《色谱法分析法 》ppt课件

1、东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课 第十二章 色谱法分析法第一节第一节 概述概述第二节第二节 气相色谱实际根底气相色谱实际根底第三节第三节 气相色谱法气相色谱法第四节第四节 高效液相色谱法高效液相色谱法第五节第五节 色谱分别方式的选择色谱分别方式的选择东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课第一节第一节 概概 述述色谱法色谱法ChromatographyChromatography是一种分别分析方法，是一种分别分析方法，是目前科研和消费分析中广泛采用的一种重要工是目前科研和消费分析中广泛采用的一种重要工具。一句话，色

2、谱法非常有用，必需掌握。具。一句话，色谱法非常有用，必需掌握。一、色谱法简介一、色谱法简介色谱法是色谱法是19011901年由俄国植物学家茨维特年由俄国植物学家茨维特Tswett)Tswett)提出，最初的认识是在于它的分别价值，用于分提出，最初的认识是在于它的分别价值，用于分别植物中的色素等有色物质。现代的色谱方法，别植物中的色素等有色物质。现代的色谱方法，不再局限于有色物质，也大量用于分别无色物质。不再局限于有色物质，也大量用于分别无色物质。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课俄国植物学家茨维特运用的安装：色谱俄国植物学家茨维特运用的安装：色谱原型安

3、装如图，用来分别植物叶片中的原型安装如图，用来分别植物叶片中的色素。色素。管子中的填充物，固定不动，称为固定管子中的填充物，固定不动，称为固定相碳酸钙；相碳酸钙；将色素提取物置于管子上端，靠重力往将色素提取物置于管子上端，靠重力往下流，同时用石油醚淋洗；石油醚称为下流，同时用石油醚淋洗；石油醚称为流动相携带试样混合物流过固定相流动相携带试样混合物流过固定相。管子及填充物可以称为色谱柱。管子及填充物可以称为色谱柱。色谱三元素！色谱三元素！叶绿素叶绿素A叶黄素叶黄素胡萝卜素胡萝卜素东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课色谱分别原理：色谱分别原理： 当流动相中携

4、带的混合物流经固定相时，混合物当流动相中携带的混合物流经固定相时，混合物中与固定相发生相互作用。由于混合物中各组分在中与固定相发生相互作用。由于混合物中各组分在性质和构造上的差别，与固定相之间产生的作用力性质和构造上的差别，与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同，随着流动相的挪动，混合物在的大小、强弱不同，随着流动相的挪动，混合物在两相间经过反复多次的分配平衡，使得各组分在固两相间经过反复多次的分配平衡，使得各组分在固定相中停留的时间不同，从而按一定次序由固定相定相中停留的时间不同，从而按一定次序由固定相中流出。与适当的柱后检测方法结合，实现混合物中流出。与适当的柱后检测方法结合，实现混合物

5、中各组分的分别与检测。中各组分的分别与检测。 两相及两相的相对运动构成了色谱法的根底。两相及两相的相对运动构成了色谱法的根底。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课 这种借在两相间分配原理而使混合物中各组分分别这种借在两相间分配原理而使混合物中各组分分别的技术，称为色谱分别技术或色谱法。的技术，称为色谱分别技术或色谱法。二、色谱法分类二、色谱法分类1 1、按两相物理形状分类、按两相物理形状分类气相色谱气体作流动相，气固色谱、气液色谱气相色谱气体作流动相，气固色谱、气液色谱液相色谱液体作流动相，液固色谱、液液色谱液相色谱液体作流动相，液固色谱、液液色谱流动相

6、形状流动相形状固定相形状固定相形状东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课2 2、按固定相的方式分类、按固定相的方式分类柱色谱：固定相装在色谱柱中，分：填充柱色谱和柱色谱：固定相装在色谱柱中，分：填充柱色谱和毛细管色谱。毛细管色谱。纸色谱：以多孔滤纸为载体，以吸附在滤纸上的水纸色谱：以多孔滤纸为载体，以吸附在滤纸上的水为固定相为固定相薄层色谱：以涂渍在玻璃板或塑料板上的吸附剂粉薄层色谱：以涂渍在玻璃板或塑料板上的吸附剂粉末制成薄层作固定相末制成薄层作固定相东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课3、按分别过程中物理化学原理

