[工学]第四章色谱理论基础.pptVIP

§4.1概述 混合物最有效的分离、分析方法。 俄国植物学家茨维特在1903年使用的装置： 色谱原型装置，如下图。 色谱法是一种分离技术， 试样混合物的分离过程也就是试样中各组分在称之为色谱分离柱中的两相间不断进行着的分配过程。 其中的一相固定不动，称为固定相； 另一相是携带试样混合物流过此固定相的流体（气体或液体），称为流动相。 在色谱发展史上占有重要地位的英国人A.J. P. Martin(马丁)和R.L.M. Synge(辛格)，他们提出色谱塔板理论；发明液-液分配色谱；预言了气体可作为流动相（即气相色谱）。 1952年，因为他们对分配色谱理论的贡献获诺贝尔化学奖。 色谱法的优缺点： 分离效率高；分析速度快；检测灵敏度高；样品用量少；选择性好；多组分同时分析；易于自动化。 定性能力较差。 2.按分离机理分类 利用组分在吸附剂（固定相）上的吸附能力强弱不同而得以分离的方法，称为吸附色谱法。利用组分在固定液（固定相）中溶解度不同而达到分离的方法称为分配色谱法。利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力大小不同而达到分离的方法，称为离子交换色谱法。利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择渗透而达到分离的方法，称为凝胶色谱法或尺寸排阻色谱法。最近，又有一种新分离技术，利用不同组分与固定相（固定化分子）的高专属性亲和力进行分离的技术称为亲和色谱法，常用于蛋白质的分离。 3.按固定相的外形分类 固定相装于柱内的色谱法，称为柱色谱。固定相呈平板状的色谱法，称为平板色谱，它又可分为薄层色谱和纸色谱。 从 色谱图可获得哪些信息？ 根据色谱峰得数目，可以判断试样中所含组分的最少个数； 根据色谱峰的保留 值进行定性分析； 根据色谱峰高或面积进行定量测定； 根据色谱峰间距及其宽度，可对 色谱柱的分离效能进行评价。 二、保留值 1．死时间tM 不被固定相吸附或溶解的物质进入色谱柱时，从进样到出现峰极大值所需的时间称为死时间。因为这种物质不被固定相吸附或溶解，故其流动速度将与流动相的流动速度相近．测定流动相平均线速ū时，可用往长L与tM的比值计算。 试样从 进样开始到柱后出现峰极大点时所经历的时间，称为保留 时间，它相应于样品到达柱末端的检测器所需的时间． 3．调整保留 时间tR′ 某组份的保留 时间扣除死时间后称为该组份的调整保留 时间，即 tR′ = tR-tM 由于组份在色谱柱中的保留 时间tR包含了组份随流动相通过柱子所需的时间和组份在固定相中滞留 所需的时间，所以tR′实际上是组份在固定相中停留 的总时间．保留 时间可用时间单位（如s）或距离单位（如cm）表示。 保留 时间是色谱法 定性的基本 依据，但同一组份的保留 时间常受到流动相流速的影响，因此色谱工作者有时用保留 体积等参数进行定性检定． 4．死体积 VM 指色谱柱在填充后，柱管内固定相颗粒间所剩留 的空间、色谱仪中管路和连接头间的空间以及检测器的空间的总和．当后两项很小而可忽略不计时，死体积可由死时间与流动相体积流速F0（L／min）计算： VM = tM·F 0 5．保留 体积 VR  指从进样开始到被测组份在柱后出现浓度极大点时所通过的流动相体积。保留 体积与保留 时间t。的关系如下：  VR = tR·F0 7．相对 保留 值γ2.1 某组份2的调整保留值与组份1的调整保留值之比，称为相对 保留 值： §4.3 色谱法分析的基本原理 色谱分析的目的是将样品中各组分彼此分离，组分要 达到完全分离，两峰间的距离必须足够远，两峰间的距离是由组分在两相间的分配系数决定的，即与色谱过程的热力学性质有关。但是两峰 间虽有一定距离，如果每个峰都很宽，以致彼此 重叠，还是不能分开。这些峰的宽或窄是由组分 在色谱柱中传质和扩散行为决定的，即与色谱过 程的动力学性质有关。因此，要 从 热力学和动力 学两方面来研究色谱行为。 一、分配系数K和分配比k 1．分配系数K 如前所述，分配色谱的分离是基于样品 组分 在固定 相和流动相之间反 复多次地分配过程，而吸附色谱的分离是基于 反 复多次地吸附一脱附