色谱理论——系统课件.ppt

（一）色谱图 混合物样品（A+B）→色谱柱中分离→检测器→记录下来。组分从色谱柱流出时，各个组分在检测器上所产生的信号随时间变化，所形成的曲线叫色谱图。 记录了各个组分流出色谱柱的情况，又叫色谱流出曲线 色谱图: （二）色谱图中的基本术语 1.基线—在实验操作条件下，色谱柱后没有组分流出的曲线叫基线。 稳定情况下，一条直线。 基线上下波动称为噪音。 2.色谱峰:在一定色谱条件下，组分通过检测器时，响应信号随时间而变化的曲线称为色谱峰。 色谱过程按近理想条件和分配系数恒定时的流出曲线为对称的高斯分布曲线. 不正常色谱峰有两种：拖尾峰和前延峰。 色谱峰的对称与否可用对称因子fs (symmetry factor) ，或叫拖尾因子(tailing factor)，来衡量。 （1）色谱峰的高度h 色谱峰最高点与基线之间的距离。峰的高低与组分浓度有关，峰越高越窄越好。 （2）色谱峰的宽度 标准偏差— σ 峰高0.607倍处的色谱 峰宽的一半。 （EF=2 σ） 半峰宽 峰高一半处的宽度 GH 3.色谱峰面积A 色谱峰与峰底所围的面积。 对于对称的色谱峰 （三） 色谱保留值——定性的依据 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。组分在固定相中溶解性能越好，或固定相的吸附性越强，在柱中滞留的时间越长，消耗的流动相体积越大，固定相、流动相固定，条件一定时，组分的保留值是个定值。 1.保留时间 从进样开始到色谱峰最大值出现时所需的时间。操作条件不变时，一种组分有一个tR定值，定性参数。 2.死时间: 不被固定相保留的组分，从进样开始到色谱峰最大值出现时所需的时间 。(空气、甲烷或乙醚峰的保留时间）。 实际上为流动相流经色谱柱所需要的时间： 3.调整保留时间 组分的保留时间与死时间之差。又称校正保留时间，实际保留时间 保留值用体积表示： 4.死体积V0—不被固定相滞留的组分流经色谱柱所消耗的流动相体积称死体积。 V0=t 0F0 柱后出口处流动相的体积。 F0 流速mL/min 5.保留体积VR —组分通过色谱柱时所需流动相体积 VR =t RF 0 6.调整保留体积V’R—扣除了死体积的保留体积，真实的将待测组分从固定相中携带出柱子所需的流动相体积。 V’R= t’RF 0 总结： （1）色谱峰的位置即保留值—进行定性分析。 （2）色谱峰的h .A —进行定量分析。 （3）色谱峰的位置及峰的宽度—可评价色谱 柱效的高度。 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。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、塔板理论 plate theory 二、速率理论 rate theory 三、分离度 resolution 一、色谱柱的效能－塔板理论 （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。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。 分配系数(KD) 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 K=溶质在固定相中的浓度 / 溶质在流动相中的浓度 = Cs / Cm 分配系数是由组分和固定相的热力学性质决定的，它是每一个溶质的特征值，它仅与两个变量有关：固定相和温度。 2.分配比 k 分配比又称容量因子，它是指在一定温度和压力下，组分在两相间分配达平衡时，分配在固定相和流动相中的质量比。 即 k = 组分在固定相中的质量/组分在流动相中的质量 =ms/mm 。 k值越大，说明组分在固定相中的量越多，相当于柱的容量大，因此又称分配容量或容量因子。它是衡量色谱柱对被分离组分保留能力的重要参数。k值也决定于组分及固定相热力学性质。 它不仅随柱温、柱压变化而变化，而且还与流动相及固定相的体积有关。 k = ms/mm =CsVS/CmVm 式中cs,cm分别为组分在固定相和流动相的浓度；Vm为柱中流动相的体积，近似等于死