色谱法分离原理介绍
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留值之比，称为相对保留值。
r2,1= tR2 / tR1´= VR2 / VR1
由于相对保留值只与柱温及固定相性质有 关，而与柱径、柱长、填充情况及流动相流 速无关，因此，它在色谱法中，特别是在气 相色谱法中，广泛用作定性的依据。
在定性分析中，通常固定一个色谱峰作 为标准（s），然后再求其它峰（i）对这个 峰的相对保留值，此时可用符号表示，即
第十六章 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。
1903 俄国植物学家茨维特分离植物色素 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；
= tR (i) / tR (s)
式中tR (i)为后出峰的调整保留时间， 所以总是大于1的。相对保留值往往可作为 衡量固定相选择性的指标，又称选择因子。
(五) 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，用于衡量柱效率及反映色 谱操作条件的动力学因素。表示色谱峰区 域宽度通常有三种方法。
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
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，在气固/液 固吸附色谱或气液/液液分配色谱的线性范围 内，则色谱峰是对称的。
（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。
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。
分的最少个数； (ii) 根据色谱峰的保留值，可以进行定性分析； (iii) 根据色谱峰的面积或峰高，可以进行定量
分析； (iv) 色谱峰的保留值及其区域宽度，是评价色谱
柱分离效能的依据； (v) 色谱峰两峰间的距离，是评价固定相（或流
动相）选择是否合适的依据。
ห้องสมุดไป่ตู้
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的，即与色 谱过程的热力学性质有关。
5. 保留体积VR 指从进样开始到被测组分在柱后出现
浓度极大点时所通过的流动相的体积。保 留时间与保留体积关系：
VR= tR Fco
6.调整保留体积VR 某组分的保留体积扣除死体积后，称为
该组分的调整保留体积。
VR = VR V0 = tR Fco
7.相对保留值r2,1 某组分2的调整保留值与组分1的调整保
这种分离过程经常用样品分子在两相间的分 配来描述，而描述这种分配的参数称为分配系数 K。
它（K）是指在一定温度和压力下，组分 在固定相和流动相之间分配达平衡时的浓度之 比值，即
1967 Kirkland等研制高效液相色谱法；
20世纪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。
s t
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
1.标准偏差---即0.607倍峰高处色谱峰 宽的一半。
2.半峰宽Y1/2---即峰高一半处对应的峰宽。 它与标准偏差的关系为
Y1/2=2.354 3.峰底宽度Y---即色谱峰两侧拐点上的切
线在基线上截距间的距离。它与标准偏 差的关系是
Y=4
从色谱流出曲线中，可得许多重要信息： (i) 根据色谱峰的个数，可以判断样品中所含 组
4.死体积V0 指色谱柱在填充后，柱管内固定相颗
粒间所剩留的空间、色谱仪中管路和连 接头间的空间以及检测器的空间的总和。 当后两项很小可忽略不计时，死体积可 由死时间与色谱柱出口的载气流速Fco （cm3·min-1）计算。
V0 = tMFco
式中 Fco为扣除饱和水蒸气压并 经温度校正的流速。仅适用于气相 色谱，不适用于液相色谱。
信 进样 号
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总时间。
保留时间是色谱法定性的基本依据， 但同一组分的保留时间常受到流动相 流速的影响，因此色谱工作者有时用 保留体积来表示保留值。
但是两峰间虽有一定距离，如果每个峰都很宽，以 致彼此重叠，还是不能分开。这些峰的宽或窄是由组 分在色谱柱中传质和扩散行为决定的，即与色谱过程 的动力学性质有关。因此，要从热力学和动力学两方 面来研究色谱行为。
（一）分配系数K和分配比k
1.分配系数K 分配色谱的分离是基于样品组分在固定相和
流动相之间反复多次的分配过程，而吸附色谱的 分离是基于反复多次的吸附-脱附过程。
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。
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）
r2,1= tR2 / tR1´= VR2 / VR1
由于相对保留值只与柱温及固定相性质有 关，而与柱径、柱长、填充情况及流动相流 速无关，因此，它在色谱法中，特别是在气 相色谱法中，广泛用作定性的依据。
在定性分析中，通常固定一个色谱峰作 为标准（s），然后再求其它峰（i）对这个 峰的相对保留值，此时可用符号表示，即
第十六章 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。
1903 俄国植物学家茨维特分离植物色素 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；
= tR (i) / tR (s)
式中tR (i)为后出峰的调整保留时间， 所以总是大于1的。相对保留值往往可作为 衡量固定相选择性的指标，又称选择因子。
(五) 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，用于衡量柱效率及反映色 谱操作条件的动力学因素。表示色谱峰区 域宽度通常有三种方法。
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
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，在气固/液 固吸附色谱或气液/液液分配色谱的线性范围 内，则色谱峰是对称的。
（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。
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。
分的最少个数； (ii) 根据色谱峰的保留值，可以进行定性分析； (iii) 根据色谱峰的面积或峰高，可以进行定量
分析； (iv) 色谱峰的保留值及其区域宽度，是评价色谱
柱分离效能的依据； (v) 色谱峰两峰间的距离，是评价固定相（或流
动相）选择是否合适的依据。
ห้องสมุดไป่ตู้
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的，即与色 谱过程的热力学性质有关。
5. 保留体积VR 指从进样开始到被测组分在柱后出现
浓度极大点时所通过的流动相的体积。保 留时间与保留体积关系：
VR= tR Fco
6.调整保留体积VR 某组分的保留体积扣除死体积后，称为
该组分的调整保留体积。
VR = VR V0 = tR Fco
7.相对保留值r2,1 某组分2的调整保留值与组分1的调整保
这种分离过程经常用样品分子在两相间的分 配来描述，而描述这种分配的参数称为分配系数 K。
它（K）是指在一定温度和压力下，组分 在固定相和流动相之间分配达平衡时的浓度之 比值，即
1967 Kirkland等研制高效液相色谱法；
20世纪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。
s t
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
1.标准偏差---即0.607倍峰高处色谱峰 宽的一半。
2.半峰宽Y1/2---即峰高一半处对应的峰宽。 它与标准偏差的关系为
Y1/2=2.354 3.峰底宽度Y---即色谱峰两侧拐点上的切
线在基线上截距间的距离。它与标准偏 差的关系是
Y=4
从色谱流出曲线中，可得许多重要信息： (i) 根据色谱峰的个数，可以判断样品中所含 组
4.死体积V0 指色谱柱在填充后，柱管内固定相颗
粒间所剩留的空间、色谱仪中管路和连 接头间的空间以及检测器的空间的总和。 当后两项很小可忽略不计时，死体积可 由死时间与色谱柱出口的载气流速Fco （cm3·min-1）计算。
V0 = tMFco
式中 Fco为扣除饱和水蒸气压并 经温度校正的流速。仅适用于气相 色谱，不适用于液相色谱。
信 进样 号
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总时间。
保留时间是色谱法定性的基本依据， 但同一组分的保留时间常受到流动相 流速的影响，因此色谱工作者有时用 保留体积来表示保留值。
但是两峰间虽有一定距离，如果每个峰都很宽，以 致彼此重叠，还是不能分开。这些峰的宽或窄是由组 分在色谱柱中传质和扩散行为决定的，即与色谱过程 的动力学性质有关。因此，要从热力学和动力学两方 面来研究色谱行为。
（一）分配系数K和分配比k
1.分配系数K 分配色谱的分离是基于样品组分在固定相和
流动相之间反复多次的分配过程，而吸附色谱的 分离是基于反复多次的吸附-脱附过程。
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。
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）