第11章 气相色谱法和高效液相色谱法.ppt

§11-1 色谱分析理论基础 一、 概述 色谱法又名色层法、层析法。 色谱法的产生：由Tsweet于1906年创立。Tsweet在研究植物叶色素成分时，得名“色谱法”的分离方法。到了1931年，Kuhn等用同样的方法成功地分离了胡萝卜素和叶黄素，开始为人们所重视。 现在，“色谱法”已广泛用于无色物质的分离，“色谱”已失去了它原来“色”的含义，但其名称一直沿用至今。 色谱法(chromatography)：以试样组分在固定相和流动相间的溶解、吸附、分配、离子交换或其他亲和作用的差异为依据而建立起来的各种分离分析方法称色谱法。 色谱柱：进行色谱分离用的细长管。 固定相：（stationary phase） 管内保持固定、起分离作用的填充物。 流动相：（mobile phase）流经固定相的空隙 或表面的冲洗剂。 色谱分析法：将色谱法应用于分析化学中，并与适当的检测手段结合，就构成了色谱分析法。通常简称“色谱法” 色谱仪：用以完成色谱分离、分析过程的仪器。其一般流程为 流动相→进样装置→色谱柱→检测器 →数据记录与处理 按固定相的几何形式分类： 1.柱色谱法， 2.纸色谱法， 3.薄层色谱法 。 按两相所处的状态分类 ： 二、 色谱分离基本原理 以气相色谱为例说明色谱的分离原理。 色谱柱:主要有2种，为填充柱和毛细管柱；气固色谱和气液色谱。 气固色谱： 固定相为，多孔性的固体吸附剂。 分离是主要基于固体吸附剂对试样中各组分的吸附能力的不同。 气液色谱： 固定相为，担体+固定液。 分离是主要基于固定液对试样中各组分的溶解度的不同。 即基本分离过程： 基于吸附-脱附-吸附-脱附- …… 或溶解-挥发-溶解-挥发-……的分离过程——分配过程 分配过程达到平衡时，平衡程度可用分配系数或容量因子衡量。 分配系数K：在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的浓度比。 因此，色谱法是利用不同物质在流动相和固定相两相间分配系数的不同，经过反复多次的分配，而实现分离的方法。即K的差异是实现分离的前提，表征了分离的可能性。 容量因子k （容量比，分配比；实际应用中常用）：指在一定温度和压力下，组分在色谱柱中达分配平衡时，在固定相与流动相中的质量比——更易测定。 β为相比，等于 VM / VS, 反映各种色谱柱柱型及其结构特征。如： 填充柱（Packing column）: 6~35 毛细管柱（Capillary column）: 50~1500 三、色谱流出曲线及有关术语 试样中各组分经色谱柱分离后，按先后次序经过检测器时，检测器就将流动相中各组分浓度变化转变为相应的电信号，由记录仪所记录下的信号——时间曲线或信号——流动相体积曲线，称为色谱流出曲线，或色谱图。 是色谱定性、 定量和评价色 谱分离情况的 基本依据。 色谱图界面 常用术语： 基线： 在操作条件下，仅有纯流动相进 入检测器时的流出曲线。 峰高与峰面积：色谱峰顶点与峰底之间的 垂直距离称为峰高(peak height)。用h表示。 峰与峰底之间的面积称为峰面积(peak area)， 用A表示。 峰的区域宽度： a、峰底宽 WD = 4σ b、半高峰宽 Wh/2=2.355σ c、标准偏差峰宽 W0.607h=2σ 保留值: 1) 保留时间?：从进样至被测组分出现浓度最大值时所需时间tR。 2) 保留体积 ：从进样至被测组分出现最大浓度时流动相通过的体积，VR。 死时间： 不被固定相滞留的组分，从进样至出现浓度最大值时所需的时间称为死时间(dead time)，tM。 死体积: 不被固定相滞留的组分，从进样至出现浓度最大值时流动相通过的体积称为死体积(dead volume) ，VM。（F0为柱尾载气体积流量） VM = tM F 0 调整保留值: 　1) 调整保留时间：扣除死时间后的保留时间。 tR?= tR – tM 　2) 调整保留体积：扣除死体积后的保留体积。 VR ? = VR – VM 或 VR ? = tR