7、分类、按分别过程中物理化学原理分类吸附色谱：吸附剂外表对不同组分的物理吸附性能差别吸附色谱：吸附剂外表对不同组分的物理吸附性能差别分配色谱：不同分配色谱：不同 组分在两相中有不同的分配系数组分在两相中有不同的分配系数离子交换色谱：利用离子交换原理离子交换色谱：利用离子交换原理排阻色谱：利用多孔性物质对排阻色谱：利用多孔性物质对 不同大小分子的排阻作用不同大小分子的排阻作用按其它原理：凝胶色谱按其它原理：凝胶色谱 超临界流体色谱超临界流体色谱 高效毛细管电泳高效毛细管电泳东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课三、色谱法的特点三、色谱法的特点1 1分别效率高分

8、别效率高 复杂混合物，有机同系物、异构体。手性复杂混合物，有机同系物、异构体。手性异构体。异构体。2 2 灵敏度高灵敏度高 可以检测出可以检测出10-610-610-9g10-9g的物质。的物质。3 3 分析速度快分析速度快 普通在几分钟或几非常钟内可以完成一个普通在几分钟或几非常钟内可以完成一个试样的分析。试样的分析。4 4 运用范围广运用范围广 几乎一切的化学物质几乎一切的化学物质。 缺乏之处：缺乏之处： 被分别组分未知物的定性较为困难被分别组分未知物的定性较为困难。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课三、气相色谱分别过程及有关术语三、气相色谱分别过

9、程及有关术语1、气相色谱分别过程、气相色谱分别过程载气AB色谱柱检测器记录仪载气载气载气载气东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课2、气相色谱常用术语、气相色谱常用术语色谱图色谱流出曲线色谱图色谱流出曲线试样中的各组分经色谱柱分别后，随载气依次进入检测器，试样中的各组分经色谱柱分别后，随载气依次进入检测器，检测器将各组分浓度的变化转换为电信号，在记录仪上记检测器将各组分浓度的变化转换为电信号，在记录仪上记录为检测器呼应随时间的变化的微分曲线，称为色谱流出录为检测器呼应随时间的变化的微分曲线，称为色谱流出曲线。曲线。 东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分

10、 析析 化化 学学 精精 品品 课课1 1色谱峰色谱峰组分从色谱柱流出，检测器对该组分的呼应信号随时间变组分从色谱柱流出，检测器对该组分的呼应信号随时间变化所构成的峰形曲线。化所构成的峰形曲线。 特点：当进样少，组分浓度低时，呈高斯分布特点：当进样少，组分浓度低时，呈高斯分布东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课2 2基线基线在正常操作条件下，仅用载气经过色谱柱时，检测器呼应在正常操作条件下，仅用载气经过色谱柱时，检测器呼应信号随时间变化的曲线称为基线。信号随时间变化的曲线称为基线。 特点：稳定的基线应为平行于横轴的直线。特点：稳定的基线应为平行于横轴的直

11、线。Base line东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课3 3色谱峰高色谱峰高色谱峰顶点到基线的垂直间隔高度称为色谱峰高。色谱峰顶点到基线的垂直间隔高度称为色谱峰高。 h东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课4 4色谱峰的区域宽度色谱峰的区域宽度色谱峰的区域宽度是组分在色谱柱中谱带扩张的函数，可以色谱峰的区域宽度是组分在色谱柱中谱带扩张的函数，可以反映色谱柱的分别效能。在可以将组分分开的情况小，峰的反映色谱柱的分别效能。在可以将组分分开的情况小，峰的区域宽度越窄越好。区域宽度越窄越好。度量色谱峰的区域宽度通常有三种

