色谱法的基本术语及理论.PPT

第二章 色谱法的基本术语及理论 主要内容 主要内容 塔板理论 为了:(1)研究色谱峰的形状 (2)评价柱效， 人们建立了塔板理论。 塔板理论 塔板理论的假设 将色谱柱假想成由许多塔板所组成 在每个塔板上，样品组分在两相间达成一次平衡 经多次分配平衡后，各组分由于分配系数不同而彼此分离 当塔板数足够多时，色谱流出曲线可用高斯（Gaussian）分布表示： 一、峰高及峰宽度 当塔板数足够多时，色谱流出曲线可用高斯（Gaussian）分布表示： 一、峰高及峰宽度 一、峰高及峰宽度 二、理论塔板数与塔板高度 柱效可用理论塔板数 n 来表示，计算公式如下： 二、理论塔板数与塔板高度 柱效通常用单位柱长的理论塔板数来表达，即每米的理论塔板数（n/L）。柱效也可以用相当于一个理论塔板高度表示，即一个理论塔板所占据的柱长，以毫米（mm）为单位，公式如下： 二、理论塔板数与塔板高度 二、理论塔板数与塔板高度 主要内容 主要内容 中国药科大学色谱分析课程 丁 黎 色谱分析 丁黎 中国药科大学色谱分析课程 * 第一节 色谱分离与保留作用 第二节 有关色谱保留的基本术语及参数 第三节 塔板理论 第四节 速率理论 第五节 色谱峰展宽的柱外因素 第六节 分离度及影响因素 第七节 系统适应性试验 第八节 测定法 第九节 色谱吸附或分配等温线 第三节 塔板理论 将色谱分离过程比拟作蒸馏过程，将连续的色谱分离过程分割成多次的平衡过程的重复（类似于蒸馏塔塔板上的平衡过程）。 C：时间 t 时组分的浓度 C0：为被分离组分的初始浓度 tR：为对应于浓度极大点时的时间（即保留时间） ? ：为标准偏差 当 时，被分离组分的浓度最大，即Cmax，可以表示为 ： 图中色谱峰峰高（h）即浓度极大值 。 wb 标准偏差(?)：即色谱峰曲线拐点处宽度的一半 。 半峰宽(Wh/2)：色谱峰高一半处的宽度 Wh/2 =2.354 ?。 峰底宽(Wb)：从峰两边的拐点作切线与基线相交部分的宽度， Wb=4 ?。 用来衡量色谱峰宽度的参数有三种表示方法： 根据Wh/2 = 2.354 ? ，W = 4 ? ，由上式还可以推出： 式中，L 为色谱柱长，H 为理论塔板高度。 单位柱长的塔板数越多，表明柱效越高。 用不同物质计算可得到不同的理论塔板数。 不保留组分（即tR = tM的组分）不参与柱内分配，色谱系统对它们没有分离能力，但用上述理论塔板数计算公式任能计算出一定的理论塔板数，显然不够合理，需引入有效塔板数和有效塔板高度。 由于死时间的存在，n 和 H 不能确切地反映柱效，尤其是对那些出峰早的组分，因此又提出了有效塔板数及有效板高的概念。 色谱柱长度一定时，塔板数 n 越大，塔板高度 H 越小，被测组分在柱内被分配的次数越多，柱效能则越高，所得色谱峰越窄。 不同物质在同一色谱柱上的分配系数不同，用理论塔板数作为衡量柱效能的指标时，应指明测定物质。 柱效不能表示被分离组分的实际分离效果，当两组分的分配系数 K 相同时，无论该色谱柱的塔板数多大，都无法分离。 塔板理论无法解释同一色谱柱在不同的载气流速下柱效不同的实验结果，也无法指出影响柱效的因素及提高柱效的途径。 三、有关塔板理论的讨论 第一节 色谱分离与保留作用 第二节 有关色谱保留的基本术语及参数 第三节 塔板理论 第四节 速率理论 第五节 色谱峰展宽的柱外因素 第六节 分离度及影响因素 第七节 系统适应性试验 第八节 测定法 第九节 色谱吸附或分配等温线 在以上三个计算理论塔板数n的公式中，式2-19较为常用，因为实际工作中Wh/2 比较容易准确测量。 * * 中国药科大学色谱分析课程 丁 黎 * * *