响
塔板高度的因素。
➢ 色谱峰的峰展宽是由于组分分子在色谱柱内无规
则运动的结果，这种随机过程导致组分分子在色谱
柱内呈正态分布。
➢ 速率理论充分考虑了组分在两相间的扩散和传
峰面积(peak area；A)：色谱曲线与基线间 包围的面积。
2020/8/25
定性参数1
1.保留值 （1）时间表示的保留值
保留时间（tR）：组分从进样到柱后出现浓度极 大值时所需的时间
死时间（tM）：不与固定相作用的气体（如空气 ）的保留时间。
调整保留时间（tR ）：tR＇= tR－tM
图16-2 （P340）
色谱柱长：L， 虚拟的塔板间距离：H， 色谱柱的理论塔板数：n， 则三者的关系为：
色谱分析法概论(讲义)
=
Xa / Sa X m / Vm
吸附系数与吸附剂的 活性、组分的性质和 流动相的性质有关。
X a + nYm
32
2、固定相 多为吸附剂，如硅胶、氧化铝。 硅胶表面硅醇基为吸附中心。
• 经典液相柱色谱和薄层色谱：一般硅胶 • 高效液相色谱：球型或无定型全多孔硅
胶和堆积硅珠。 • 气相色谱：高分子多孔微球等
tR=t0(1+K
Vs Vm
)
k
=
t R
−t 0
=
t' R
tt
0
0
色谱过程方程
23
（三）色谱分离的前提
• KA≠KB 或kA≠kB 是色谱分离的前提。
推导过程：
tV
=
RA
t0(1+KA
s
Vm
)
t R B=
t0(1+KB
Vs ) Vm
ΔtR=
t0
(KA－KB)
Vs Vm
ΔtR≠0
KA≠KB kA≠kB
18
（四）色谱峰区域宽度（柱效参数）
1、标准差(standard deviation；σ)：是正态色谱流出 曲线上两拐点间距离之半，即0.607倍峰高处的峰
宽之半。σ的大小表示组分被洗脱出色谱柱的分散 程度。σ越大，组分越分散；反之越集中。
2、半峰宽 (W1/2)：峰高一半处的峰宽。
W1/2=2.355σ
30
三、吸附色谱法
1、分离原理 利用被分离组分对固定相表面吸附中 心吸附能力的差别而实现分离。 吸附过程是试样中组分的分子(X)与流动相分子(Y) 争夺吸附剂表面活性中心的过程，即为竞争吸附过 程。
31
色谱分析法导论 优秀课件
色谱法的特点
“三高”、“一快”、“一广”
高选择性——可将性质相似的组分分开 高效能——反复多次利用组分性质的差异
产生很好分离效果 高灵敏度——10-11~10-13g，适于痕量分析 分析速度快——几~几十分钟完成分离
一次 可以测多种样品 应用范围广——气体，液体、固体物质
化学衍生化再色谱分离、分析
下来。组分从色谱柱流出时，各个组分在检测器上所产 生的信号随时间变化，所形成的曲线叫色谱图。
记录了各个组分流出色谱柱的情况，又叫色谱流出 曲线。
2.基线（baseline）
在实验操作条件下， 色谱柱后没有组分 流出的曲线叫基线。
稳定情况下，一 条直线。
基线上下波动称 为噪音。
3. 色谱峰（peak）是流出曲线上的突起部分。 正常色谱峰、拖尾峰和前延峰
▪ 色谱法：混合物在流动相的携带下通过 色谱柱分离出几种组分的方法。
固定相：
（1）固体吸附剂：CaCO3、Al 2O3等 （2）液体固定相（载体+固定液——高沸点有
机化合物，涂在载体上）
色谱分离法一定是先分离。后分析
一定具有两相；固定相和流动相
分离：利用组分在两相中分配系数或吸附能力的 差异进行分离
1.死时间(dead time) t0——不被固定相吸附或溶解的组 分流经色谱柱所需的时间。
2.保留时间 tR(retention time) 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， 一种组分有一个tR定 值，定性参数。
3.调整保留时间t’R
(adjusted retention
第二节 色谱过程和基本原理
一、色谱过程 实现色谱操作的基本条件是必须具备相对运
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第十六章
