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高效液相色谱法16
色谱法的发展
1906年正式命名
20世纪30年代开始广泛研究和应用
(柱色谱,薄层色谱→气相色谱)
高效液相色谱法的广泛应用始于20世纪70年代
现代液相色谱分析方法。
经典液
色谱过程特点：
①浓度对分离时间呈高斯曲线型
②色谱条件一定时，各组分都有一特定时间在图谱中出现，称为组分的保留时间。
③柱效一定时，组分保留值越小，峰越
窄；保留值越大，峰越宽。
④相邻峰的保留时间相差越大，越易分离。
常用术语：
1. 基线 : 仅有纯流动相进入检测器时的流 出曲
线。
: 响应信号大小随时间变化所形成的峰
形曲线。(正态分布)
：
峰高：色谱峰顶点与峰底之间的垂直距离
用h表示。
峰面积：
峰与峰底之间的面积 ，用A表示。
二、色谱保留
1. 保留时间（tR）
从进样开始到柱后出现样品的浓度极大值所需的时间，用tR表示。

组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附，或溶解、挥发的过程叫做分配过程。在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的浓度比（单位：g/mL），称为分配系数，用K 表示:
分配系数是色谱分离的依据。
分配系数K 的讨论
一定温度下，组分分配系数K越大，出峰越慢；
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；
各组分有不同K 值是分离的基础（差移速度）
某组分的K = 0时，即不被固定相保留，最先流
出。
’ (capacity factor)
一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的质量比。
’都是与组分及固定相的热力学性质有关
的常数, 随分离柱温度、柱压的改变而变化
’都是衡量色谱柱对组分保留能力的参数
，数值越大，该组分的保留时间越长。
3. 容量因子可以由实验测得。
4. 容量因子与保留时间的关系
推导: ux：组分在分离柱内的迁移速度；
u：流动相在分离柱内的迁移速度；
组分和流动相通过长度L的分离柱，需要时间分别为tR和t0，则
tR = to(1+k’)
k’太小---没有充分利用填料的分离能力
k’太大---分析时间太长　　 k’范围：１～１０
k’ ∝1/ε0（ε0溶剂强度---使组分迁移快慢的能力）
P310 表3-10
作业：
思考题:
1、2、3、4、5、6、8、9
5. 选择性系数α
可用来衡量两物质的分离程度，用α表示。
色谱理论需要解决的问题？
色谱分离过程的热力学和动力学问题。
组分保留时间为何不同？色谱峰为何变宽？
组分保留时间：色谱过程的热力学因素控制；
（组分和固定相的结构和性质）
色谱峰变宽：色谱过程的动力学因素控制；
（两相中的运动阻力，扩散）
两种色谱理论：塔板理论和速率理论。
§1-3 色谱柱的分离效率
一、塔板理论
塔板理论认为: 一根柱子可以分为n段，每段内组分在两相间迅速达到平衡，把每一段称为一块理论塔板。
设柱长为L，理论塔板高度为H，则
H=L/Ｎ
Ｎ为理论塔板数。
理论塔板数一N
①色谱峰对称 ：
说明：
a. 在给定的操作条件下，N几乎相同
b. N为常量时，tw 随 tR 成正比例变化
c. 与柱长有关: 比较不同长度色谱柱的柱效时，
应当比较它们在相同柱长下的N值。例
d. 是一种理想状态
② 有拖尾峰时: 可用半峰宽来表示N：
N＝5．54 ( tR / W1/2 ) 2 W1/2 -----半峰宽
例：测得tR=105mm、 W1/2 =4mm，求得N=3789，若此柱长为250mm,折成每米的理论塔板数约为15200.
理论塔板高度H
物理意义：组分在两相间达到一次平衡对应
的柱长
H愈小→组分在两相间平衡分配次数越多
→柱效↑（不能说明分离一定实现）
说明：
①Ｎ大，固定相分离潜能大。
（分离与否，还取决于其他色谱条件）
②一定色谱条件下，对k’有差异的组分，则柱效愈高，分离效果愈好。
塔板理