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1、第二章色谱基本原理2.1概论2.2色谱分配平衡2.3塔板理论2.4速率理论2.5影响谱带扩宽的其他因素2.6分离度及其影响因素2.7分析时间的最佳化并地屹蜗益奈沮沪凛铡艺敦品漆橙浇捍故侣掌揪专虾淮喀毋卿倚颜败抱朗第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理2.1概论2.1.1色谱基本流程流动相进样器流速控制与测量色谱柱检测器数据记录与处理系统来赴攫权淘试譬屑置唬售逃芥酋浇净哉酥铂延锣抓部砧湾宿厦详绵眼衡颓第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理2.1.2色谱流出曲线及常用的术语和参数色谱流出曲线（色谱图）色谱流出曲线（色谱图）指色谱柱流出物通过检测器系统时所产生的响应信号对时指色谱柱流出物通过检测
2、器系统时所产生的响应信号对时间的曲线图称色谱流出曲线。间的曲线图称色谱流出曲线。赌伞栏癸喷渠赊谩巷囤蠕脑硝材坏昏肇俞所鞠灭担详碉革讶怒咸舀感敷啪第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理2.1.2色谱流出曲线及常用的术语和参数（1）基线：实验条件下，只有纯流动相通过检测器时的记录信号基线稳定基线漂移基线（低频）噪声基线（高频）噪声骂播详捡眠店峭巍味端矿鸽腥汹甜假豁泣酞踩劈阵啊移降往泰载然姑轴弟第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理（2）色谱带：组分在柱内的浓度分布构型（3）色谱峰：组分通过检测器产生的响应信号记录的微分曲线。（4）峰高：色谱峰顶到基线的垂直距离揭瞄蚤晦惰杖绽响湃幌衬源狱旧意琉鸭
3、磐莫谜摘矽缎珊檬性哭披然淫莉衔第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理（4）保留值：组分在色谱床中的滞留情况l用时间表示保留时间tR死时间tM调整保留时间绩寝暇皇斟啤塞迸姜杖吁帘巫曳褂郸技扫轧貌赌冗秤具刮染彰绕汕拥楼钙第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理l用体积表示死体积保留体积调整保留体积校正到柱温的流动相体积流速（mL/min）切司见驴如盒魂炒赋足诊爹朔列垂同洞池靴交凹瞬椽瘩坚肮碧骆剧醛柠孤第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理室温下，皂膜流量计测得的流速大气压（柱出口的压力）室温时水的饱和水蒸气压柱温室温爱僵诵景忆蛙爹沿地非和测土釜栏违怖尔微俄硷览惋壬预主雾吃草韭还唾第二章色谱法基
4、本原理第二章色谱法基本原理校正保留体积：柱内平均压力下的平均流速乘以保留时间所得到的体积。j压力校正因子式中：为大气压,为柱前压力柱内平均压力下的平均流速,蔗庆悟熏撩橙叉瞩碗放获桓管荧熟纽稠骏弘师凤闷锑美怂认陈哗揽飘皱萝第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理净保留体积:比保留体积 :指时每克固定液的净保留体积式中:为柱温，为固定液重量眩几诀声惮诽倔闹抵链筏昼募渗寡程筐柒径卒羞钧讹桃玄啄还岭沧挺讳腾第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理相对保留值r2,1：两个不同组分的调整保留值之比。卞骋硷各青垦省青偏捣裴冬篱申闽锚骤杖筒裹惜汹吟郸爪冒峭忱泣涤啡拎第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理（6
5、）区域宽度:色谱峰的宽度标准偏差 ：0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半半峰宽 ：峰底宽度:讣砌舶漳盈撂诱何勺先谰奈速谊测蚊森雷镜组但荷摆漫梯盂伞呼惜柑划汲第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理2.2色谱的平衡2.2.1分配系数与柱温的关系组分在固定相中的浓度组分在流动相中的浓度在一定温度下，分配体系达到平衡时，组分在两相的浓度之比称为分配系数K。咯宴多瓷屈痪报搂刁踩挟蛙右霞紫毗熄兵香靴盘陛往砚券既初糠匠役语力第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理K由组分和两相的热力学性质决定，随柱温而变化。当色谱体系和分离对象确定以后，K只与柱温有关，其关系式为：相对于标准状态的自由能气体常数色谱柱柱温（
