仪器分析-色谱分析概论课件(1).ppt

1、1yyq分类和发展基本类型及其分离机制色谱过程和基本原理色谱法基本理论下一页上一页2l色谱法（色谱法（chromatorgraphy）是一种物理）是一种物理/物理物理化学分离分析方法化学分离分析方法l高效能的分离能力高效能的分离能力l两次诺贝尔化学奖与之有关两次诺贝尔化学奖与之有关l20世纪初，俄国植物学家世纪初，俄国植物学家Tweet首创并命名首创并命名下一页上一页3LCCE柱色谱柱色谱平面色谱平面色谱GC 填充柱填充柱毛细管柱毛细管柱-GSC、GLC经典液相经典液相HPLCTLCLLCLSC SEC IECBPC纸色谱纸色谱LLC色谱法色谱法LSCCEC下一页上一页4 始创于始创于20世纪

2、初世纪初 30与与40年代相继出现薄层色谱法年代相继出现薄层色谱法 50年代气相色谱法兴起年代气相色谱法兴起 60年代年代GC-MS联用技术推出联用技术推出 70年代年代HPLC崛起崛起 80年代出现超临界流体色谱法年代出现超临界流体色谱法 90年代年代HPCE飞速发展飞速发展下一页上一页5l新型固定相和检测器新型固定相和检测器l色谱新方法的研究色谱新方法的研究l色谱联用技术色谱联用技术l色谱专家系统色谱专家系统下一页上一页6吸附吸附解吸解吸固定相固定相solid phase流动相流动相mobile phase色谱过程色谱过程下一页上一页7 利用物质在两相中（固定相和流动相）的分配利用物质在两

3、相中（固定相和流动相）的分配系数差异，使混合物中各组分分离。系数差异，使混合物中各组分分离。固定相固定相 solid phase 流动相流动相 mobile phase下一页上一页8（一）色谱流出曲线和色谱峰（一）色谱流出曲线和色谱峰l色谱流出曲线色谱流出曲线 l基线基线 l色谱峰色谱峰 下一页上一页9 对称因子fs(symmetry factor)对称峰 fs：0.951.05 前延峰 fs：1.05 下一页上一页10 tR retention time t0 dead time tRadjust retention time tR=tR t0 VR retention volume V0

4、dead volumeVR adjust retention volume VR=VR-V0=Fc tR 相对保留值 relative retention;rRRRR1,21212VVttr下一页上一页11IX=100 Z+nlg tR（x）-lg tR（z）lg tR（z+n）-lg tR（z）IX 为待测组分的保留指数，z 为正构烷烃的碳原子数。可为1、2，通常为1。人为规定正己烷、正庚烷及正辛烷等的保留指数分别为600、700及800，其它类推。多数同系物每增加一个CH2，保留指数约增加100。下一页上一页12l测定甲苯的保留指数，实验得到下列色谱图测定甲苯的保留指数，实验得到下列色谱图

5、,其其中中n c7为为_。根据色谱图可求得甲苯的。根据色谱图可求得甲苯的I=_。下一页上一页13l峰高峰高 h l峰面积峰面积 A下一页上一页14l标准差l半峰宽W1/2l峰宽WhW 1/212h下一页上一页15lR 1.5 完全分离完全分离21RR21RR)(22/)(1212WWttWWttR下一页上一页16（一）分配系数和容量因子（一）分配系数和容量因子l分配系数分配系数l容量因子容量因子l分配系数和容量因子的关系分配系数和容量因子的关系下一页上一页17 T、P下，达到分配平衡时，组分在固定下，达到分配平衡时，组分在固定相和流动相中浓度的比值相和流动相中浓度的比值ms=ccK下一页上一页

6、18也称质量分配系数、分配比、保留因子固定相的体积流动相的体积下一页上一页19保留比保留比 流动相的线速度流动相的线速度u，组分的速度为v：在定距展开如柱色谱中在定距展开如柱色谱中v=L/tR，u=L/t0，保留比与组分分子在流动相保留比与组分分子在流动相中的分数有如下关系中的分数有如下关系 uvR RttR0ssmmmmSmmsmmVcVcVcNNNtttRkR11下一页上一页20RttR0kR11tR=t0(1+k)或 tR=t0(1+K VsVm)0R00Rtttttk下一页上一页21l若组分若组分A和和B通过色谱柱通过色谱柱tRA=t0(1+KA VsVm)tRB=t0(1+KBVsV

7、m)tR=tRA-tRB=t0(KA-KB)VsVm下一页上一页22一、分配色谱法一、分配色谱法二、吸附色谱法二、吸附色谱法三、离子交换色谱法三、离子交换色谱法四、空间排阻色谱法四、空间排阻色谱法下一页上一页23l分离原理分离原理被分离组分在两相中溶解度的差异被分离组分在两相中溶解度的差异K=CsCm=Xs/VsXm/VmX代表溶质分子下一页上一页24l固定相和流动相固定相和流动相 正相：流动相极性正相：流动相极性 PO43-SO42-I-NO3-SCN-NO2-Cl-HCO3-CH3COO-OH-F-下一页上一页35 交联度越大，交换容交联度越大，交换容量越大，离子选择性提高。但交联度不量越

8、大，离子选择性提高。但交联度不影响价数相同的离子分离。影响价数相同的离子分离。交换能力强的离子组成交换能力强的离子组成的流动相具较强的洗脱能力。弱离子交的流动相具较强的洗脱能力。弱离子交换树脂的交换容量与换树脂的交换容量与pH有关。有关。下一页上一页36l分离原理分离原理 根据被分离组分分子的线团尺寸，或渗根据被分离组分分子的线团尺寸，或渗透系数而进行分离透系数而进行分离 XmXsKp=Xs/Xm Xs=0，则Kp=0 Xs=Xm，Kp=1 0Kp1 下一页上一页37l固定相固定相 多孔性凝胶，故又称凝胶色谱多孔性凝胶，故又称凝胶色谱法（法（gel chromatography）l流动相流动相

9、 有机溶剂：凝胶渗透色谱法有机溶剂：凝胶渗透色谱法 水溶液：水溶液：凝胶过滤色谱法凝胶过滤色谱法下一页上一页38Vs凝胶孔穴的总体积，凝胶孔穴的总体积，Vm 色谱柱内凝胶的粒间体积，近似于死体积色谱柱内凝胶的粒间体积，近似于死体积V0)1(msPmRVVKVVsp0RVKVV渗透系数小，或分子线团尺寸（相对分子质量）大的组分，保留体积小，即先被洗脱出柱。下一页上一页39)1(ms0RVVKtts0RKVVVKVs狭义分配系数狭义分配系数K色谱柱内固定液体积色谱柱内固定液体积吸附系数吸附系数Ka吸附剂表面积吸附剂表面积选择性系数选择性系数KA/B离子交换剂总交换容量离子交换剂总交换容量渗透系数渗透系数Kp凝胶孔内总容积凝胶孔内总容积