l仪器分析第二节.ppt

气—固色谱中固定相是一种具有多孔性及较大表面积的吸附剂颗粒。试样由载气携带进入柱子时，立即被吸附剂所吸附。载气不断流过吸附剂时，吸附着的被测组分又被洗脱下来（脱附）。脱附的组分随着载气继续前进时，又被前面的吸附剂所吸附。随着载气的流动，被测组分在吸附剂的表面进行反复的物理吸附、脱附过程。由于被测物质中的各个组分的性质不同，它们在吸附剂上的吸附能力就不一样，较难被吸附的组分就容易被脱附，较快的移向前面。容易被吸附的组分就不容易被脱附，向前移动的较慢些。经过一定的时间，即通过一定量的载气后，试样中的各组分就彼此分离而先后流出色谱柱。 气—液色谱分析中的固定相是在化学惰性的固体微粒（担体）表面，涂上一层高沸点有机化合物的液膜（固定液），被测物质中各组分的分离是基于各组分在固定液中溶解度的不同。当载气携带被测物质进入色谱柱，和固定液接触时，气相中的被测组分就溶解到固定液中去。载气连续流经色谱柱，溶解在固定液中的被测组分又会从固定液中挥发到气相中去。随着载气的流动，挥发到气相中的被测组分分子又会溶解在前面的固定液中。这样反复多次的溶解，挥发，再溶解，再挥发……的过程，使不同物质在色谱柱中的保留时间不同而达到分离的目的。 不同物质的分配系数相同时，它们不能分离。 色谱柱中不同组分能够分离的先决条件是其分配系数不等。 分配系数K??的组分：在气相中浓度大，较??流出色谱柱。 分配系数K??的组分：在气相中的浓度较小，移动速度??，在柱中停留时间??，较??流出色谱柱。 两组分分配系数相差越大，两峰分离的就越好。 3、分配比(容量因子) 在一定温度、压力下，在两相间达到分配平衡时，组分在两相中的质量比，用k表示，即 k=ms/mM 其中，ms为组分在固定相中的质量； mM为组分在流动相中的质量。 K=cs/cM =(ms/Vs)/(mM/VM) =k*VM/Vs =k*? ? =VM/Vs 称为相比(phase ratio) VM为色谱柱中流动相体积，即柱内颗粒间的空隙体积。 Vs为色谱柱中固定相的体积。 (1)分配系数是组分在两相中浓度之比，分配比则是组分在两相中质量之比。它们都与组分及固定相的热力学性质有关，并随柱温、柱压的变化而变化。 (2)分配系数只取决于组分和两相的性质，分配比不仅取决于组分和两相的性质，且与相比有关，即组分的分配比随固定相的量而改变。 (3)对于一给定色谱体系，组分的分离最终取决于组分在每相中的相对量，而不是相对浓度，因此分配比是衡量色谱柱对组分保留能力的重要参数。k值越大，保留时间越长，k值为零的组分，其保留时间即为死时间tM。 分配比、分配系数与保留时间具有如下关系： tR=tm(1＋k)→推导过程见下： 若流动相（载气）在柱内的线速度为u，即一定时间里载气在柱中流动的距离（单位cm·s-1），由于固定相的作用（保留），所以组分在柱内的线速度us将小于u，则两速度之比称为滞留因子（retardation factor）Rs。 (b)各组分在色谱柱的运动情况，这与组分在流 动相和固定相两相之间的传质阻力有关，各个 色谱峰的半峰宽度就反映了各组分在色谱柱中 运动的情况，此为动力学因素。 (2)载气进入色谱柱，不是连续的而是脉动式的，每次进气为一个板体积； (3)试样开始时都加在0号塔板上，且试样沿色谱柱方向的扩散（纵向扩散）可略而不计； (4)分配系数在各塔板上是常数。 由塔板理论可导出n与色谱峰半峰宽或峰底宽度的关系： 对于气相传质： 试样组分从气相移动到液相表面的过程，在这一过程中试样组分在两相间进行质量交换，即进行浓度分配。此过程由于传质阻力的存在，也就是组分分子从气相到两相界面进行交换时的传质阻力，这个阻力会使柱子的横断面上的浓度分配不均匀。这个阻力越大，所需时间越长，浓度分配就越不均匀，峰扩展就越严重。对于填充柱，气相传质阻力系数Cg为 气液界面 气相 液相 载气 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 气相传质阻力系数Cg为： k为容量因子（分配比） 采取措施： (1)减小固定相颗粒度 (2)由于Dg ∝(M载气)-1/2 ，也就是Cg ∝(M载气)1/2，采用??分子量气体作流动相(H2、He) Evaluation only. Created with Aspose.Slide