第2章-色谱基本理论a-塔板理论.ppt

第二章 色谱法原理（Principles of Chromatography） 2-1 概述 色谱法早在1903年由俄国植物学家M.Tswett（茨维特）提出，成为十分重要的分离分析手段。 实验：叶绿素分离：石油醚浸提叶片——碳酸钙填充拄——纯净石油醚淋洗———叶绿素分离（a，b，叶黄素，胡萝卜素） 色谱法共同的基本特点是具备两个相：不动的一相，称为固定相；另一相是携带样品流过固定相的流动体，称为流动相。当流动相中样品混合物经过固定相时，就会与固定相发生作用，由于各组分在性质和结构上的差异，与固定相相互作用的类型、强弱也有差异，因此在同一推动力的作用下，不同组分在固定相滞留时间长短不同，从而按先后不同的次序从固定相中流出（洗脱）。 色谱法分类 一．按两相状态分类 气体为流动相的色谱称为气相色谱（GC），根据固定相是固体吸附剂还是固定液（附着在惰性载体上的一薄层有机化合物液体），又可分为气固色谱（GSC）和气液色谱（GLC）． 液体为流动相的色谱称液相色谱（LC）。同理，液相色谱亦可分为液固色谱（LSC）和液液色谱LLC）． 超临界流体为流动相的色谱称为超临界流体色谱（SFC）。 通过化学反应将固定液键合到载体表面，这种化学键合固定相的色谱又称化学键合相色谱（CBPC）。 二．按分离机理分类 利用组分在吸附剂（固定相）上的吸附能力强弱不同而得以分离的方法，称为吸附色谱法。 利用组分在固定液（固定相）中溶解度不同而达到分离的方法称为分配色谱法。 利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力大小不同而达到分离的方法，称为离子交换色谱法。 利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择渗透而达到分离的方法，称为凝胶色谱法或排阻色谱法。 利用不同组分与固定相（固定化分子）的高专属性亲和力进行分离的技术称为亲和色谱法，常用于蛋白质的分离。 三．按固定相的外形分类固定相装于柱内的色谱法，称为柱色谱。固定相呈平板状的色谱法，称为平板色谱，它又可分为薄层色谱和纸色谱。 根据以上所述，将色谱法的分类总结于表2-l中。 2-2 色谱流出曲线及有关术语一．流出曲线和色谱峰 二、基线 柱中仅有流动相通过时，检测器响应讯号的记录值，即图2-1中O—t线．理想的基线应该是一条水平直线。基线噪声，基线漂移 四、保留值 1．死时间tM 不被固定相吸附或溶解的物质进入色谱柱时，从进样到出现峰极大值所需的时间称为死时间，如图2-1中 O′A′。 因为这种物质不被固定相吸附或溶解，故其流动速度将与流动相的流动速度相近．测定流动相平均线速ū时，可用柱长L与tM的比值计算。 2．保留时间tR 试样从进样开始到柱后出现峰极大点时所经历的时间，称为保留时间，如图2-1 O′B．它相应于样品到达柱末端的检测器所需的时间． 3．调整保留时间tR′ 某组份的保留时间扣除死时间后称为该组份的调整保留时间，即 tR′ = tR-tM 由于组份在色谱柱中的保留时间tR包含了组份随流动相通过柱子所需的时间和组份在固定相中滞留所需的时间，所以tR′实际上是组份在固定相中停留的总时间．保留时间可用时间单位（如s）或距离单位（如cm）表示。 保留时间是色谱法定性的基本依据，但同一组份的保留时间常受到流动相流速的影响，因此色谱工作者有时用保留体积等参数进行定性检定． 4．死体积 VM 指色谱柱在填充后，柱管内固定相颗粒间所剩留的空间、色谱仪中管路和连接头间的空间以及检测器的空间的总和．当后两项很小而可忽略不计时，死体积可由死时间与流动相体积流速F0（L／min）计算： VM = tM·F0 5．保留体积 VR  指从进样开始到被测组份在柱后出现浓度极大点时所通过的流动相体积。保留体积与保留时间t。的关系如下：  VR = tR·F0 6．调整保留体积VR′ 某组份的保留体积扣除死体积后，称该组份的调整保留体积，即 VR′ = VR- VM 7．相对保留值γ2.1 某组份2的调整保留值与组份1的调整保留值之比，称为相对保留值： 选择因子 式中tR2′为后出峰的调整保留时间，所以这时α总是大于1的 。 五、区域宽度 色谱峰的区域宽度是组份在色谱柱中谱带扩张的函数，它反映了色谱操作条件的动力学因素．度量色谱峰区域宽度通常有三种方法： 1. 标准偏差σ 即0．607倍峰高处色谱峰宽的一半，如图2-1中EF距离的一半。 2. 半峰宽Y