色谱解析踏板理论.doc

第六章 色谱法 色谱法：是一种物理或物理化学分离分析方法，将混合物中各组分分离后在线或离线分析的方法。是分析混合物的最有效的手段。 ? 应用范围：定性鉴别、纯度检查、含量测定 §1. 色谱法基础 ★一、常用术语 1.色谱图和色谱峰色谱图或流出曲线：色谱响应信号（电信号强度）随时间的变化曲线 色谱峰：流出曲线上的突起部分。 正常：正态分布曲线；不正常：拖尾峰和前延峰。色谱峰正常与否用拖尾因子衡量每个组分的色谱峰可用三项参数说明峰高或峰面积：用于定量。 峰宽W：用于衡量柱效4 峰位：用保留值tR表示，用于定性。2. 基线 : U色谱分离过程中没有组分流出时的流出曲线，反映色谱系统（主要是检测器）的噪音水平 3. 保留值 5 J8 F. Q C7 F! ? E: c; G3 i$ u0 Z J保留时间( tR )、死时间( t0 ) 、调整保留时间（tR acute;）: tR acute;= tR - t0 . q4 j7 J. @ o2 E s6 A0 S e 相对保留值（r）：即选择性因子，两组分的调整保留值之比，色谱系统的选择性指标。+ ?3 t# q6 K7 d5 {* I2 k9 f r2,1= tR2acute;/ tR1acute;= k2/k1 . a+ a9 s+ ] k E6 i6 D- i4. 色谱峰区域宽度 越小，流出组分越集中，有利于分离 8 b8 o+ g m. d7 ^ x- k 标准差（ ）、半高峰宽( Wh/2)、峰宽（W） % S O D. } N/ L c ★ 二、基本理论 C0 c8 N* M( E ★ 1. 分配系数与色谱分离 . _. P7 j$ B$ k色谱过程是物质分子在相对运动的两相(固定相和流动相)间分配平衡的过程，混合物中，若两组分的分配系数（K ）和容量因子（k）不等，则被流动相携带的速度不等——差速迁移，从而被分离。 1 c5 l% A2 `; ^ （1）分配系数K：组分在固定相和流动相之间达到分配平衡时的浓度之比。 , C9 r2 x% L J K = Cs/Cm 9 W2 V. w o. k, o0 |K：与组分自身特性、固定相、流动相的性质及温度有关 5 J* M, Q- `) {- ` _5 d d ~! l色谱法分离依据：不同组分在固定相和流动相间K的差异 分离 9 C% ` {* N9 W（2）容量因子k （质量分配系数）：达分配平衡后，组分在固定相和流动相中的质量之比。8 |; y5 }* q5 W0 N/ m k = Ws/Wm $ ]# _5 H# K6 g! u w) _/ c4 G( _ [k与K的关系： k = Cs?Vs/(Cm?Vm )= K(Vs/Vm) - y6 N6 ]% u; K3 S9 H% m. F k: 与组分、固定相、流动相的性质及温度有关；还与两相体积有关。 $ v# j ?+ x# e) K$ e* }不同组分之间的 k 差异是色谱分离的先决条件 2 C6 E( Q; ~- y* f/ d（3）色谱过程方程 tR=t0(1+K?VS/Vm)=t0(1+k) - }5 y s, o4 v* l ★★2. 塔板理论 7 X0 C4 C. ? g/ Y色谱柱踏板数大于103时，流出曲线趋于正态分布。) m8 g$ ?; x. M$ s( z 理论踏板高(H)可由柱长（L）和理论踏板数 n 计算： _ P p. h3 V H = L /n n = 5.54 (tR/Wh/2)2 $ } E. W7 _0 ?, J8 V0 D7 M 式中分子分母单位统一 8 n3 N0 C0 @1 D+ r7 N, g- ?H 和 n 都是柱效指标，可用于评价柱效高低。 塔板数越多，塔板高度越小，柱效越高 ^ J$ [1 F* w: [. _% V E# f7 B - [+ z0 o. z I1 u6 g( w例：用HPLC法测得某组分的保留时间tR为1.5 min，半峰宽Wh/2为0.2 cm；记录纸速为2.0 cm/min，则柱效为：+ k. @$ H/ L k s: s6 H A. 1246 L* d9 s( n7 lB. 2492 8 L G) D( q }, W4 W2 U K C. 623 G5 Y, ~2 w5 L9 u; [9 iD. 1800 % C0 r6 {# r) C; F: y3 N- f E. 3116 _: O4 E- [3 c5 }1 V1 s, m n＝5.54(tR/ Wh/2)2