12、方法：度量色谱峰的区域宽度通常有三种方法：i i规范偏向规范偏向：它是：它是0.6070.607倍峰高处色谱峰宽度的一半倍峰高处色谱峰宽度的一半(EF/2)(EF/2)0.607h2EF东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课iiii半顶峰宽半顶峰宽W1/2W1/2：峰高一半处对应的色谱峰宽：峰高一半处对应的色谱峰宽(GH)(GH) W1/2 W1/22.354 2.354 GHh/2东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课iiiiii色谱峰底宽色谱峰底宽WbWb：色谱峰两侧拐点作切线与基线交：色谱峰两侧拐点作切线与基线交

13、点间的间隔点间的间隔(IJ)(IJ)。 Wb Wb4 4 IJWbWb东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课5 5保管值保管值试样各组分在色谱柱中保管行为的量度。试样各组分在色谱柱中保管行为的量度。它反映了组分与固定相之间相互作用的大小它反映了组分与固定相之间相互作用的大小保管时间tR保管体积VR东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课i i保管时间保管时间tRtR：试样从进样开场到柱后出现峰极大值所：试样从进样开场到柱后出现峰极大值所需的时间。相应于试样到达柱末端的检测器所需的时间。需的时间。相应于试样到达柱末端的检测

14、器所需的时间。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课iiii死时间死时间t0t0：不被固定相保管吸附或溶解的气体：不被固定相保管吸附或溶解的气体的组分如空气和甲烷从进样到色谱图上出现峰最大值的组分如空气和甲烷从进样到色谱图上出现峰最大值所需的时间。所需的时间。t0东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课iiiiii调整保管时间调整保管时间tRtR：扣除死时间后的保管时间扣除死时间后的保管时间 tR tRtRtRt0t0(iv)(iv)保管体积保管体积 VR VR：指从进样到出现某组分的色谱峰最大值：指从进样到出现某组分的

15、色谱峰最大值时所经过载气的体积。时所经过载气的体积。假设色谱柱出口处载气的流量为假设色谱柱出口处载气的流量为F0F0ml/minml/min，那么，那么VRVRtRF0tRF0v v死体积死体积V0V0：死时间内经过色谱柱载气的体积：死时间内经过色谱柱载气的体积V0V0tMF0 tMF0 V0V0：实践上是色谱柱内载气所占的体积。：实践上是色谱柱内载气所占的体积。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课vivi调整保管体积调整保管体积VRVR：VRVRVRVRV0V0viivii相对保管值相对保管值2.12.1：在一样操作条件下，两组分的：在一样操作条件下，

16、两组分的调整保管值之比。调整保管值之比。)1()1()2(1 . 2)2(RRRVVttR东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课讨论：讨论：2.12.1只与柱温及固定相的性质有关，而与柱径、柱长、填只与柱温及固定相的性质有关，而与柱径、柱长、填充情况及流动相流速无关。色谱法中，特别是气相色谱充情况及流动相流速无关。色谱法中，特别是气相色谱法中，广泛运用的定性数据；法中，广泛运用的定性数据；2.12.1是调整保管值之比，而不是保管值之比；是调整保管值之比，而不是保管值之比；可表示色谱柱的选择性，可表示色谱柱的选择性， 2.1 2.1越大，两组分的越大，两组分

17、的tRtR值相差值相差越大，越易分别；当越大，越易分别；当2.12.11 1时，重叠。时，重叠。保管值又是色谱分别过程热力学性质的重要参数；保管值又是色谱分别过程热力学性质的重要参数；东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课从色谱流出曲线，可以得到许多重要信息从色谱流出曲线，可以得到许多重要信息P211P2111 1色谱峰数目色谱峰数目可以判别试样中所含组分的最少个数。可以判别试样中所含组分的最少个数。2 2色谱峰保管值或位置色谱峰保管值或位置可以进展定性分析。可以进展定性分析。3 3色谱峰下的面积或峰高色谱峰下的面积或峰高可以进展定量分析。可以进展定量分析

