色谱法分离原理.ppt

色谱法分离原理
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第18章 色谱法分离原理
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概述
色谱法或层析法(chromatography)，是一种物理或物理化学分离分析方法。
原理：利用
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四 色谱峰面积A
色谱峰与峰底基线所围成区域的面积叫峰面积。
对于对称的色谱峰
A=
对于非对称的色谱峰
A=(+)/2
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五 保留值
组分在色谱柱中停留的数值，可用时间t 和所消耗流动相的体积来表示。固定相、流动相固定，条件一定时，组分的保留值是个定值。
(1)比移值
Rf=ux/u=nm/(nm+ns)
(2)死时间(tM)
不与固定相作用的物质从进样到出现峰极大值时的时间。它与色谱柱的空隙体积成正比。
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(3)保留时间tR
试样从进样到出现峰极大值时的时间。
(4) 调整保留时间
某组份的保留时间扣除死时间后的保留时间，它是组份在固定相中的滞留时间。即
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(5) 死体积VM
色谱柱管内固定相颗粒间空隙、色谱仪管
路和连接头间空隙和检测器间隙的总和。
忽略后两项可得到：
(6) 保留体积VR
指从进样到待测物在柱后出现浓度极
大点时所通过的流动相的体积。
其中，Fco为柱出口的载气流速（mL/min)
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(7) 调整保留体积
某组份的保留体积扣除死体积后的体积。
tM ﹑VM与被测组分无关，因而 · 更合理地反映了物质在柱中的保留情况。
(8)相对保留值r2,1
组份2的调整保留值与组份1的调整保留值之比。
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r2,1只与柱温和固定相性质有关，而与柱内径、柱长L、填充情况及流动相流速无关，因此，在色谱分析中，尤其是GC中广泛用于定性的依据！
具体做法：固定一个色谱峰为标准s，然后再求其它峰 i 对标准峰的相对保留值，此时以 表示：
 >1, 又称选择因子
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（9） 保留指数
规定正构烷烃保留指数为分子中碳原子个数乘以100，如正己烷、正庚烷的保留指数分别为600和700。
被测物质的保留指数IX可采用两个相邻正构烷烃的保留指数进行测定
将碳数为n和n+1的正构烷烃加到被测物质x中进行色谱分析，测得它们的保留值
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保留指数计算方法
利用上式求出未知物的保留指数与文献值对照
n ）
tR(n+1)
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六 分配系数和分配比
在一定温度下，组分在流动相和固定相之间所达
到的平衡叫分配平衡，组分在两相中的分配行为常采
用分配系数K和分配比k来表示。
1 分配系数(K)：
它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
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K与组分性质、固定相性质、流动相性质及
温度有关，与两相体积、柱管特性和所用仪器
无关。
实验条件固定时，K主要取决于固定相性质。
某组分的K = 0时，表明组分不被保留—即惰
性组分
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2. 分配比：
在一定温度和压力下，组份在两相间的分配达平衡时，分配在固定相和流动相中的质量比，称为分配比。它反映了组分在柱中的迁移速率。又称保留因子。也叫容量因子或容量比。
k也等于组分的校正保留时间与死时间的比值
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3. K 与 k 的关系：
 称为相比率，它也是反映色谱柱柱型特点的参数。对填充柱，=6~35；对毛细管柱，=60~600。
注意：K 或 k 反映的是某一组分在两相间的分配；而  是反映两组分间的分离情况！当两组分 K 或 k 相同时， =1 时，两组分不能分开；当两组分 K 或 k 相差越大时， 越大，分离得越好。也就是说，两组分在两相间的分配系数不同，是色谱分离的先决条件。
 和 k 是计算色谱柱分离效能的重要参数！
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例1:从色谱测得组分1流出时间为16min30s，组分2流出时间为26min，空气流出时间为1min30s，求：
（1）   组分2对组分1的相对保留时间
（2）