第十二章 色谱法导论（DZ）2.pptVIP

（三）速率理论 1）简介 2）Van Deemter 3） 流动相线速度对板高的影响 4）固定相粒度大小对塔板高度的影响 1. 简介 建立的基础：在色谱分离过程中，溶质在流动相和固定相之间交换，其传质速率不是无限大，所以溶质在两相之间的分配平衡需要一些时间，并不能瞬间达到平衡状态。流体分子在色谱分离过程中的运动情况将影响色谱峰的扩展。 理论：从微观的基点出发，根据色谱过程物料平衡原理，通过研究流体分子的运动规律阐述了溶质从流动相到固定相及从固定相到流动相整个传质过程中导致色谱谱带扩展的内在因素并导出了速率理论方程。 贡献：对改善色谱柱的结构，提高柱效具有重要的指导意义。 缺点：色谱速率理论不能给出色谱流出曲线的形状。 2. Van Deemter 假设：各种谱带展宽因素相互独立无关并且对谱带展宽的贡献具有加和性的前提下导出了著名描述塔板高度的气相色谱速率方程 Cs 、Cm分别为溶质分子在固定相和流动相中的传质阻力相 3. 流动相线速度对板高的影响 当u值较小时，分子扩散项B/u将成为影响色谱峰扩张的主要因素，此时，宜采用相对分子质量较大的载气（N2、Ar），以使组分在载气中有较小的扩散系数 当u较大时，传质项Cu将是主要控制因素。此时宜采用相对分子质量较小，具有较大扩散系数的载气（H2、He），以改善气相传 12.4 分离度 衡量色谱系统对一组色谱峰的分离能力的指标 定义：两倍峰顶距离除以两峰宽之和。 R=0.8：两峰的分离程度可达89%； R=1： 分离程度98%； R=1.5：达99.7%（相邻两峰完全分离的标准）。 1. 分离度与柱效的关系 2.分离度与选择因子的关系 3.分离度与容量因子的关系 1. 分离度与柱效的关系 分离度与柱效的平方根成正比， ?一定时，增加柱效，可提高分离度 (1) 降低塔板高度 改善色谱柱的柱效 保留值基本不变，峰型变锐 (2) 增加色谱柱长度，改善色谱柱的柱效 组分保留时间增加且峰扩展，分析时间长 2.分离度与选择因子的关系 增大?是提高分离度的最有效方法， 当 α= 1时，R = 0 计算可知，在相同分离度下，当?增加一倍，需要的n有效 减小10000倍。 增大r21的最有效方法是选择合适的色谱体系（流动相和固定相）。 3.分离度与容量因子的关系 容量因子增加，分析时间增大，分离度有可能变好 当k5时，随容量因子增大，分离度的增长是微乎其微的 当k为1~5最宜。 12.5 色谱的定性和定量 一）色谱定性 1.利用保留值定性 2.利用联用技术定性（-MS、-FTIR） 3.使用其它方法定性（脱机定性、化学衍生法定性，选择性检测器定性） 二）色谱定量 1.利用保留值定性 1) 利用纯物质定性的方法 2) 利用文献保留值定性 3) 保留指数 1) 利用纯物质定性的方法 利用保留值定性：通过对比试样中具有与纯物质相同保留值的色谱峰，来确定试样中是否含有该物质及在色谱图中的位置。不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。 利用相对保留值（ri,s）定性： 利用加入法定性：将纯物质加入到试样中，观察各组分色谱峰的相对变化。 2) 利用文献保留值定性 利用相对保留值r21定性 相对保留值r21仅与柱温和固定液性质有关。在色谱手册中都列有各种物质在不同固定液上的保留数据，可以用来进行定性鉴定 3) 保留指数 又称Kovats指数(Ⅰ)，是一种重现性较好的定性参数。 测定方法： 将正构烷烃作为标准，规定其保留指数为分子中碳原子个数乘以100（如正己烷的保留指数为600）。 其它物质的保留指数（IX）是通过选定两个相邻的正构烷烃，其分别具有Z和Z＋1个碳原子。被测物质X的调整保留时间应在相邻两个正构烷烃的调整保留值之间如图所示： 二）色谱定量 1、色谱定量的依据： 2、定量方法： （1）归一化法 （2）标准曲线法 （3）内标法 （4）标准加入法 1、色谱定量的依据 当操作条件一致时，被测组分的质量（或浓度）与检测器给出的响应信号成正比。 ?i = fi ? Ai fi为校正因子，其与检测器及被测组分性质有关 绝对校正因子 相对校正因子 （1）绝对校正因子 fi = mi / Ai 式中fi值与组分i质量绝对值成正比，所以称为绝对校正因子。 （1）在定量分析时要精确求出fi值是比较困难的。 由于精确测量绝对进样量困难 峰面积与色谱条件有关，要保持测定fi值时的色谱条件相同，既不可能又不方便。 （2）即便能够得到准确的fi值，也由于没有统一的标准而无法直接应用。 （2）相对校正因子 fi? = fi / fs 某组分i的相对校正因子fi?为组分i与标