色谱法分离原理.ppt

u在上述方程各项中存在矛盾，因此，应求出最佳值：第94页，共163页，星期日，2025年，2月5日uHminuopt第95页，共163页，星期日，2025年，2月5日4.流动相线速度对板高的影响（1）LC和GC的H-u图根据vanDeemter公式作LC和GC的H-u图，LC和GC的H-u图十分相似，对应某一流速都有一个板高的极小值，这个极小值就是柱效最高点；第96页，共163页，星期日，2025年，2月5日分子扩散项和传质阻力项对板高的贡献第97页，共163页，星期日，2025年，2月5日LC板高极小值比GC的极小值小一个数量级以上，说明液相色谱的柱效比气相色谱高得多；LC的板高最低点相应流速比起GC的流速亦小一个数量级，说明对于LC，为了取得良好的柱效，流速不一定要很高。第98页，共163页，星期日，2025年，2月5日(2)分子扩散项和传质阻力项对板高的贡献较低线速时，分子扩散项起主要作用；较高线速时，传质阻力项起主要作用；其中流动相传质阻力项对板高的贡献几乎是一个定值。在高线速度时，固定相传质阻力项成为影响板高的主要因素，随着速度增高，板高值越来越大，柱效急剧下降。第99页，共163页，星期日，2025年，2月5日分子扩散项和传质阻力项对板高的贡献第100页，共163页，星期日，2025年，2月5日5.固定相粒度大小对板高的影响粒度越细，板高越小，并且受线速度影响亦小。这就是为什么在HPLC中采用细颗粒作固定相的根据。当然，固定相颗粒愈细，柱流速愈慢。只有采取高压技术，流动相流速才能符合实验要求。第101页，共163页，星期日，2025年，2月5日固定相粒度大小对板高的影响第102页，共163页，星期日，2025年，2月5日第四节分离度分离度R是一个综合性指标。分离度是既能反映柱效率又能反映选择性的指标，称总分离效能指标。分离度又叫分辨率，它定义为相邻两组分色谱峰保留值之差与两组分色谱峰底宽总和之半的比值，即R=2(tR2-tR1)/Y1+Y2第103页，共163页，星期日，2025年，2月5日R值越大，表明相邻两组分分离越好。一般说，当R1时，两峰有部分重叠；当R=1时，分离程度可达98%；当R=1.5时，分离程度可达99.7%。通常用R=1.5作为相邻两组分已完全分离的标志。第104页，共163页，星期日，2025年，2月5日图1表示不同分离度时色谱峰分离的程度第105页，共163页，星期日，2025年，2月5日分离度受柱效（n）、选择因子（α）和容量因子（k）三个参数的控制。对于难分离物质对，由于它们的分配系数差别小，可合理地假设k1≈k2=k，Y1≈Y2=Y。由n=16（tR/Y）2得：1/Y=（?n/4）?（1/tR）第106页，共163页，星期日，2025年，2月5日分离度R为：R=（?n/4）?（α-1/α）（k/1+k）上式即为基本色谱分离方程式。第107页，共163页，星期日，2025年，2月5日基本的色谱方程的表达式第108页，共163页，星期日，2025年，2月5日在实际应用中，往往用neff代替n处理上式可得

可以看出，后者为基本色谱分离方程式又一表达式。第109页，共163页，星期日，2025年，2月5日1.分离度与柱效的关系由分离方程式看出，具有一定相对保留值α的物质对，分离度直接和有效塔板数有关，说明有效塔板数能正确地代表柱效能。而分离方程式表明分离度与理论塔板数的关系还受热力学性质的影响。当固定相确定，被分离物质对的α确定后，分离度将取决于n。这时，对于一定理论板高的柱子，分离度的平方与柱长成正比，即第110页，共163页，星期日，2025年，2月5日说明用柱长的色谱柱可以提高分离度，但延长了分析时间。因此，提高分离度的好方法是制备出一根性能优良的柱子，通过降低板高，以提高分离度。第111页，共163页，星期日，2025年，2月5日2.分离度与选择因子的关系由基本色谱方程式判断，当α=1时，R=0。这时，无论怎样提高柱效也无法使两组分分离。显然，α大，选择性好。