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色谱峰面积 * 以A代替C0,h代替Cmax,且W1/2=2.355 σ, 峰面积: A=h σ(2 π)1/2 A=1.065×W1/2×h 色谱定量的参数 * (三) 理论塔板高度和理论塔板数 (height equivalent to a theoretical plate或plate height, H) (plate number, n) 是色谱柱效参数。 理论塔板数与标准差(峰宽或半峰宽)和保留时间的关系: * 理论塔板高度 H =L/n * 注意: 1、计算n时使标准差(峰宽或半峰宽)和保留时间单位一致 2、n的单位 有效理论塔板数和有效理论塔板高度 * Hef =L/nef 小结 塔板理论解释了流出曲线的形状 说明了组分的分配和分离过程 提出了评价柱效的指标 但某些假设与实际色谱过程不符 * 二、速率理论 塔板理论的不足: 组分在两相中不可能真正达到分配平衡; 组分在色谱柱中的纵向扩散不能忽略; 没有考虑各种动力学因素对传质过程的 影响; 无法解释柱效与流动相流速的关系; 不能说明影响柱效有哪些主要因素。 * 速率理论 1956年,荷兰学者范第姆特(Van Deemter)提出了色谱过程动力学理论——速率理论。 * 塔板高度 涡流扩散项 纵向扩散项 传质阻抗项 H = A + B/u + Cu 速率理论(一)影响H的动力学因数 涡流扩散(eddy diffusion) 也称为多径扩散 * * 速率理论(一)影响H 的动力学因数 涡流扩散 原因:柱填充不均匀 A=2?dp * A:涡流扩散系数,其单位为cm。 ?:填充不规则因子,填充技术和填料颗粒形 状决定。 dp:填料 (固定相) 颗粒的平均直径, dp小, A小;但dp 太小, ?和柱阻大。 速率理论(一)影响H 的动力学因数 纵向扩散(longitudinal diffusion) * 组分向“塞子” 前后扩散,使 区带展宽。 原因: 浓度差 速率理论(一)影响H 的动力学因数 纵向扩散项 B/u 影响因素: u , B=2?Dm * B:纵向扩散系数,其单位为cm2/s, ?:弯曲因子,反映固定相颗粒对分子扩散 的阻碍。 Dm:组分在流动相中的扩散系数。 速率理论(一)影响H 的动力学因数 传质阻抗(mass transfer resistance) * 传质:溶解、扩散、转移的过程。 传质阻抗:影响传质过程的阻力。 结果:(非平衡状态),使有些分子较快向前移动,而另一些滞后,引起峰展宽。 传质阻抗系数C,其单位s ,包括 Cm、Cs 速率理论 * 速率理论(二)流动相线速度对塔板高度的影响 A:不受 u影响 B/u: u↑, H↓ Cu: ( Cm、Cs ) u↑, H↑ * * 速率理论(二)流动相线速度对塔板高度的影响 总结果: u 较低时: B/u主导, u↑, H↓, u 较高时:Cu主导,u↑,H↑, u 最佳 主要内容: 色谱过程和分离原理 基本概念和计算公式:保留值、分配系数、保留因子、n、H、R 色谱基本理论:塔板理论、速率理论 基本类型色谱机制 * 分配系数与色谱分离 保留因子(capacity factor;k):在一定温度和压力 下,达到分配平衡时,组分在固定相和流 动相中的质量(m)之比。 又称为质量分配系数或分配比。 * 还与固定相和流动相的体积有关。 保留因子与分配系数的关系 分配系数与色谱分离 (二)分配系数和保留因子与保留时间的关系 * tR=t0(1+ k) tR=t0(1+K ) v=L/tR u=L/t0 (三)色谱分离的前提 KA≠KB 或kA≠kB 是色谱分离的前提。 * = t0(1+KA ) = t0(1+KB ) ?tR= t0 (KA-KB) ?tR≠0 KA≠KB kA≠kB 分配系数与色谱分离 推导过程: 第三节 基本类型色谱方法及其分离机制 分配色谱法 吸附色谱法 离子交换色谱法 空间排阻色谱法 * 一、分配色谱法 * 分配色谱法 分离原理 利用被分离组分在固定相或流动相中的溶解度差别而实现分离。 * 溶质分子在固定相中溶解度越大,或在流动相 中溶解度越小,则K越大。在LLC中K主要与流 动相的性质 (种类与极性) 有关;在GLC中K与 固定相极性和柱温有关。 分配色谱法 固定相 又称固定液(涂渍在惰性载体颗粒上的一薄层 液体;化学键合相(通过化学反应将各种有机 基
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