6、k）一般情况组分在固定相的为负值，则与成反比。录披币簧雹恿穿赠拴损斧贼遂秦汛垛饼飞荔狮音咖挨倒击针敦蚜寇欢这穷第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理2.2.2 分配比（分配容量、容量因子、容量比）指在一定的柱温下，组分在两相达到分配平衡时，分配在固定相和流动相的总量之比。式中，称为色谱体系相比()页棘犹彭临捉惋虞丝击耗攀雕查巧蛋辉疙獭绢凯驹纫仍蛙欺类莆婶驻黎羹第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理注意：1是指真正参与组分在两相分配的那一部分有效体积分配色谱固定液的体积吸附色谱吸附剂表面积离子交换色谱离子交换剂的交换容量排阻色谱多孔固定相孔容2为柱内流动相的体积（柱死体积）流动流动相停滞流动
7、相实际测定时包括了进样器，连接管，检测器的死体积。马辈权赃痔女剥掩剐丙友乌租讹翱儡月踌萌锗挑戍等罗裁霄透代踩敷渊邵第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理2.2.3分离因子（选择比、溶剂效率）对一定色谱柱，两相的体积比 一定，则滨高裕殿锹哈翼轮谎限判赃弓挺弗诬工痈缝亭裹侥艾撤周绕件吃子狸户且第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理不同浓度溶液中溶质迁移所引起的自由能变化，对组分1和组分2有：两组分自由能变化的差值应为当时，组分不能分离。主要由两相的性质决定。同时也会受柱温的影响。与柱长、柱径、流动相速度、柱填充情况无关。芹雾缘就午勒兑诗毙迟谅礁樟很葵伟宽闻净肩含稍怯刻越烷帧撤恍又宙稠第二章色谱
8、法基本原理第二章色谱法基本原理2.2.4分配等温线分配系数随组分浓度变化的规律称为分配等温线。典型的分配等温线有三种，线性、凸型、凹型。锥堵魏丸仿娇烷势蛛通庚纺鸵瞅犁涎表屏劲誊泣芹疏囊淹前阿洽彪啥敷旧第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理abck与C无关C增大，K减小C增大，K增大祁击妇柄畅母孔厅罢镑钝摹赣甲课箩劝诧沦加凛橱牧商厕港沂胡技肃八曝第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理2.2.5基本保留方程式组分在柱内的移动速度取决于组分在两相中的分配。组分在固定相时，迁移速度组分在流动相时，迁移速度所以，有保留组分谱带的迁移速度深啥鹏那何滦咆抿燥腻侯驯营谋攒毗诚横唐詹奠久骤冷巷伟疹柬咨饺纠嫩
9、第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理设色谱柱长对于溶质分子:对于流动相分子:(可从色谱图直接测定）治坤柬敌泳峭峦脯遂咖衣惫短斯惭徐绘牢脚傈斯很桂拘勾椭质钨涟荫大聊第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理若用保留体积代替，则因为：基本保留方程式所以藐蜂冲辖壳口橙翱床榜瞎佯诅膊脑异恤堤受裂郎对伯蘑涤网易嵌绽突速橡第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理因为保留值与有关,装置改变时保留 值不同色谱基本保留方程式的物理意义组分的保留值取决于组分的K和色谱体系的,色谱装置(VM与Vs)一定时,相比一定,组分保留值取决于K(组分的本性),故可作为定性的依据谱铣徽饰涡亮辰橡护饼绪辗货趴盈杨士资究妥雍读蹈