18、。4 4色谱峰的保管值及其区域宽度色谱峰的保管值及其区域宽度是评价色谱柱是评价色谱柱 分别效能的根据。分别效能的根据。5 5色谱峰两峰间的间隔色谱峰两峰间的间隔是评价固定相和流动相是评价固定相和流动相 选择能否适宜的根据。选择能否适宜的根据。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课第二节第二节 气相色谱实际根底气相色谱实际根底东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课色谱分别原理色谱分别原理 色谱法本质是一种物理化学的分别方法。它是根据混合色谱法本质是一种物理化学的分别方法。它是根据混合物各组分在互不相溶的两相物各组分在互不

19、相溶的两相固定相和流动相中具有不同固定相和流动相中具有不同的吸附才干、分配系数或其它亲和作用的性质作为分别根据的吸附才干、分配系数或其它亲和作用的性质作为分别根据，当两相作相对运动时，组分在两相中反复多次分配，这样，当两相作相对运动时，组分在两相中反复多次分配，这样就使得那些吸附才干或分配系数只需微小差别的物质，在挪就使得那些吸附才干或分配系数只需微小差别的物质，在挪动速度上产生了较大差别，从而到达完全分别。动速度上产生了较大差别，从而到达完全分别。色谱是一种分别技术，要把复杂的试样中各个组分分开为目的！色谱是一种分别技术，要把复杂的试样中各个组分分开为目的！东东 北北 师师 范范 大大 学学

20、 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课如某A、B两个组分的试样ABBA要使两组分完全分开，必需满足1相邻两个组分分开的间隔要明显，也就是说两个组分的保管值要有明显的区别。2色谱峰的区域宽度：要窄。区域扩宽的速率应小于区域分别的速率，东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课BA作为一个色谱实际，应研讨这两个方面：1组分在柱中挪动的速率；2组分在挪动过程中区域变宽的程度及其影响要素。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课一、塔板实际plate theory) 以气液色谱为例 1。分配平衡：塔板实际又称平衡实际，也就是说色

21、谱过程可以看成是组分在流动相和固定相之间的分配平衡过程。Amobile Astationary1分配系数K：在一定温度、压力下，组分在两相间分配到达平衡时的浓度比，称为分配系数，用K表示，即：glccK 组分在流动相中的浓度组分在固定相中的浓度东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课分配系数分配系数一定温度下，组分的分配系数一定温度下，组分的分配系数K K越大，即在液相越大，即在液相中的浓度大在液相中停留的时间长，出峰越中的浓度大在液相中停留的时间长，出峰越慢；慢；试样一定时，试样一定时，K K主要取决于固定相性质，选择适主要取决于固定相性质，选择适宜的固定

22、相可改善分别效果；宜的固定相可改善分别效果；每个组份在各种固定相上的分配系数每个组份在各种固定相上的分配系数K K不同，试不同，试样中的各组分具有不同的样中的各组分具有不同的K K值是色谱分别的根底；值是色谱分别的根底；某组分的某组分的K = 0K = 0时，即不被固定相保管，最先流时，即不被固定相保管，最先流出。出。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课2分配比k：在一定温度和压力下，组分在固定相和流动相中的质量之比，称为分配比，用k表示，即：glmmk 组分在流动相中的质量组分在固定相中的质量glnnk 量组分在流动相中物质的量组分在固定相中物质的东东

23、 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课分配比k和分配系数K之间的关系：gllgggllglVVKkVVkVmVmccK或者/其中：其中：l：液相；：液相；g：气相；：气相；m：质量；：质量；C：浓度；：浓度；V：体积：体积东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课讨论：讨论：影响要素：柱温、柱压；影响要素：柱温、柱压；K K与与V V无关，而无关，而k k与固定液的体积又关与固定液的体积又关Vl) Vl) ；分配比分配比k k越大，组分在固定液中的量越多，相当于柱的容量越大，组分在固定液中的量越多，相当于柱的容量越大，故越大，

