色谱分析法理论基础PPT学习教案

1、会计学1色谱分析法理论基础色谱分析法理论基础2. 保留值：表示试样中各组分在色谱柱内停留的时间数值。通常用时间或相应的载气体积来表示。第1页/共30页第2页/共30页第3页/共30页第4页/共30页 注意：注意：相对保留值只与柱温及固定相性质有关，与其他色谱操作条件无关，它表示了色谱柱对这两种组分的选择性。第5页/共30页 即色谱峰宽度。习惯上常用以下三个量三个量来表示。第6页/共30页注意注意：由于半峰宽容易测量，使用方便，所以一般用它来表示区域宽度。354. 22ln22Y2/1第7页/共30页（3）峰基宽度Wb：即通过流出曲线的拐点所作的切线在基线的截距，如图I J所示。Wb与的关系：

2、Wb 4第8页/共30页第9页/共30页第10页/共30页第11页/共30页第12页/共30页第13页/共30页 按照塔板理论，色谱柱的分离效能可以用塔板数来表示，由塔板理论导出的理论塔板数 n 的计算公式是： n=5.54(tR/y1/2)216(tR/Wb)2 注：使用该公式，分子分母应取相同单位。第14页/共30页2)(16)Yt(54. 5n221RbR/Wt有效H有效L / n有效 由于同一色谱柱对不同物质的柱效能不同，故用H、n、H有效、n有效等指标表示柱效能时应注明被测物质和色谱条件。第15页/共30页22)1(16n2121rrR有效n有效有效也可以用下式表达：也可以用下式表达

3、：)1(162121rrnR有效n有效有效与与R的关系式为的关系式为：有效HrrRL22)1(162121柱长柱长符号与上面讨论的相同。符号与上面讨论的相同。第16页/共30页第17页/共30页第18页/共30页UDUCUB/ AH该式称为速率方程（范氏方程范氏方程）。 下面我们将对公式中的各项进行讨论下面我们将对公式中的各项进行讨论 第19页/共30页 A 涡流扩散项涡流扩散项, 反映溶质分子受固定相颗粒障碍改变移动方向，形成涡流引起扩散。与填充颗粒的大小及填充的均匀性有关，而与流动相的流速无关。A越大，色谱峰变宽更严重。 式中 ； 流动相的平均线速度 UDUCUB/ AH（范氏方程）。第2

4、0页/共30页v由于溶质区带前后存在着浓度差，因而产生纵向扩散使区带（色谱峰）扩宽。由于分子在液体中的扩散速率大约是在气体中的 1/105，所以该项对液相色谱来说很小，而对气相色谱则很重要。v扩散的严重与否，关键是取决于流动相的线速度。速率方程（范氏方程）UDUCUB/ AH：分子扩散项UB/ 第21页/共30页C 固定相传质阻力项 D 流动相传质阻力项 (非平衡状态作用) 对于一定的色谱体系，速率方程中A、B、C、D其值为一定。速率方程描述了流动相的平均线速度对柱效能的影响。第22页/共30页从图中可以看出，曲线最低点处 H 最小，即柱效能最高，该点对应的载气流速为最佳流速。 上述做法可用来

5、求某条件下对某种物质的最佳载气流速。 H 的关系如下图所示气相色谱分析法中，气相色谱分析法中，第23页/共30页试评价（1）（2）（3）的分离效果。（考虑两方面因素：溶质的保留值和溶质区带的区域宽度）色谱分离效率用参数分离度（分辨率）R来表示。第24页/共30页v式中：分子反映了溶质在两相中分配行为对分离的影响， 是色谱分离的热力学因素。v分母反映了动态过程溶质区带的扩宽对分离的影响，是 色谱分离的动力学因素。v从中得到：两溶质保留时间相差越大，色谱峰越窄，两溶质保留时间相差越大，色谱峰越窄，分分 离越好。离越好。)(699. 1)( 2)( 2/ 1)(2/1)(2/1)()()()()()

6、(BAARBRBbAbARBRYYttRWWttR或第25页/共30页一般当 R1.5 时，可以认为两个组分分离两个组分分离完全完全。R也称为色谱总分离效能指标。第26页/共30页nKKRBB1141有效nR141以n有效表示，则有：另外，当两组分的色谱峰分离较差，峰底宽度难于测量时，可用半峰宽代替峰底宽度，此时：)(2/1)(2/1)()(BAARBRYYttR R 0.59R第27页/共30页关于R、n有效、r2.1、H有效、L柱长间关系如下：1 . 211 . 2rr16有效n21 . 21 . 21rrR=n有效16R221 . 21 . 21rr L16R2 H有效 H有效=L / n有效对于一定的色谱柱和一定的难分离物质对，在一定的操作条件下，其r2.1和H有效为常数，L因此可得L R2 R第28页/共30页 例： 假设两组分的相对保留值r2.1为1.15,要在一根填充柱上 获得完全分离（R1.5），需要有效塔板数和柱长为多少？21 .