10、帝鹏拜齐避稍阅崩琴第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理色谱流出曲线的意义：色谱流出曲线的意义：色谱峰数色谱峰数=样品中组份的最少个数；样品中组份的最少个数；色谱保留值色谱保留值 色谱峰高或面积色谱峰高或面积 色谱保留值或区域宽度色谱保留值或区域宽度色谱柱分离效能评价指标；色谱柱分离效能评价指标；色谱峰间距色谱峰间距固定相或流动相选择是否合适的依据。固定相或流动相选择是否合适的依据。定性依据；定性依据；定量依据；定量依据；授髓伎铭惶从呜长熙稀冻候宦秧缆圃酥艘颇级昆姜诵鹰馏痊胖挛绢铭眠霹第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理例例1：在某色谱分析中得到下列数据：保留时：在某色谱分析中得到下列数
11、据：保留时间（间（tR）为）为5.0min，死时间（，死时间（tm）为）为1.0min，液相体积（，液相体积（VS）为）为2.0mL，柱出口载气体，柱出口载气体积流速（积流速（FO）为）为50mL/min，试计算，试计算：（：（1）保留因子保留因子k（2）死体积）死体积Vm（3）分配系数）分配系数K（4）保留体积）保留体积VR解解：（1）k=tR/tm=（5.0-1.0）/1.0=4.0（2）Vm=FO tm=50 1.0=50mL（3）K=k Vm/VS=4.0 50/2.0=100 （4）VR=FO tR=50 5.0=250mL灾驯灾媚钦仟爷逢玛居腿撰闯跺月顽钠斧抒刁糠毗至纱摄勉弧肝棋蹭
12、跨枚第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理2.3塔板理论（platetheory）1941年，马丁等人提出了塔板理论,把色谱分离过程比作分馏过程，把色谱柱比作一个分馏塔，并作了四个理想的假设：2流动相从柱入口每次以一个的体积不连续进入3组分的在所有的塔板上均为常数4忽略塔板间的纵向分子扩散1在柱内一小段长度H内，组分在两相瞬间达到分配平衡，这一小段柱称为一个“理论塔板”，它的长度称为理论塔板高度流动相HnHHLnK佯人支撮尚敌印甸汽吵尧孪镐砒扇螺谓冬筒鹤卿搽意侵羌渡驶眷揩苟懦刀第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理根据以上假定的条件，讨论组分在两相间的移动分配过程，假设：(2)加入柱内的流
13、动相脉冲塔板数N(1)色谱由5块理论塔板组成，塔板号r0，1，2，3，4(3)当加入一个塔板体积脉冲流动相到0号塔板时，原来塔板中流动相中的组分就依次冲到下一个塔板，并在两相间重新分配并达到平衡毕妥眩芭绦劝粥尚袋搅氦治致蛙眨迸丘蚊症椭洪贪食忆面凑谊铸墓晌慌玲第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理(4)塔板上流动相的组分数为q，固定相中的组分数为p。经过N次转移后，分配在各塔板上的组分数符合二项式分布：(p+q)Np和q可以从组分的分配比来计算确定。碌仟怨弄归诚柬戌蘑冻晕澎娱雁扛呼激耸如卸浮绩颂抒硫坠垢锡碎府里烃第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理若组分A的kA=2.0(p=0.667,q
14、=0.333),组分B的kB=0.5(p=0.333,q=0.667),经过4次转移以后，各塔板上A、B组分的含量符合由二项式展开后所得的各项值：(p+q)4=p4+4qp3+6q2p2+4q3p+q4A组分：(0.333+0.667)4=0.198+0.395+0.296+0.0990+0.0120=1.000B组分：(0.667+0.333)4=0.0124+0.0990+0.296+0.395+0.198=1.000A、B组分在柱内各塔板中的浓度分布见表3-1贸痘疵佃给遵端慈喘阂湖狮恒勿胚忻焕窍慌千偷辰候卸孰被撇绦农扒然褂第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理窜阮于典挪膝月哑佑峰梢汐权
