5.3 色谱理论基础.ppt

* * 令Wb(2)=Wb(1)=Wb（相邻两峰的峰底宽近似相等），引入相对保留值和塔板数，可导出下式： * 例题1： 在一定条件下，两个组分的调整保留时间分别为85秒和100s，要达到完全分离，即R=1.5 。计算需要多少块有效塔板。若填充柱的塔板高度为0.1cm，柱长是多少？ 解： r21= 100 / 85 = 1.18 n有效 = 16R2 [r21 / (r21 —1) ]2 = 16×1.52 ×(1.18 / 0.18 ) 2 = 1547（块） L有效 = n有效·H有效 = 1547×0.1 = 155 cm 即柱长为1.55m时，两组分可以得到完全分离。 * 例题2： 在一定条件下，两个组分的保留时间分别为12.2s和12.8s，计算分离度（柱长1m，n=3600）。要达到完全分离，即R=1.5 ，所需要的柱长。 解： 分离度： 塔板数增加一倍，分离度增加多少？ 由公式5-13推导得到 请选择内容： 结束 5.1 色谱法概述 5.2 气相色谱仪 5.3 色谱理论基础 5.4 气相色谱操作条件选择 5.5 色谱定性、定量方法 5.6 毛细管色谱 5.7 高效液相色谱法 5.8 离子色谱法 5.9 高效毛细管电泳 5.10 薄层色谱与纸色谱法 * 第五章色谱分析法 第三节 色谱理论基础 5.3.1 气相色谱流出曲线 5.3.2 容量因子与分配系数 5.3.3 塔板理论 5.3.4 速率理论 5.3.5 分离度 * 5.3.1 气相色谱流出曲线 1.基线 无试样通过检测器时，检测到的信号即为基线。 2.保留值 （1）时间表示的保留值 保留时间（tR）：组分从进样到柱后出现浓度极大值时所需的时间。 死时间（tM）：不与固定相作用的气体（如空气）的保留时间。 调整保留时间（tR ＇）：tR＇= tR－tM （动画） * （2）用体积表示的保留值 保留体积（VR）： VR = tR×F0 （ F0为色谱柱出口处的载气流量， 单位：m L / min。） 死体积（VM）： VM = tM ×F0 调整保留体积（VR＇）： V R＇ = VR －VM * 3. 相对保留值r21 组分2与组分1调整保留值之比： r21 = tR2 / tR1= V′R2 / V′ R1 相对保留值只与柱温和固定相性质有关，与其他色谱操作条件无关，它表示了固定相对这两种组分的选择性。 * * 4. 区域宽度 用来衡量色谱峰宽度的参数。 有三种表示方法： （1）标准偏差(?)： 即0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半。 （2）半峰宽(Y1/2)： 色谱峰高一半处的宽度 Y1/2 =2.354 ? （3）峰底宽(Wb)： Wb=4 ? * 5.3.2 色谱基本关系式 1.分配比 分配系数K：组分在两相间的浓度比； 分配比 （partition ratio，也称容量因子） k：分配达到平衡时，组分在各相中的质量比； k =ms / mm ms、 mm分别为组分在固定相和流动相中的质量。 * 2. 容量因子k与分配系数K的关系 式中β为相比。 填充柱相比：6～35； 毛细管柱的相比：50～1500 3. 分配比与保留时间的关系 容量因子越大，保留时间越长。可由保留时间计算出容量因子： * 4.分配系数与分离温度的关系 分离过程中的温度变化必然要影响到溶质在两相中的分配，即分配系数是物质的一种热力学参数。 对于一定的溶质和固定相，溶质的分配系数与分离温度间存在以下关系： 式中：a，b为常数；Tc为分离时的绝对温度。 由上式可见，分离温度越高，分配系数越小，即溶质在流动相中的浓度越大，保留时间越短，组分色谱峰流出分离柱也越快。 * 5.3.3 塔板理论-柱分离效能指标 （一）塔板理论（Plate Theory）的基本内容 四个基本假设 1．组分在各塔板内两相间的分配瞬间达至平 衡，每两块塔板之间的理论高度为H；