色谱分析法概论
chromatography
色谱法的分类和发展
色谱过程和基本原理 基本类型色谱方法及其分离机制
色谱法基本理论
色谱法的特点: 高分离效能 高灵敏 高选择性 分析速度快 应用范围广
色谱学的重要作用
诺贝尔化学奖： 1948 年，瑞典 Tiselins ，
第一节 色谱法的分类和发展
一、色谱法的分类
按流动相的分子聚集状态分类:
GC、LC、SFC 等。 按固定相的分子聚集状态分类:
GSC、GLC、LSC、LLC等。
按操作形式分类:
柱色谱法、平面色谱法、毛细管电 泳法等。 按色谱过程的分离机制分类:
分配色谱法、吸附色谱法、离子交 换色谱法、空间排阻色谱法、毛细管电 泳法等。
Байду номын сангаас
GSC
气相色谱 法（GC）
柱色谱法 GLC 纸色谱法 平面色谱法 薄层色谱法 （TLC） LLC LLC LLC
色 谱 法
LSC
液相色谱法 （LC）
柱色谱法
LSC SEC IEC
BPC
毛细管电泳法 （CE） 超临界流体色谱法 （SFC）
毛细管电色谱法 （CEC）
二、色谱法的发展
（一）色谱法的历史 （二）色谱法的现状和发展趋势 1．新型固定相和检测器的研制 2．色谱新方法的研究
定性参数3
调整保留体积(adjusted retention volume)： V 由保留体积扣除死体积 后的体积
' R
V V V t F R 0 c
' R ' R
注意：VR’是定值，tR’与FC成反比 相对保留值(r) ：两组分的调整保留值之比
r2,1
' tR 2 ' VR 2 ' VR 1
半峰宽(W1/2)：峰高一半处的峰宽
峰宽
W1/2=2.355σ
(peak width；W)：色谱峰两侧拐点作切线 在基线上所截得的距离。 W=4σ 或 W=1.699W1/2
返回
总分离效能指标
分离度(resolution；R)：又称分辨率。是相邻两色 谱峰保留时间之差与两色谱峰峰宽均值之比。 t t 2 ( t t ) R R R R 2 1 2 1 R ＝ ＝ ( W W ) / 2 W W 1 2 1 2
分离度
设正常峰，W1≈W2=
4σ ，
则R=1.5时，99.7%面积(tR
±3σ)被分开， ∆ tR =6 σ ，称 6 σ分离 。
三、分配系数与色谱分离
(一) 分配系数和容量因子
分配系数
(distribution coefficient；K) 是在一定温度和压力下，达到分配平衡时， 组分在固定相 (s) 与流动相 (m) 中的浓度 (C) 之比。
3．色谱联用技术
4．色谱专家
第二节 色谱过程和基本原理
一、色谱过程
实现色谱操作的基本条件是必须具备相
对运动的两相，固定相(stationary phase) 和流动相(mobile phase)。 色谱过程是组分的分子在流动相和固定 相间多次“分配”的过程。
色谱过程
组分的结构和性质微小差异 固定相作用差异 与 随流动相移动
电 泳 和 吸 附 分 析 ； 1952 年 ， 英 国 马 丁 (Martin)和辛格(Synge)，分配色谱。
应用的科学领域：生命科学、材料科学、
环 境科学等。（科学的科学）
药学（药物分析）：各国药典收载了许多
色 谱分析方法。中国药典二部， 700 多， 纯 度检查、定性鉴别或含量测定，一部， 600多鉴别或含量测定。
z与z+n为正构烷烃对的碳原子数 ，Z为6，7，8，I为 600，700，800
定量参数
峰高(peak
height；h)：组分在柱后出现浓度
极大时的检测信号，即色谱峰顶至基线的距离。
峰面积(peak
area；A)：色谱曲线与基线间包
围的面积。
返回
柱效参数
标准差(standard
deviation；σ)：正态色谱流 出曲线上两拐点间距离之半，即0.607倍峰高处 的峰宽之半。σ的大小表示组分被带出色谱柱的 分散程度。σ越大，组分越分散；反之越集中。
定相吸附或溶解的组分的保留时间。