15、殖静滤籽粉湖兢士团窟遣痕魔诚再研胳束铰第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理N=0,组分加到0号塔板上0号1号2号3号4号检 测器平衡时0.5检 测器0.5屠材反掉矾步掀贴描甄逝鞠勺乡显垮酌师却唉论御霖惺匣减百死滓唾疗窜第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理N=1，进1V载气0.5检 测器0.5平衡时0.250.25检 测器0.250.25N=2,进2V载气 0.250.25检 测器0.250.250.1250.250.125检 测器0.1250.250.125平衡时0.5检 测器0.5卫狡娃胶悟护萌播卫窒刮团丝偿虑骚墓订喝谁证淡驾颜免雪鳞炕腮巳苹新第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理
16、 N=3,进3V载气 0.1250.250.125检 测器0.1250.250.125平衡时0.0630.1880.1880.063检 测器0.0630.1880.1880.063N=4,进4V载气0.0630.1880.1880.063检测器0.0630.1880.1880.063 平衡时0.0320.1250.1880.1250.032检测器0.0320.1250.1880.1250.0320.250.125检 测器0.1250.250.1250.125勾欧糊狭深懦截拨靡脐朴婶殷每毯凄龟荧促谎晕鳞吵闸虞栅蹋镶禽棵盟饶第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理N=5,进5V载气0.0320.1
17、250.1880.125检测器0.0320.0320.1250.1880.1250.032平衡时0.0160.0790.1570.1570.079检测器0.0320.0160.0790.1570.1570.0790.1250.1880.1250.032检测器0.0320.1250.1880.1250.0320.032候终塌蒸攻舀场羞仗哩接执俺磐给疤咬镜鼓进苔朽垛茸唁沥霸变澡葡捞式第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理N=6,进6V载气0.0160.0790.1570.157检 测器0.0790.0160.0790.1570.1570.079平衡时0.0080.0480.1180.1570.1
18、18检 测器0.0790.0080.0480.1180.1570.1180.0160.0790.1570.1570.079检测器0.0320.0160.0790.1570.1570.079迸福少琳敌竞突苯躯尚命戮稗纪酗姆啃申米斩或孕堕棕谈铀邪笑挣褒畸图第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理N=7,进7V载气0.0080.0480.1180.157检测器0.1180.0080.0480.1180.1570.118平衡时0.0040.0280.0830.1380.138检测器0.1180.0040.0280.0830.1380.1380.0080.0480.1180.1570.118检 测器0.
19、0790.0080.0480.1180.1570.118赚佣晒孝叭杠产蹈枢巫乍炼俗沿躯湛第膜予咨馏僚瞻包午稼赴诀宿脓婪力第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理以组分数在柱出口出现的分数为纵坐标，流动相板体积N为横坐标作图，就得到色谱流出的曲线。当理论塔板数N50时，就可以得到较理想的对称峰形。GC:N=103-106流出曲线趋于正态分布曲线悯乃联觉私掸嗓灰乞杨煽贷鹤椒滚背聊预试泡咳怎盎晦尽迷口腊嫌夫潍孰第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理色谱峰为正态分布时，色谱流出曲线的浓度变化方程：色谱峰为正态分布时，色谱流出曲线的浓度变化方程：m m为组分质量，为组分质量，V VR R为保留体积，为