24、故k k又称容量因子；又称容量因子；与保管值的关系与保管值的关系; ; 当某一组分的色谱峰最高点出现时，阐明该组分恰好有当某一组分的色谱峰最高点出现时，阐明该组分恰好有一半的量洗脱在的流动相中刚好流出柱子体积一半的量洗脱在的流动相中刚好流出柱子体积VRVR，其他一半那么留在柱内，即留在柱内的流动相体积为其他一半那么留在柱内，即留在柱内的流动相体积为VgVg和固定相体积为和固定相体积为VlVl中，根据物料等衡原理：中，根据物料等衡原理：东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课lRlRggllglgRllgggRKVVKVVVVVccKVccVVcVcVcV00

25、且调整保管体积调整保管体积VRVR与分配系数成正比。是色谱过程的根本与分配系数成正比。是色谱过程的根本方程，将反映色谱行为的保管值方程，将反映色谱行为的保管值VRVR、V0V0、VRVR与反映与反映物质性质的热力学常数物质性质的热力学常数K K联络起来。联络起来。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课00000000000tttttVVVVVVVVVVkVVVKKVVVVVKVVKkRRRRllRlRlRlgl容量因子容量因子k k是调整保管时间和死时间之比，即表示溶质是调整保管时间和死时间之比，即表示溶质分子破费在固定相中的时间比在流动相中长多少倍。分子

26、破费在固定相中的时间比在流动相中长多少倍。某组分的某组分的k k越大，保管时间越长，反之亦然。越大，保管时间越长，反之亦然。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课3色谱根本保管方程气液色谱：lRlRKVVKVVV0色谱柱确定后，Vg和Vl即为定值，分配系数K不同的组分保管值不同，因此在色谱图上有不同位置的色谱峰。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课2。塔板实际plate theory) ：1塔板模型：将色谱柱假想为一个精馏塔，色谱柱中的固定相笼统化为一系列延续的、相等体积的塔板。每一块塔板的高度称实际塔板高度H板高。

27、精馏塔模型精馏塔模型东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课将色谱分别过程比作蒸馏过程，直接援用途置蒸馏过程的概念、实际和方法来处置色谱过程，即将延续的色谱过程看作是许多小段平衡过程的反复。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课2塔板实际的假设： i在每一块塔板上被分别组分在两相气液间很快到达平衡，然后随载气一个塔板一个塔板的方式向前挪动。对于一根柱长为L的色谱柱，那么组分在柱中到达平衡的次数n为： n=L/H n称为实际塔板数，H为每一块塔板的高度。与精馏塔一样，色谱柱的柱效随实际塔板数n的添加而添加，随板高H的增大而

28、减小;东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课ii载气流动相进入色谱柱，不是延续的而是脉动式的，每次进气为一个塔板体积；iii试样开场时都加在第0号塔板上，且试样沿色谱柱方向的分散纵向分散可忽略不计；iv分配系数在各塔板上是常数。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课3塔板实际的内容：i 当组分在柱中的平衡次数，即实际塔板数n50时，可得到根本对称的峰形曲线。对于气相色谱，n约为103106，流出曲线趋近正态分布曲线。ii试样进入色谱柱后，只需各组分在两相间的分配系数有微小差别，经过反复多次的分配平衡后，可获得良好的分别

29、。iii由塔板实际可导出n与半峰宽度或峰底宽度的关系：nLHWtWtnbRR;1654. 5222/1东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课讨论：i tR一定时，峰宽越小，阐明n越大H越小，色谱柱的效能越高柱效。ii同一色谱柱，采用不同物质计算可得到不同的实际塔板数。iii在实践任务中，从上述两式计算出的n和H并不能充分反映柱效，由于采用tR，没有扣除死时间，由于组分在t0时间内不参与柱内分配。有时候n虽然很大，但色谱柱的分别效果并不好，需引入有效塔板数和有效塔板高度：有效有效有效nLHWtWtnbRR 222/11654. 5东东 北北 师师 范范 大大

