色谱法基本原理教学课件.pptxVIP

色谱法的基本原理;一．教学内容;1.色谱法概述;一、色谱法的定义;具体优点：;二、色谱法的重要概念;1、按流动相所处的状态分类

气相色谱---用气体作流动相

液相色谱---用液体作流动相

;2、按固定相使用的形状分类;3、按分离过程的物理化学原理分类;吸附色谱(L－S，G－S);分配色谱(L－L，G－L);离子交换色谱(L－S);空间排阻色谱(L－S);色谱分离原理之搞笑版;2.2色谱分离原理;分配系数意义：;2.分配比（k）;分配比的意义：

①k随K和β的变化而变化；

②k值越大→ms越多→柱的容量大

k又称作容量因子。

③k是表征色谱柱对被测组分保留能力的主要参数。;2.2.2色谱法分离原理;色谱分离过程的特点：不同组分在通过色谱柱时移动速度不等。;1;2.3色谱流出曲线;气相色谱分离多环芳烃色谱图;一、色谱流出曲线或色谱图

以检测器对组分的响应信号为纵坐标，流出时间(或流出体积)为横坐标作图所得的曲线。

R——f(t,V)

二、色谱流出曲线构成：

由基线和色谱峰组成。

基线：指仅有流动相通过而没有待测物，检测器响应信号随流出时间的变化。

色谱峰：在基线上突起的部分，它是由引入流动相中被测物引起的。;色谱图或色谱流出曲线;描述色谱峰三种参数

峰高(或峰面积)——峰的大小

区域宽度——峰的形状

保留值(时间t、体积v)——峰的位置;1．峰高h

2．标准偏差σ，0.607h处，拐点处，峰宽正好为2σ

3．峰面积AA＝1.065hY1/2

4．半峰宽Y1/2Y1/2=2.354σ

5．峰底宽Y=4σ，拐点作切线与基线相交，相交两点间距离为峰底宽Y。Y1/2、Y统称为区域宽度;通常用将各组分带出色谱柱所需的载气体积或时间表示。;1．死时间tM;2.保留时间tR;3.调整保留时间（）;根据色谱峰的个数，可以判断样品中所含组分的最少个数;根据色谱峰的保留值，可以进行定性分析;根据色谱峰的面积或峰高，可以进行定量分析;色谱峰的保留值及其区域宽度，是评价色谱柱分离效能的依据;色谱峰两峰间的距离，是评价固定相（或流动相）选择是否合适的依据;4.流动相的流速;线流速l/t(m/min)

体积流速v/t(ml/min)

质量流速m/t(g/min);气相色谱中柱内平均体积流速的确定;柱内平均压力Pc;;5.死体积VM;;7.调整保留体积;;9.保留值与分配比的关系;色谱柱长是一定的，所以;色谱过程方程：;例2.1已知Vs=2.0mL，Fc=50mL·min-1，tR=5min，tM=1min。求VM，VR，，k，K。;;色谱流出曲线可以解决的问题;色谱理论;2.4塔板理论;2.4.1塔板理论的假设;

;这一理论得到结果;;;;由Y1/2=2.354σ和Y=4σ可证明;为了准确评价色谱柱效能，宜采用有效塔板数neff和有效塔板高度Heff;;塔板理论的成功与不足;2.5速率理论;;1．涡流扩散项——A;影响：

填充物颗粒的大小、分布以及填充均匀的程度；

不受影响：载气性质、线速度和组分无关。

减小涡流扩散提高柱效的有效途径：

使用适当小的颗粒，且颗粒均匀的填充物，并尽量填充均匀。对于空心毛细管柱，A=0。;;2．分子扩散项——;γ与填充物有关：

对于填充柱，γ=0.5～0.7；

对于毛细管柱，γ=1.0。

Dg与组分的性质、载气的性质、柱温和柱压等因素有关：

①分子量大的组分Dg小；

②Dg反比于载气分子量的平方根,故采用分子量较大的载气可使B项降低；

③Dg随柱温升高而增大，而随柱压增大而减小。;3．传质阻力项—C;气相传质过程;影响：Cg与填充物粒度dp的平方成正比，与组分在载气流中的扩散系数Dg成反比。

解决方法：因此采用粒度小的填充物和分子量小的气体作载气可使Cg减小,从而提高柱效。;液相传质过程;影响：固定相液膜厚度（df）和组分在液相中的扩散系数（Dl）。

解决方法：减小液膜厚度df，增大组分在液相中的扩散系数Dl，均可提高柱效。;速率理论方程;2.6分离度(Rs);

;不同分离度下色谱峰示意图;2.5.2色谱分离基本方程式;

;;

;2.5.3影响分离度的因素;2.5.3影响分离度的因素;;影响分离度的因素