调整保留时间( t R
'
)：某组分由于溶解（或被吸
附）于固定相，比不溶解（或不被吸附）的组 分在柱中多停留的时间。
t＝ tR t0
' R
定性参数2
保留体积(VR)：从进样开始到某个组分在柱 后出现浓度极大时，所需通过色谱柱的流动 相体积。 V R tR F c 死体积(V0)：由进样器至检测器的流路中未 被固定相占有的空间。 固定相颗粒间间隙、导管的容积、检测器内 腔容积的总和。 V ＝ t0 F 0 c
色谱峰
对称因子fs (symmetry factor) ： 衡量色谱峰的对称性
f W / 2A (A B )/ 2A
s 0 .05 h
到19页 到20页
定性参数1
保留时间(retention
time;tR)：从进样到某组 分在柱后出现浓度极大时的时间间隔。
死时间(t0)：分配系数为零的组分，即不被固
t
' R1
定性参数4
保留指数(retention index；I) : 在GC中， 以正构烷烃系列作为组分相对保留值的标准， 用两个保留时间紧邻待测组分的基准物质来标 定组分，这个相对值称为保留指数，又称 Kovats指数，定义式：
' ' lg tR(x) lg tR(z) Ix = 100[Z + n ' ] ' lg tR(z lg tR(z) n)
的速度不等
分离。
差速迁移
色谱
二、色谱流出曲线和有关概念
色谱流出曲线
是由检测器输出的电信号 强度对时间作图所绘制的曲线，又称为色 谱图。 是在操作条件下，没有组分流出时 的流出曲线。基线反映仪器 (主要是检测 器) 的噪音随时间的变化。 是流出曲线上的突起部分。 正常色谱峰、拖尾峰和前延峰
基线
Cs K = C m
分配系数仅与组分、固定相和流动相的性质 及温度（和压力）有关。是组分的特征常数。
分配系数与色谱分离
容量因子(capacity
factor；k)：在一定温 度和压力下，达到分配平衡时，组分在固定 相和流动相中的质量(m)之比。（摩尔数？）
又称为质量分配系数或分配比。
色谱分析法概论
chromatography
色谱法的分类和发展
色谱过程和基本原理 基本类型色谱方法及其分离机制
色谱法基本理论
色谱法的特点: 高分离效能 高灵敏 高选择性 分析速度快 应用范围广
色谱学的重要作用
诺贝尔化学奖： 1948 年，瑞典 Tiselins ，
第一节 色谱法的分类和发展
一、色谱法的分类
按流动相的分子聚集状态分类:
GC、LC、SFC 等。 按固定相的分子聚集状态分类:
GSC、GLC、LSC、LLC等。
按操作形式分类:
柱色谱法、平面色谱法、毛细管电 泳法等。 按色谱过程的分离机制分类:
分配色谱法、吸附色谱法、离子交 换色谱法、空间排阻色谱法、毛细管电 泳法等。
Байду номын сангаас
GSC
气相色谱 法（GC）
柱色谱法 GLC 纸色谱法 平面色谱法 薄层色谱法 （TLC） LLC LLC LLC
色 谱 法
LSC
液相色谱法 （LC）
柱色谱法
LSC SEC IEC
BPC
毛细管电泳法 （CE） 超临界流体色谱法 （SFC）
毛细管电色谱法 （CEC）
二、色谱法的发展
（一）色谱法的历史 （二）色谱法的现状和发展趋势 1．新型固定相和检测器的研制 2．色谱新方法的研究
定性参数3
调整保留体积(adjusted retention volume)： V 由保留体积扣除死体积 后的体积
' R
V V V t F R 0 c
' R ' R
注意：VR’是定值，tR’与FC成反比 相对保留值(r) ：两组分的调整保留值之比
r2,1
' tR 2 ' VR 2 ' VR 1
半峰宽(W1/2)：峰高一半处的峰宽
峰宽
W1/2=2.355σ
(peak width；W)：色谱峰两侧拐点作切线 在基线上所截得的距离。 W=4σ 或 W=1.699W1/2
返回
总分离效能指标