30、 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课留意：由于同一根色谱柱对不同组分的neff不一样，在评价色谱柱柱效时，要注明是什么物质，也要注明柱温、柱压。例1：知某组分峰Wb40s，tR=400s。计算实际塔板数n.例2：知一根1米长的色谱柱，neff1600块，组份A在柱上的调整保管时间为100s，试求A峰的半峰宽和Heff。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课4塔板实际的胜利与局限：胜利：i定量地阐明了组分在色谱柱中的挪动速率； ii解释了流出曲线的外形； iii提出了计算和评价柱效能高低的常数。局限：i只能定性地给出H的概念，不能解释H受哪些要素

31、的影响;ii排除了一个重要参数流动相的速度u，因此无法解释柱效与流速关系，更无法提出降低板高的途径不能阐明在不同流速下，可以测得不同的实际塔板数。iii做出了四个与实践不相符的假设，没有思索组分在柱中遭到的动力学要素的影响：如分散，传质阻力等，不能解释色谱峰变宽的缘由。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课二、速率实际 rate theory) ：为理处理塔板实际所不能处理的问题，1956年荷兰学者范第姆特 Van Deemter提出了速率实际。气液色谱为例。内容要点：吸收了塔板实际的概念，并把影响塔板高度的动力学要素结合进去，定量地解释了影响塔板高度的各

32、种要素，导出了塔板高度H与载气线速度u的关系(uL/t0)：uCuBAH东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课其中：其中：A A、B B、C C为常数，分别代表涡流分散项、为常数，分别代表涡流分散项、分子分散系数和传质阻力系数分子分散系数和传质阻力系数 。上式即为范第。上式即为范第姆特方程式的简化式。由此式可见影响姆特方程式的简化式。由此式可见影响H H的三项的三项要素：涡流分散项、分子分散项和传质阻力项。要素：涡流分散项、分子分散项和传质阻力项。在在u u一定时，只需一定时，只需A,B,CA,B,C较小时，较小时，H H才干较小，柱才干较小，柱效才干较高

33、，反之那么柱效较低，色谱峰将扩张。效才干较高，反之那么柱效较低，色谱峰将扩张。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课1、涡流分散项A什么叫涡流？无阻力平流无阻力平流有阻力涡流有阻力涡流东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课在填充柱中，当组分随流动相载气经过填充物向柱出口处迁移时，碰到填充物颗粒的妨碍，其流动方向不断地改动，构成类似“涡流的流动。由于填充物的大小、外形不同及填充的不均匀性，使组分各分子在色谱柱中经过的通道直径和长度不等，呵斥它们在柱中的停留时间不同，使色谱峰变宽。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分

34、析析 化化 学学 精精 品品 课课结果：峰变宽。影响要素：1填充物的大小、外形 2填充的均匀程度，空隙的规那么 pdA2dp：固定相的平均颗粒直径；：固定相的填充不均匀因子。固定相颗粒越小dp，填充的越均匀，A，H，柱效n。表如今涡流分散所引起的色谱峰变宽景象减轻，色谱峰较窄。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课2、分子分散项B/u：B为分子分散项系数色谱柱的轴向色谱柱的轴向样品被载气带入色谱柱后，是以“塞子的方式存在于色谱柱内很小的一段空间。组分在轴向上纵向存在浓度梯度，导致组分分子产生浓差分散，导致峰变宽。方向：沿色谱柱的轴向纵向B的影响要素：1柱内

35、填充物 2组分在气相中的分散系数 东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课B = 2DgB = 2Dg ：弯曲因子，反映柱填充物对分子分散的妨碍程度：弯曲因子，反映柱填充物对分子分散的妨碍程度，普通，普通1=3根据同系物中知几个组分的保管值可推出同系物中其它组根据同系物中知几个组分的保管值可推出同系物中其它组分的保管值。分的保管值。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课ii沸点规律：在一定色谱条件下，同族具有一样沸点规律：在一定色谱条件下，同族具有一样C数的数的异构体，其保管值的对数值与其沸点成线性。异构体，其保管值的对

