仪器分析色谱分析概论5-1课件

第十七章色谱分析概论yyq分类和发展基本类型及其分离机制色谱过程和基本原理色谱法基本理论1概述色谱法（chromatorgraphy）是一种物理/物理化学分离分析方法高效能的分离能力两次诺贝尔化学奖与之有关20世纪初，俄国植物学家Tweet首创并命名2第一节色谱法的分类和发展LCCE柱色谱平面色谱GC填充柱毛细管柱-GSC、GLC经典液相HPLCTLCLLCLSCSECIECBPC纸色谱LLC色谱法LSCCEC3发展趋势新型固定相和检测器色谱新方法的研究色谱联用技术色谱专家系统5第二节色谱过程和原理吸附解吸固定相solidphase流动相mobilephase色谱过程6原理利用物质在两相中（固定相和流动相）的分配系数差异，使混合物中各组分分离。固定相solidphase

流动相mobilephase7色谱峰

对称因子fs(symmetryfactor)

fs=W0.05/2A=（A+B）/2A

对称峰

fs：

0.95~1.05

前延峰

fs：

<0.95拖尾峰

fs：

>1.05

9（二）保留值

保留时间tR

retentiontimet0

deadtimetR'adjustretentiontimetR'=tR–t0

保留体积VRretentionvolumeV0

deadvolumeVR'

adjustretentionvolumeVR'=VR-V0=FctR'

相对保留值relativeretention;r10保留指数（I）IX=100[Z+nlg

tR（x）-lg

tR（z）lg

tR（z+n）-lg

tR（z）]IX为待测组分的保留指数，z为正构烷烃的碳原子数。可为1、2…，通常为1。人为规定正己烷、正庚烷及正辛烷等的保留指数分别为600、700及800，其它类推。多数同系物每增加一个CH2，保留指数约增加100。11（三）色谱峰高和峰面积峰高h峰面积A13（四）色谱峰和区域宽度

标准差半峰宽W1/2峰宽WhW1/212h14（五）分离度resolutionR1.5完全分离15分配系数distributioncoefficientT、P下，达到分配平衡时，组分在固定相和流动相中浓度的比值17容量因子capacityfactor也称质量分配系数、分配比、保留因子k=CmVmCSVSmsmm==VSVmK固定相的体积流动相的体积18（二）K、k和t之间的关系保留比流动相的线速度u，组分的速度为v：在定距展开如柱色谱中v=L/tR，u=L/t0，保留比与组分分子在流动相中的分数有如下关系

19（三）色谱分离的前提若组分A和B通过色谱柱tRA=t0(1+KA

VsVm)tRB=t0(1+KBVsVm)tR=tRA-tRB=t0(KA-KB)VsVmK（k）不等是分离的前提21第三节基本类型色谱法及其分离机制一、分配色谱法二、吸附色谱法三、离子交换色谱法四、空间排阻色谱法22一、分配色谱法分离原理被分离组分在两相中溶解度的差异K=CsCm=Xs/VsXm/VmX代表溶质分子23二、吸附色谱法（GSC,LSC）分离原理被分离组分对固定相表面吸附中心吸附能力的差异Xm+nYaXa+nYm[Xa][Ym]n[Xm][Yn]aKa=若将[Ym][Yn]看作常数Ka=CsCm=Xa/SaXm/Vm吸附系数25吸附色谱法固定相和流动相固定相多为吸附剂（常用硅胶）流动相极性强时，洗脱能力（0）强。

洗脱顺序通常极性大的组分Ka值大，易被吸附剂所吸附，随流动相向前移动的速度小，后流出色谱柱。26不同交换基团使树脂具不同类型

阳离子交换树脂R-SO3HRCOOH

强酸型弱酸型阴离子交换树脂RNR3OHRNHR

强碱型弱碱型树脂单体+交联剂组成网状结构的高分子聚合物29分离原理+AR-BR-A+BKA/B[R-A][B]=选择性系数RCOOH+Na+RCOONa+H+

交换再生KA/B大，交换能力强，易保留[R-B][A]30固定相和流动相固定相：离子交换剂离子交换树脂、硅胶化学键合离子交换剂流动相：一定pH和离子强度的缓冲溶液31离子交换树脂的性能指标

交联度—交联剂的含量（%）交换容量—每克干树脂参加交换反应的基团数目（mmol/gmmol/ml）决定于网状结构内酸或碱性基团的数目，受到交联度、pH等条件的影响。粒度—交换树脂颗粒的大小（目）目数大，粒度细，平衡快，但流速慢。一般采用100~200目32影响保留行为的因素溶质离子的电荷和水合半径一般而言，价态高的离子选择系数大Li+Na+Rb+Cs+水合离子半径离子半径K大小大同价阳离子在酸性阳离子交换树脂上：水合离子半径，选择系数

33弱酸性阳离子交换树脂RCOOH+Na+RCOONa+H+

H+交换能力强阴离子在强碱性交换树脂上的交换顺序有机骨架+碱性基团（NR3+、Cl-等）柠檬酸根>

PO43->SO42->I->NO3->SCN->NO2->Cl->HCO3->CH3COO->OH->F-

34离子交换剂及其流动相的影响交联度和交换容量交联度越大，交换容量越大，离子选择性提高。但交联度不影响价数相同的离子分离。流动相的组成pH

交换能力强的离子组成的流动相具较强的洗脱能力。弱离子交换树脂的交换容量与pH有关。35四、空间排阻色谱法分离原理根据被分离组分分子的线团尺寸，或渗透系数而进行分离Kp=Xs/Xm

Xs=0，则Kp=0Xs=Xm，Kp=10＜Kp＜136固定相和流动相固定相多孔性凝胶，故又称凝胶色谱法（gelchromatography）流动相

有机溶剂：凝胶渗透色谱法

水溶液：凝胶过滤色谱法37保留体积与渗透系数的关系Vs—凝