色谱分析法导论吴丽荣

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1、第八章色谱分析法导论学习目标理解色谱分离的基本原理，了解色谱的分类方法掌握色谱流出曲线所代表的各种技术参数的准确含义掌握色谱分离的理论基础：塔板理论和速率理论方程学会各种色谱定性和定量的分析方法主要内容§8-1色谱分析法及其基本概念§8-2色谱分析法基本理论§8-3色谱分析法定性和定量分析方法§8-1色谱分析法及其基本概念一、色谱分析法的产生和发展二、色谱分析法分类三、色谱图及常用术语一、色谱分析法的产生和发展一、色谱分析法的产生和发展二、色谱法的分类2.1按两相的状态分类流动相固定相气-固色谱（GSC）气-液色谱（GLC）气相色谱气体液体液体固体1.气体为流动相的色谱称气相色谱法（

2、GC）2.液体为流动相的色谱称液相色谱法(LC）液相色谱液-固色谱（LSC）液-液色谱（LLC）扩展：超临界流体色谱法(SFC)超临界流体是一种物质状态，当物质在超过临界温度及临界压力以上，气体与液体的性质会趋近于类似，最后会达成一个均匀相之流体现象。它具有气体的低粘度、液体的高密度以及介于气、液之间较高的扩散系数等特征。SFC是GC和LC的补充，SFC可以解决气液色谱分析的难题，它可以分析气相色谱难汽化的不挥发性样品，同时具有比高效液相色谱更高的效率，分析时间更短。二、色谱法的分类2.2按分离机理分类吸附色谱：吸附剂对不同组分的吸附能力不同；分配色谱：不同组分在两相中的溶解度不同；

3、离子交换色谱：不同组分与离子交换剂的交换能力不同；凝胶色谱（分子排阻色谱）:凝胶对不同分子的阻滞作用不同。视频《凝胶色谱法》二、色谱法的分类2.3按操作形式分类1.固定相装于柱内的色谱法，称为柱色谱。比如GC、HPLC、CE、SFC视频《柱色谱分离操作》2.固定相呈平板状的色谱，称为平板色谱，又分为薄层色谱、纸色谱、薄膜色谱。视频《红蓝墨水的纸层析》小结色谱法的分类？小结色谱法的分类色谱法LLC分离机理液相色谱法吸附色谱法分子排阻色谱法两相状态分配色谱法LSC操作形式气相色谱法GSCGLC离子交换色谱法纸色谱法柱色谱法薄层色谱法薄膜色谱法平板色谱法三、色谱图及常用术语（一）色谱图（产

4、生过程演示）色谱图：指检测器的响应信号随时间变化的曲线（浓度-时间曲线）色谱图产生过程（二）基本术语1.基线2.色谱峰3.保留值—定性依据死时间t0；保留时间tR；调整保留时间t'R死体积V0；保留体积VR；调整保留体积V'R基线1.基线：色谱柱后仅有流动相通过时，检测器响应信号的记录值。稳定的基线是一条平行于横轴的直线。基线反映仪器是否稳定若基线上下波动称为噪声若基线上斜或下斜称为漂移2.色谱峰组分流出时，检测器对该组分的响应信号随时间变化形成的峰形曲线，正常的色谱峰为对称的正态分布曲线。峰高h=AB'区域宽度——评价柱效①标准偏差σ=EF/2②峰宽W=4σ=IJ③半峰宽W1/2=

5、2.354σ=GH/2峰面积A——定量依据3.保留值——定性分析的依据死时间t0不与固定相作用的组分（如空气）从进样到出现峰最大值所需要的时间为死时间，亦即流动相到达检测器所需的时间。保留时间tR：组分从进样到出现峰最大值所需的时间组分从进样开始到色谱峰顶点对应的时间间隔称为该组分的保留时间。当操作条件不变时，组分的tR为定值，因此保留时间是色谱法的基本定性参数。调整保留时间t'R即t‘R=tR-t0。调整保留时间t'R体现的是组分在柱中被吸附或溶解的真实时间。因其扣除了与组分性质无关的t0，所以作为定性指标比保留时间tR更合理。死体积V0不能被固定相滞留的组分从进样到出现峰最大值所

6、消耗的流动相的体积。亦即从进样器到检测器的流路中未被固定相占有的空隙的总体积。V0=t0×F0(F0为载气流速,单位：mL/min)死时间相当于载气充满死体积所需的时间。死体积大，色谱峰扩张(展宽)，柱效降低。保留体积VR是指组分从进样开始到出现峰最大值时所需流动相的体积。VR=tR·F0(F0为载气流速)调整保留体积V'RV'R=t'R·F0它真实地反应将待测组分从固定相中携带出柱子所需流动相体积。t'R和V'R——定性参数。总结：利用色谱图可以解决下列问题：（1）样品中所含组分的最少个数（2）保留值---定性（3）色谱峰面积（或峰高）---定量（4）色谱峰的区域宽度---评价柱效

7、4.分配系数K和分配比k'4.1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，称为分配系数（平衡常数），用K表示，即：组分在固定相中的浓度组分在流动相中的浓度K=cScm=K与柱温有关，与两相体积无关。分配系数K的讨论一定温度下，组分的分配系数K越大，保留值越?，出峰越?；若两组分的K值相等，则同时出峰各组分的K值不同是分离的基础；某组分不被固定相保留，则K=?组分在固定相中的浓度组分在流动相中的浓度K=cScm=（大,慢）（0）4.2容量因