36、数值与其沸点成线性。lgtRA2TbC2A2、C2为常数，为常数，Tb为组分的沸点为组分的沸点K东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课3根据文献保管值定性：没有纯物质的情况下根据文献保管值定性：没有纯物质的情况下i相对保管值定性法：用组分相对保管值定性法：用组分i与基准物质与基准物质S的相对保管的相对保管值值i.s作为定性目的对未知组分作为定性目的对未知组分i进展定性的方法。进展定性的方法。i.s只与两组分的分配系数有关，固定相性质和柱温确定，只与两组分的分配系数有关，固定相性质和柱温确定， i.s 为定值。为定值。在色谱手册中都列有各种物质在不同固定液上

37、的保管数据，在色谱手册中都列有各种物质在不同固定液上的保管数据，可以用来进展定性鉴定。可以用来进展定性鉴定。)()()()(.sRiRsRiRsiVVtt东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课ii保管指数法：又称保管指数法：又称Kovats指数指数规定：正构烷烃的保管值指数为其规定：正构烷烃的保管值指数为其C数乘以数乘以100。如如CCCCCC，己烷，保管指数，己烷，保管指数I为为600CCCCCCC，庚烷，保管指数，庚烷，保管指数I为为700被测物质的保管指数可采用两个相邻正构烷烃的保管指数被测物质的保管指数可采用两个相邻正构烷烃的保管指数进展标定。进展

38、标定。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课测定时，将测定时，将C数为数为n和和n1的正烷烃加到样品的正烷烃加到样品x中，进展色中，进展色谱分析假设测得保管时间分别为谱分析假设测得保管时间分别为tR(n)、tR(n+1)、tR(x)，且，且tR(n)tR(x) tR(n+1)、东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课那么那么x的保管指数的保管指数然后与文献值比较。然后与文献值比较。lglglglg100)()1()()(nRnRnRXRXttttnI东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品

39、课课例题：例题：60摄氏度时在角鲨烷柱上正己烷，正庚烷和某组分摄氏度时在角鲨烷柱上正己烷，正庚烷和某组分的调整保管时间分别为的调整保管时间分别为262.1s、663.1s、359.4s，求该组分，求该组分的保管指数，并确定该组分是什么物质。的保管指数，并确定该组分是什么物质。解：由于解：由于tR(6)262.1，tR(7)663.1，tR(x359.4，n6Ix1006(lg tR(x) lg tR(6)/ (lg tR(7)lg tR(6) 1006lg359.4lg262.1/lg663.1-lg262.1 644与文献值比较，可知该组分为苯。与文献值比较，可知该组分为苯。东东 北北 师师

40、 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课定性小结：定性小结：1色谱定性分析的义务是确定色谱图上每一峰所代色谱定性分析的义务是确定色谱图上每一峰所代表的物质。在色谱条件一定时，任何一种物质都有确定表的物质。在色谱条件一定时，任何一种物质都有确定的保管时间。所以，在一样色谱条件下，经过比较知物的保管时间。所以，在一样色谱条件下，经过比较知物和未知物的保管时间或在固定相上的位置，即可对未知和未知物的保管时间或在固定相上的位置，即可对未知物定性分析。物定性分析。2色谱法的缺乏之处是被分别组分未知物的定色谱法的缺乏之处是被分别组分未知物的定性较为困难。性较为困难。3将色谱与质谱或其它

41、光谱法联用，是目前复杂混将色谱与质谱或其它光谱法联用，是目前复杂混合物中未知物定性的最有效方法。合物中未知物定性的最有效方法。东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课2、定量分析、定量分析根据：根据：mifiAi，被测组分的质量与其色谱峰面积成正比。，被测组分的质量与其色谱峰面积成正比。其中其中fi为比例常数，称为被测组分为比例常数，称为被测组分i的定量校正因子。的定量校正因子。1峰面积的丈量峰面积的丈量i、对称峰：、对称峰：ii、不对称峰：、不对称峰：iii、积分仪积分法、积分仪积分法2/1065. 1WhAi85. 015. 021WWhA东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课2 2定量校正因子定量校正因子fifii i、绝对校正因子：单位面积对应的物质的质量、绝对校正因子：单位面积对应的物质的质量受仪器和操作条件影响大，运用受限受仪器和操作条件影响大