分离度(resolution；R)：又称分辨率。是相邻两色 谱峰保留时间之差与两色谱峰峰宽均值之比。 t t 2 ( t t ) R R R R 2 1 2 1 R ＝ ＝ ( W W ) / 2 W W 1 2 1 2
分离度
设正常峰，W1≈W2=
4σ ，
则R=1.5时，99.7%面积(tR
±3σ)被分开， ∆ tR =6 σ ，称 6 σ分离 。
三、分配系数与色谱分离
(一) 分配系数和容量因子
分配系数
(distribution coefficient；K) 是在一定温度和压力下，达到分配平衡时， 组分在固定相 (s) 与流动相 (m) 中的浓度 (C) 之比。
3．色谱联用技术
4．色谱专家
第二节 色谱过程和基本原理
一、色谱过程
实现色谱操作的基本条件是必须具备相
对运动的两相，固定相(stationary phase) 和流动相(mobile phase)。 色谱过程是组分的分子在流动相和固定 相间多次“分配”的过程。
色谱过程
组分的结构和性质微小差异 固定相作用差异 与 随流动相移动
电 泳 和 吸 附 分 析 ； 1952 年 ， 英 国 马 丁 (Martin)和辛格(Synge)，分配色谱。
应用的科学领域：生命科学、材料科学、
环 境科学等。（科学的科学）
药学（药物分析）：各国药典收载了许多
色 谱分析方法。中国药典二部， 700 多， 纯 度检查、定性鉴别或含量测定，一部， 600多鉴别或含量测定。
z与z+n为正构烷烃对的碳原子数 ，Z为6，7，8，I为 600，700，800
定量参数
峰高(peak
height；h)：组分在柱后出现浓度
极大时的检测信号，即色谱峰顶至基线的距离。
峰面积(peak
area；A)：色谱曲线与基线间包
围的面积。
返回
柱效参数
标准差(standard
deviation；σ)：正态色谱流 出曲线上两拐点间距离之半，即0.607倍峰高处 的峰宽之半。σ的大小表示组分被带出色谱柱的 分散程度。σ越大，组分越分散；反之越集中。
定相吸附或溶解的组分的保留时间。
调整保留时间( t R
'
)：某组分由于溶解（或被吸
附）于固定相，比不溶解（或不被吸附）的组 分在柱中多停留的时间。
t＝ tR t0
' R
定性参数2
保留体积(VR)：从进样开始到某个组分在柱 后出现浓度极大时，所需通过色谱柱的流动 相体积。 V R tR F c 死体积(V0)：由进样器至检测器的流路中未 被固定相占有的空间。 固定相颗粒间间隙、导管的容积、检测器内 腔容积的总和。 V ＝ t0 F 0 c
色谱峰
对称因子fs (symmetry factor) ： 衡量色谱峰的对称性
f W / 2A (A B )/ 2A
s 0 .05 h
到19页 到20页
定性参数1
保留时间(retention
time;tR)：从进样到某组 分在柱后出现浓度极大时的时间间隔。
死时间(t0)：分配系数为零的组分，即不被固
t
' R1
定性参数4
保留指数(retention index；I) : 在GC中， 以正构烷烃系列作为组分相对保留值的标准， 用两个保留时间紧邻待测组分的基准物质来标 定组分，这个相对值称为保留指数，又称 Kovats指数，定义式：
' ' lg tR(x) lg tR(z) Ix = 100[Z + n ' ] ' lg tR(z lg tR(z) n)
的速度不等
分离。
差速迁移
色谱
二、色谱流出曲线和有关概念
色谱流出曲线
是由检测器输出的电信号 强度对时间作图所绘制的曲线，又称为色 谱图。 是在操作条件下，没有组分流出时 的流出曲线。基线反映仪器 (主要是检测 器) 的噪音随时间的变化。 是流出曲线上的突起部分。 正常色谱峰、拖尾峰和前延峰
基线
Cs K = C m
分配系数仅与组分、固定相和流动相的性质 及温度（和压力）有关。是组分的特征常数。
分配系数与色谱分离
容量因子(capacity
factor；k)：在一定温 度和压力下，达到分配平衡时，组分在固定 相和流动相中的质量(m)之比。（摩尔数？）
又称为质量分配系数或分配比。