平顶山学院 仪器分析 第十四章 色谱分析法导论.ppt

速率理论 例如 在2 m长20%的DNP柱上，苯和环己烷的保留时间分别为185 s和175 s，峰底宽度分别为1.8 mm和1.2 mm，记录仪走纸速度为600 mm/h，如果要使两组分的分离度R=1.5，色谱柱至少需要增加多少米？ 例题 已知物质A和B在一根30.00 cm长的柱上的保留时间分别为16.40 min和17.63 min。不被保留组分通过该柱的时间为1.30 min。峰底宽度分别为1.11 min和1.21 min，计算： 求：（1）柱的分离度； （2）柱的平均塔板数； 解 ：(1) 柱的分离度 (2) 柱的平均塔板数 n = 16 (tR/Wb )2 =16 (16.40 /1.11)2 = 3493 n = 16 (tR/Wb )2 =16 (17.63 /1.21)2 = 3397 n平均 = （3493 + 3397）/ 2 = 3445 L有效 = n有效·H有效 = 1547×0.1 = 155 cm 即柱长为1.55米时，两组分可以得到完全分离。 解： α2,1= 100 / 85 = 1.18 例 题：在一定条件下，两个组分的调整保留时间分别为85秒和100秒，要达到完全分离，即R=1.5。计算需要多少块有效塔板?若填充柱的塔板高度为0.1 cm，柱长是多少? §14-5 色谱定性和定量分析 一、定性分析 定性分析的任务是确定色谱图上各个峰代表什么物质，即确定未知物的组成。 在一定的操作条件下，各组分性质不同，有各自确定的保留值，因此，保留值可作为一种定性指标。但某些组分在同一色谱条件下具有相似或相同的保留值，无法进行判断，故色谱峰定性分析有一定的局限性。若了解试样的来源、性质、分析目的的基础上，可对试样的组成作初步判断。然后根据保留参数进一步确定未知物的组成。 1. 利用纯物质对照定性 在相同色谱条件下，将标准纯物质和样品分别进样，若其中两者保留值相同，且峰形相似，可能为同一物质。若不放心，可换用另外一根色谱柱再次进行分析判断。 此方法要求操作条件稳定、一致，必须严格控制操作条件，尤其是流速。 2. 根据相对保留值α定性 选一基准物质s，如正丁烷、正戊烷、苯、对二甲苯、环己醇、环己酮等，在相同柱温和固定相下，求出未知物和基准物质在同一根柱子上的αi,s值，然后将求出的相对保留值与文献值对照。 3. 利用峰高增量定性 若样品复杂，流出峰距离太近，或操作条件不易控制，可先作出未知样的色谱图，然后将已知物加到样品中，混合进样，若被测组分峰高增加了，则可能含该已知物。 4. 利用保留值经验规律定性 (1) 碳数规律——推知同系物调整保留值 在一定温度下，同系物的调整保留时间的对数值与其分子中碳原子数呈线性关系 lg t R=A1n+C1 t R:调整保留时间 A1， C1: 对给定的色谱系统和固定液为常数 n: 分子中碳原子数(n≥3) 根据同系物中几个已知组分的调整保留值可推知同系物其它组分的调整保留值，可用于定性鉴定。 (2) 沸点规律 推知相同碳数的其它异构体的调整保留值（自学）。 在一定色谱条件下，同族具有相同碳数的碳链异构体，其调整保留时间的对数与其沸点呈线性关系 lg t R=A2Tb+C2 A2、C2 均为常数；Tb 为组分的沸点（K） 根据同族同碳数碳链异构体中几个已知组分的调整保留值及其沸点，可推知同族中具有相同碳数的其它异构体的调整保留值。 5. 根据文献保留值数据定性—不需标样 （1）用相对保留值：α i,s 用组分i对标准物s的相对保留值作为定性指标。只与两组分的分配系数有关，不受操作条件的影响。 只要固定相性质与柱温确定， αi,s 是个定值。 可选苯、正已烷、环已烷作标准物，手册上列出许多αi, s 。 样品、标准物——色谱柱，求得αi, s，与手册上对比。 （2）保留指数定性法 保留指数又称科瓦茨指数，保留指数定性法是一种重现性较好的定性参数。 人为规定正构烷烃保留指数为分子中碳原子个数乘以100，如正己烷、正庚烷的保留指数分别为600和700。 被测物质的保留指数IX可采用两个相邻正构烷烃的保留指数进行测定。将碳数为n和n+1的正构烷烃加到被测物质x中进行色谱分析，测得它们的保留值。 保