色谱法的基本原理PPT课件

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；
色谱分离基于各组分在两相之间平衡分配的差异， 平衡分配可以用分配系数和分配比来衡量
（三）色谱分离特点
1．不同组分通过色谱柱时的迁移速度不等 →提供了分离的可能性
2．各组分沿柱子扩散分布→峰宽↑ →不利于不同组分分离
二、基本类型色谱法的分离机制
基本概念：固定相（s）；流动相（m）
（一）吸附色谱法 （二）分配色谱法 （三）离子交换色谱法 （四）空间排阻色谱法
除了凝胶色谱法中的K仅与待测分子大小尺寸、凝胶 孔径大小有关外，其他三种K值都受组分的性质、流 动相的性质、固定相的性质以及柱温的影响
三 、色谱流出曲线及相关术语
色谱图示意图
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):
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):
注：Ks与离子的电荷数、水合离子半径、流动相性质、
离子交换树脂性质以及温度有关 next
图示
✓ 分离机制： 依据被测组分与离子交换剂交换能力（亲和力） 不同而实现分离 back
（四）空间排阻色谱法
✓ 要求： 固定相→多孔性凝胶 流动相→水——凝胶过滤色谱 流动相→有机溶剂——凝胶渗透色谱
✓ 分离机制见图示
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
（二）分配色谱法
✓ 要求： 固定相→机械吸附在惰性载体上的液体 流动相→必须与固定相不为互溶 载体→惰性，性质稳定， 不与固定相和流动相发生化学反应
渗透系数
KP
[X S ] [X m ]
注：Kp仅取决于待测分子尺寸和凝胶孔径大小， 与流动相的性质无关 next
图示
✓ 分离机制： 利用被测组分分子大小不同、在固定相上选择性 渗透实现分离 back
➢ 结论：
四种色谱的分离机制各不相同，分别形成吸附平衡、 分配平衡、离子交换平衡和渗透平衡 K分别为吸附系数，狭义分配系数，选择性系数和 渗透系数
（一）吸附色谱法
✓ 要求： 固定相→吸附剂（硅胶或AL2O3） 具表面活性吸附中心
✓ 分离机制：见图示
吸附平衡 Xm + nYa→Xa + nYm
吸附系数
Ka
[[X Xm a]][Y[Ym a]]nn
Xa Xm
Sa Vm
[Xa]为溶质分子在吸面 附的 剂浓 表度S a 为吸附剂表面面积 [Xm]为溶质分子在流的 动浓 相度 中 Vm为流动相的体积
第二部分 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.
第一节 色谱法的原理
一、色谱过程、分离原理及特点 二、基本类型色谱法的分离机制 三、分配系数与保留行为的关系
一、色谱过程、分离原理及特点
（一）色谱过程
指被分离组分在两相中的“分配”平衡过程
✓ 以吸附色谱为例见图示 吸附→ 解吸→再吸附 →再解吸 →反复多次洗脱 →被测组分分配系数不同→ 差速迁移 → 分离
图示
分配系数的微小差异→吸附能力的微小差异 微小差异积累→较大差异→吸附能力弱的组分先流出；
吸附能力强的组分后流出back
续前
（二）色谱分离原理
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 k2,
tR1 tM 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：
✓ 分离机制见图示
狭义分配系数
wenku.baidu.com
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
（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
✓ 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
保留值的基本参数 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)