第三章层析分离法分解.ppt

?分子扩散 第一节 柱色谱 原因——浓度梯度。 B.相应的检测信号 A. 柱内谱带构型 B = 2μDm， Hd=B /v= 2μDm /v μ ：弯曲因子，填充柱内流动相扩散路径弯曲的校正因素。 反映了固定相颗粒的几何形状对自由分子扩散的阻碍情况。 Dm：试样组分分子在流动相中的扩散系数（cm2·s-1） 第一节 柱色谱 影响B项的因素 （1）组分保留时间：保留时间长，色谱峰扩张就越显著 （2） Dm ：Dm反比于流动相相对分子量的平方根；流动相相对分子量大，Dm小 Dm随柱温增加而增加，反比于柱压。 （3）弯曲因子μ μ ：填充物的存在造成扩散阻碍而引入的的校正系数。 λ：是填充物的不均匀性造成的。 ?传质过程 第一节 柱色谱 物质系统由于浓度不均匀而发生的物质迁移过程，称为传质。 影响这个过程进行速度的阻力，叫传质阻力。 若流动相传质过程缓慢，阻力较大，会导致色谱峰变宽。 第一节 柱色谱 固定相传质阻力：组分从两相界面扩散到固定相内部，达到平衡后又返回两相界面时受到的阻力称为固定相传质阻力。 第一节 柱色谱 传质阻力系数（C）包含流动相传质阻力系数（Cm）和固定相传质系数（Cs），即 C＝Cm＋Cs 第一节 柱色谱 w：柱系数； dp：填充剂颗粒的直径； Dm：溶质在流动相中的扩散系数； Ds：溶质在固定相中的扩散系数； q：固定相的构型因素； d：固定相的液层厚度； r：不断随溶质和流动相的相对迁移速率变化而变化的数值。 液液色谱速率板高方程 分子扩散项，流动相中传质过程引起的谱带扩张可忽略不计 第一节 柱色谱 （2）流动相流速对理论塔板高度（柱效）的影响 ——最佳流速 流动相流速高时： 传质阻力项是影响柱效的主要因素，流速?，H?，塔板数?，柱效?。 流动相流速低时： 分子扩散项成为影响柱效的主要因素，流速?,H?，塔板数?，柱效?。 H = A + B/v + C·v 第一节 柱色谱 H – u 曲线与最佳流速： 由于流速对这两项完全相反的作用，流速对柱效的总影响使得存在着一个最佳流速值。 H = A + B/v + C·v 以塔板高度 H 对应流动相流速 u 作图，曲线最低点的流速即为最佳流速。 第一节 柱色谱 速率理论的要点 (1)组分分子在柱内运行的多路径与涡流扩散、浓度梯度所造成的分子扩散及传质阻力使两相间的分配平衡不能瞬间达到等因素是造成色谱峰扩展、柱效下降的主要原因。 (2)通过选择适当的固定相粒度、流动相种类、流动相流速可提高柱效。 (3)速率理论为色谱分离和操作条件选择提供了理论指导。阐明了流速和柱温对柱效及分离的影响。 (4) 各种因素相互制约，如： 流动相流速增大，分子扩散项的影响减小，使柱效提高，但同时传质阻力项的影响增大，又使柱效下降； 柱温升高，有利于传质，但又加剧了分子扩散的影响，选择最佳条件，才能使柱效达到最高。 第一节 柱色谱 可变因素 符号 单位 流动相的流速 v cm／s 在流动相中的扩散系数 DM cm2／s 在固定相中的扩散系数 DS cm2／s 填料的直径 dp cm 液膜的厚度 df cm 溶质的脱附速度 td s 柱子的直径 dc cm 色谱中影响柱效的因素 影响峰扩展的各种动力学因素 涡流扩散 A 纵向扩散 B/v 液体固定相中传质项 Cs.v 流动相中传质阻力项 CM.v 我院使用的仪器： TOF的基本原理 *飞行时间质谱仪 Time of Flight Mass Spectrometer (TOF) 配播TOF工作原理视频 第二节 纸色谱法