色谱法分离原理

柱色谱 平板色谱
纸色谱 薄层色谱
按分离效率分
经典液相色谱 高效液相色谱
第二节 色谱流出曲线及有关术语
（一）色谱流出曲线和色谱峰 由检测器输出的信号强度对时间作图，
所得曲线称为色谱流出曲线。曲线上突起 部分就是色谱峰。
如果进样量很小，浓度很低，在吸附 等温线（气固吸附色谱）或分配等温线 （气液分配色谱）的线性范围内，则色谱 峰是对称的。
该法在分离多组分混合物时，除第一组分外， 其余均非纯态，因此仅适用于从含有微量杂质的混 合物中切割出一个高纯组分（组分A），而不适用 于对混合物进行分离。
分类
按流动相分
气相色谱（GC） 液相色谱（LC） 超临界流体色谱（SFC）
按机理分
吸附色谱 分配色谱 离子交换色谱 排阻色谱
按固定相在支持 体中的形状分
（二）基线
在实验操作条件下，色谱柱后没有样 品组分流出时的流出曲线称为基线，稳 定的基线应该是一条水平直线。
（三）峰高
色谱峰顶点与基线之间的垂直距离， 以（h）表示。
号 信 进样 空气峰
色谱峰 h
a
色谱流出曲线
色谱流出曲线和色谱峰 基线（a） 峰高（h）
（四）保留值 1.死时间tM 不被固定相吸附或溶解的物质进入色 谱柱时，从进样到出现峰极大值所需的 时间称为死时间，它正比于色谱柱的空 隙体积，如下图。
为该组分的调整保留时间，
即
tR´= tR tM
由于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
在固定相中滞留所须的时间，所以tR实际 上是组分在固定相中保留的wk.baidu.com时间。
AB
此法适于制备纯物质或浓缩分离某 一组分；其缺点是经一次使用后，柱子 就被样品或顶替剂饱和，必须更换柱子 或除去被柱子吸附的物质后，才能再使 用。
▪ 迎头法是将试样混合物连续通过色谱柱， 吸附或溶解能力最弱的组分首先以纯物质 的状态流出，其次则以第一组分和吸附或 溶解能力较弱的第二组分混合物，以此类 推。流出曲线如下图
➢ 利用组分在离子交换剂（固定相）上的 亲和力大小不同而达到分离的方法，称 为离子交换色谱法。
➢ 利用大小不同的分子在多孔固定相中的选 择渗透而达到分离的方法，称为凝胶色谱 法或尺寸排阻色谱法。
最近，又有一种新分离技术，利用不同组 分与固定相（固定化分子）的高专属性亲 和力进行分离的技术称为亲和色谱法，常 用于蛋白质的分离。
号 信 进样
tM
因为这种物质不被固定相吸附或溶 解，故其流动速度将与流动相流动速度 相近。测定流动相平均线速ū时，可用柱 长L与tM的比值计算，即
ū = L/tM
2. 保留时间tR 试样从进样到柱后出现峰极大点时所
经过的时间，称为保留时间，如下图。
信 进样 号
tR
3.调整保留时间tR´ 某组分的保留时间扣除死时间后，称
从不同角度，可将色谱法分类如下：
1.按两相状态分类
➢ 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.按分离机理分类
➢ 利用组分在吸附剂（固定相）上的吸附 能力强弱不同而得以分离的方法，称为 吸附色谱法。
➢ 利用组分在固定液（固定相）中溶解度 不同而达到分离的方法称为分配色谱法。
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1941 Martin和Synge提出液-液色谱理论； 1952 James和Martin发展了气相色谱； 1956 Van Deemter提出速率理论； 1967 Kirkland等研制高效液相色谱法；
80年代以后出现毛细管电泳和毛细管电 动色谱等一系列新的色谱分析方法。
在色谱法中，将填入玻璃管或不锈 钢管内静止不动的一相（固体或液
体）称为固定相 ；
自上而下运动的一相（一般是气体
或液体）称为流动相 ；
装有固定相的管子（玻璃管或不锈
钢管）称为色谱柱 。
当流动相中样品混合物经过固定相 时，就会与固定相发生作用，由于 各组分在性质和结构上的差异，与 固定相相互作用的类型、强弱也有 差异，因此在同一推动力的作用下， 不同组分在固定相滞留时间长短不 同，从而按先后不同的次序从固定 相中流出。
3. 按固定相的外型分类
➢ 固定相装于柱内的色谱法，称为柱色 谱。
➢ 固定相呈平板状的色谱，称为平板色 谱，它又可分为薄层色谱和纸色谱。
4. 按照展开程序分类
按照展开程序的不同，可将色谱法分 为洗脱法、顶替法、和迎头法。 ▪ 洗脱法也称冲洗法。工作时，首先将样 品加到色谱柱头上，然后用吸附或溶解能 力比试样组分弱得多的气体或液体作冲洗 剂。由于各组分在固定相上的吸附或溶解 能力不同，被冲洗剂带出的先后次序也不 同，从而使组分彼此分离。流出曲线下图
第十四章 色谱法分离原理
第一节 概述
色谱法是一种重要的分离分析 方法，它是根据组分在两相中作用 能力不同而达到分离目的的。
色谱法早在1903年由俄国植物学家茨维 特分离植物色素时采用。
他在研究植物叶的色素成分时，将 植物叶子的萃取物倒入填有碳酸钙的直 立玻璃管内，然后加入石油醚使其自由 流下，结果色素中各组分互相分离形成 各种不同颜色的谱带。这种方法因此得 名为色谱法。以后此法逐渐应用于无色 物质的分离，“色谱”二字虽已失去原 来的含义，但仍被人们沿用至今。
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这种方法能使样品的各组分获得良 好的分离，色谱峰清晰。此外，除去冲 洗剂后，可获得纯度较高的物质。目前， 这种方法是色谱法中最常用的一种方法。
▪ 顶替法是将样品加到色谱柱头后，在惰性 流动相中加入对固定相的吸附或溶解能力 比所有试样组分强的物质为顶替剂（或直 接用顶替剂作流动相），通过色谱柱，将 各组分按吸附或溶解能力的强弱顺序，依 次顶替出固定相。 很明显，吸附或溶解能力最弱的组分最先 流出，最强的最后流出。顶替法的流出曲 线如下图