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1、第二章色谱法基础（一）Anintroductiontochromatography一色谱法概述二色谱图和有关术语三色谱法基础理论1.塔板理论2.影响谱带扩张的因素3.速率理论方程4.分离度色谱定性与定量分析方法色谱定性方法色谱定量方法13.1色谱法和有关术语13.1.1Tswett实验色谱法（chromatography）色谱柱、固定相、流动相。色谱法是一种分离方法，色谱分离的基础是混合物中各组分在两相中分配系数的差异。分类二色谱图和有关术语色谱图色谱峰、基线、峰高(h)保留值:死时间t0保留时间tR调整保留时间t′R死体积保留体积调整保留体积V’R=VR-VM=Fco·t
2、’R相对保留值分离因子是表示色谱选择性的参数区域宽度：用于衡量柱效及反映色谱操作条件下的动力学因素通常有三种表示方法：标准偏差：0.607倍峰宽处的一半。半峰宽W1/2：W1/2=2.354峰底宽W：W=4色谱流出曲线的意义：色谱峰数=样品中单组份的最少个数；色谱保留值——定性依据；色谱峰高或面积——定量依据色谱保留值或区域宽度——色谱柱分离效能评价指标；色谱峰间距——固定相或流动相选择是否合适的依据。一、描述分配过程的参数1。分配系数(Distributionconstant,K)：K与固定相和温度有关，与两相体积、柱管特性和所用仪器无关。2.分配比(Retenti
3、onfactororcapacityfactor,k)：又称保留因子。3.K（分配系数）与k（分配比）的关系称为相比率，它也是反映色谱柱柱型特点的参数。K（分配系数）与k（分配比）与组分及固定相热力学性质有关，随柱温，柱压变化K由组分及两相性质决定，与V无关k由组分及两相性质和有关。固定相量不同，k不同4.选择因子色谱柱对A、B两组分的选择因子定义如下：A为先流出的组分，B为后流出的组分。注意：K或k反映的是某一组分在两相间的分配；是反映两组分间的分离情况！当两组分K或k相同时，=1时，则说明在给定的色谱条件下，两组分不存在热力学上的差异，两组分无法实现相互分离
4、。；当两组分K或k相差越大时，越大，分离得越好。也就是说，两组分在两相间的分配系数不同，是色谱分离的先决条件和k是计算色谱柱分离效能的重要参数！三色谱法基础理论1塔板理论1)塔板—平衡单元n=L/H2)板高H塔板理论表示柱效能的物理量谱带扩张和H?影响谱带扩张的因素纵向扩散是由于浓度梯度造成的，也称为分子扩散涡流扩散——多路径径向扩散——流型扩散扩散流动相传质阻力传质阻力——传质速率有限性固定相传质阻力停滞流动相传质阻力2速率理论方程vanDeemter方程：u为流动相线速度；A，B，C为常数，其中A—分别表示涡流扩散系数；B—分子扩散系数；C—传质阻力系数（包括液相和
5、固相传质阻力系数）。涡流扩散项(Multipathterm,A)A=2dpdP:填充物平均直径:填充不规则因子。讨论:1)填充均匀性.2)粒度适当性↓,A↓,H↓dP↓,A↓,H↓,dP太小阻力增大2）分子扩散项(Longitudinaldiffusionterm,B/u)纵向分子扩散是由于浓度梯度引起的。B=2D—称为弯曲因子Dg—组分在流动相中的扩散系数。Dg(气体)或Dm(液体)；讨论：组分:分子量大，Dg↓，B↓,H↓柱温:T↓，Dg↓,B↓,升Dg,H↓u↑，B/u↓,H↓载气:分子量大，高压,Dg↓，B↓,H↓液相色谱，因Dm较小，B项可勿略。传质阻力
6、项(Mass-transferterm,Cu)传质阻力项C包括气相传质阻力系数Cs和液相传质阻力系数Cl讨论：df↓，Cl↓。k↓表面过大峰拖尾。T↑，Dl↑，k↓，合适Cl，控制柱温。流动相固液界面固定液组分分子ClCgGiddings方程（液相色谱）4分离度（R）及分离方程分离度----色谱柱效能和选择性的综合指标R=1.5R=0.75R=1.0响应信号保留时间t,minR=1.5时可认为色谱峰已完全分开。二、色谱分离关系式分离方程色谱分离关系式推导设两相邻峰的峰宽相等，即w1=w2，则又知另称为柱效项；称为柱选择项；容量因子项。相对保留因子讨论：1）分离度R与柱效一
7、定,L↑，R↑，tR↑2）分离度R分配比kk↑，R↑，通常k在2~10之间。改变k：增加柱温(GC)、流动相性质和组成(LC)以及固定相含量。3）分离度R与容量因子越大，柱选择性越好改变：T柱↓、改变流动相及固定相的性质和组成。概念、表示方法及计算公式汇总表-1表-2例：两物质A和B在30cm长的色谱柱上的保留时间分别为16.4和17.63min，有一不与固定相作用的物质，其在此柱上的保留时间为1.30min。物质A和B的峰底宽分别为1.11和1.21min。试问：1）柱分辨率R；2）柱平均理论塔板数nav3
