第十一章 经典液相色谱法.ppt

选择色谱分离条件时，必须从吸附剂、被分离物质、流动相三方面综合考虑。 * 二、 离子交换柱色谱法（IEC） 1、离子交换树脂： 树脂：母体骨架是苯乙烯和二乙烯苯聚合而成的球形网状结构的高分子聚合物 -SO3H、-COOH 阳离子交换树脂 -N(CH3)3+、-NH2 阴离子交换树脂 定义：利用离子交换剂对各组分交换性能的差异使其分离分析的方法 * 阳离子交换树脂： 强酸型 弱酸型 树脂酸性强度次序 交换与再生反应 * 阴离子交换树脂： 强碱型 如 弱碱型 如 交换与再生反应 * ①交联度：交联剂（如二乙烯苯）的用量，重量百分比表示 阳离子交换树脂交联度以8％， 阴离子交换树脂交联度以4％左右为宜。 高交联度树脂紧密网状结构，交换速度慢，但选择性好，反之，则具有较好的渗透性，选择性差。 2、性能 ②交换容量：每克干树脂含有可交换基团的数目，单位以mmol/g表示。 交换容量表示离子交换树脂进行离子交换能力大小。实际交换容量与理论有所不同。 ③溶胀：树脂吸收水分后，引起的膨胀。 溶胀程度取决于交联度高低，交联度高，溶胀小，反之，溶胀大。 * （一）塔板理论的四个基本假设 1．在柱内一小段高度内组分分配瞬间达平衡 （H→理论塔板高度） 2．分配系数在各塔板上是常数． 3．流动相非连续而是间歇式（脉动式）进入色谱柱，每次进流动相一个塔板体积 4 ．样品和流动相均加在第0号塔板上，且忽略样品沿柱方向的纵向扩散 （二）色谱峰的二项式分布 （N 较少）→逆流分布 转移3次以后，3号塔板内溶质分数 （三）色谱峰的正态分布（N50次）→近似对称分布 （四）理论板数和理论塔板高度的计算 理论塔板高度H——为使组分在柱内两相间达到一次分配平衡所需要的柱长 理论塔板数N——组分流过色谱柱时，在两相间进行平衡分配的总次数 小结 1．塔板理论的贡献：从热力学角度 解释了色谱流出曲线的形状和浓度极大点的位置 阐明了保留值与K的关系 提出了评价柱效高低的n和H的计算式 在比较相似柱的柱效时有用 须在给定条件，指定组分测定时才有意义 2． 练习 例： 在柱长为2m的5%的阿皮松柱、柱温为1000C，记录纸速度为2.0cm/min的色谱条件下，测定苯的保留时间为1.5min，半峰宽为0.20cm，求理论塔板数。 解： 二、速率理论 （一）塔板理论优缺点 （二）Van Deemteer 方程式 （一）塔板理论优缺点 成功处： 解释了色谱流出曲线的形状和浓度极大值对应的tR 阐明了保留值与K的关系 评价柱效（n，σ） 存在问题: 1）做出了四个与实际不相符的假设忽略了组分在两相中传质和扩散的动力学过程 2）只定性给出塔板高度的概念，却无法解释板高的影响因素 3）排除了一个重要参数——流动相的线速度u，因而无法解释柱效与流速关系更无法提出降低板高的途径 （二）Van Deemteer 方程式 吸收了塔板理论的有效成果——H，并从动力学角度较好地解释了影响柱效的因素 涡流扩散项 纵向扩散项 传质阻抗项 流速与柱效的关系 1. 涡流扩散项（多径扩散项）：A 产生原因：载气携样品进柱，遇到来自固定相颗粒的阻力→路径不同→涡流扩散 next 影响因素：固体颗粒越小，填充越实，A项越小 讨论： 注：颗粒太小，柱压过高且不易填充均匀 填充柱——60~100目 空心毛细管柱（0.1~0.5mm），A=0，n理较高 next 图示 back 2. 纵向扩散项（分子扩散项）：B/u 产生原因： 峰在固定相中被流动相推动向前、展开 →两边浓度差 讨论： 3. 传质阻抗项：C·u 产生原因：组分分子与流动相和固定相分子相互作用的结果。样品被流动相溶解扩散转移的过程为传质 影响因素： 续前 讨论： 注：固定液应完全覆盖载体表面，不可以太薄， 否则柱子寿命短，k太小； T不可以超过固定液最佳使用温度 小结：范氏方程说明了在色谱分离条件的选择中，填充 均匀程度、填充物的粒度、流动相的种类及流速、 固定相的液膜厚度等对柱效和峰展宽的影响 第三节 柱色谱法 一、液-固吸附柱色谱法 X:溶质分子 Y:流动相分子 a:吸附剂 m:流动相 定义: 将固体吸附剂装在管状柱内，用液体流动相进行洗脱的色谱法。 2. 吸附剂 2.1 对吸附剂的要求 1）颗粒要有一定的细度且粒度要均匀 2）具有较大的吸附表面积和一定的吸附能力 3）与洗脱剂、样品不起化学反应，且不溶于洗脱剂中 * 2.2 常用吸附剂 无机类：氧化铝、硅胶、硫酸钙、滑石粉、硅藻土等。 有机类