仪器分析-第十二章 色谱法基础.ppt

第十二章 色谱法基础 第一节　概述 一、概述 色谱法 二、色谱法分类 液相色谱 (3)其他色谱方法 三、色谱法的特点 第十二章 色谱法基础 第二节　色谱流出曲线及有关术语 一、色谱流出曲线 二、色谱曲线有关术语 （2）用体积表示的保留值 3. 相对保留值r21 4. 区域宽度 第十二章 色谱法基础 第三节　 色谱法基本原理 一、分配系数Ｋ和分配比k1. 分配系数Ｋ 分配系数 Ｋ 的讨论 2.分配比k 3.分配系数K与分配比k的关系 4. 分配比与保留时间的关系 色谱理论 二、塔板理论-柱分离效能指标 2.有效塔板数和有效塔板高度 3.塔板理论的特点和不足 三、速率理论-影响柱效的因素 Ａ─涡流扩散项 Ｂ/ｕ—分子扩散项 Ｂ.ｕ —传质阻力项 2.载气流速与柱效——最佳流速 3. 速率理论的要点 第十二章 色谱法基础 第四节　 分离度与基本色谱分离方程式 一、分离度 讨论： 分离度的表达式： 讨论： 例题1： 例题2： 第十二章 色谱法基础 一、色谱的定性分析 二、色谱定量分析方法 一、色谱定性鉴定方法 2.利用文献保留值定性 3.保留指数 保留指数计算方法 4.与其他分析仪器联用的定性方法 二、 色谱定量分析方法 2. 定量校正因子 3.常用的几种定量方法 （1）归一化法： （2）外标法 （3）内标法 内标法特点 一、分离度 二、基本色谱分离方程式 塔板理论和速率理论都难以描述难分离物质对的实际分离程度。即柱效为多大时，相邻两组份能够被完全分离。 难分离物质对的分离度大小受色谱过程中两种因素的综合影响：保留值之差──色谱过程的热力学因素； 区域宽度──色谱过程的动力学因素。 色谱分离中的四种情况如图所示： 色谱分离中的四种情况的讨论： ① 柱效较高，△K(分配系数)较大,完全分离； ② △K不是很大，柱效较高，峰较窄，基本上完全分离； ③柱效较低，，△K较大,但分离的不好； ④ △K小，柱效低，分离效果更差。 R=0.8：两峰的分离程度可达89%； R=1：分离程度98%； R=1.5：达99.7%（相邻两峰完全分离的标准）。 令Wb(2)=Wb(1)=Wb（相邻两峰的峰底宽近似相等），引入相对保留值和塔板数，可导出下式： 二、基本色谱分离方程式 （1）分离度与柱效 分离度与柱效的平方根成正比， r21一定时，增加柱效，可提高分离度，但组分保留时间增加且峰扩展，分析时间长。 （2）分离度与r21 增大r21是提高分离度的最有效方法，计算可知，在相同分离度下，当r21增加一倍，需要的n有效 减小10000倍。 增大r21的最有效方法是选择合适的固定液。 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？ 解： r21= 100 / 85 = 1.18 n有效 = 16R2 [r21 / (r21 —1) ]2 = 16×1.52 ×(1.18 / 0.18 ) 2 = 1547（块） 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。 在一定条件下，两个组分的保留时间分别为12.2s和12.8s，计算分离度。要达到完全分离，即R=1.5，所需要的柱长。 解： 分离度： 塔板数增加一倍，分离度增加多少？ 第五节色谱定性和定量分析 1.利用纯物质定性的方法 利用保留值定性：通过对比试样中具有与纯物质相同保留值的色谱峰，来确定试样中是否含有该物质及在色谱图中的位置。不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。 利用加入法定性：将纯物质加入到试样中，观察各组分色谱峰的相对变化。 利用相对保留值r21定性 相对保留值r21仅与柱温和固定液性质有关。在色谱手册中都列有各种物质在不同固定液上的保留数据，可以用来进行定性鉴定。 又称Kovats指数(Ⅰ)，是一种重现性较好的定性参数。测定方法： 将正构烷烃作为标准，规定其保留指数为分子中碳原子个数乘以100（如正己烷的保留指数为600）。 其它物质的保留指数（IX）是通过选定两个相邻的正构烷烃，其分别具有Z和Z＋1个碳原子。被测物质X的调整保留时间应在相邻两个正构烷烃的调整保留值之间如图所示： 小型化的台式色质谱联用仪（GC-MS；LC-MS） 色谱-红外光谱仪联用仪；