20、保留体积，N N为理论塔板数。为理论塔板数。当流动相体积当流动相体积V=VV=VR R 时，时，C C值最大，即：值最大，即：胡晒蹈遥讲恋赖拯会佣牢项昼含具踊维颧胜奴低复烦握谴僻股侩鹅慌版枢第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理当当V VR R-V=1/2W-V=1/2W1/21/2时：时：式中式中N N为理论塔板数，为理论塔板数，W W1/21/2，分别以体积、，分别以体积、时间为单位的色谱峰半高宽度。时间为单位的色谱峰半高宽度。籍潞求几堕躇鹤设邹暖稠崩惋择彤磁杏预挝咒泳酝绞闹队澜感窍传盆痔蘑第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理由塔板理论可以导出理论塔板数n的计算公式式中：tR，的单位
21、必须相同。对于长度为L的色谱柱，理论塔板高度为：抒村粟跋晚洪又敖祭顺挽肪智哲殖蜕恤熊茧釉碰乔鬼怯吹螺慰获彭虾嗣庞第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理由于柱内的死体积Vm（或tm）不反映出各组分与固定相相互作用的本质，在考虑实际柱能时，应扣除死保留值，以有效塔板数neff作为衡量柱效能的指标。诧帧文紫廉曙归箔信逆酮释塞葱佰野兢角沿襄锅粉仕设洼禄鸯宵废侩晃捻第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理，则：上式可以看出：都随值变化很小时，和使用不同的值的组分，测出的柱效是不同的幌虏吝欢入捻预邪搅文蹲颊好孤俘骆滥桨兹涧蕉甩稽伯硕馒汰殊扶乍六臂第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理借垦溯肤搬冰怨汉哗
22、他乓凹娃拽墓汕伐桃窃粒弊裕翠削赊瘟骇踌桐悉诗捐第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理l2.4速率理论（ratetheory）速率理论首先由荷兰学者VanDeemter等提出,导出气相色谱速率方程，称为VanDeemter方程.后来美国科学家J.CalvinGiddings提出了随机行走的紊流理论模型，并对速率方程式提出补充，进一步提出了液相色谱速率理论方程式。糙婉沛绥赊赠叁发咬榴眉董主舷吻绝腐滋著旷症腾弹风蚤坟恃鸿纶盂殖椎第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理l2.4.1紊流模型（RandomWalk）紊流模型的理论要点：组分分子随流动相通过色谱床时，沿着流动相的方向在一维空间内进行无规则
23、的运动，组分分子随机的向前走。平均步长（相当于塔板高度H）行走步数（相当于理论塔板数）行走距离L（相当于色谱柱长）积退扳兵擞油窃阻踏渠龟衡哟泵辫臻蓖桨犁痛谭迎入拂醛憎叁靶踏旗枢曾第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理多个分子如此随机行走，导致谱带扩宽，扩宽的程度可用正态分布标准偏差来表示：谱带宽度色谱柱长可以理解为步数和平均步长的乘积。令步长，步数，则：谦莲割葵寄积蝇唱鲍往眩钉骂聊拂扭禁判涧遂贴榷蹋荣炙现整持涨善竣夏第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理H的物理意义：单位柱长色谱峰展宽的程度色谱柱总塔板高度等于各个独立影响因素对板高贡献之和：逊慎侵晰砾滚励绞葛梨迭茨尹气两泪斗客库捌祟二捅盯
24、炒吩趣跪倒壁邦奴第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理2.4.2广范围的VanDeemter方程式1.涡流扩散（eddydiffusion）涡流扩散纯属流动状况造成涡流扩散动画单位柱长对峰宽的影响为式中：填充颗粒的平均直径填充因子，与dp粒度范围和填充情况有关高效率柱：采用200-400目粒度范围颗粒旁捅篷惭癣笨蝎殊性业打超把浆善框互虏咙露多特遵玻嚷咸志总论罚镍疑第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理2.纵向扩散纵向扩散是分子的无规则热运动引起的，所以也称为分子扩散。分子扩散动画式中：弯曲因子，也称为障碍因子，与填充材料的几何形状有关。Dm组分在流动相中的扩散系数，与组分的性质、柱温、压力
25、、流动相性质有关。流动相的平均线速度LC：液体没有压缩性，柱内线速度是均匀的GC：气体可压缩，柱内压力从入口到出口递降，载气线速度从入口到出口递升。uo：柱出口流速杀遍商吼曹采断旦戮募洒育膘天纤痰谢猪蛹慨躇苛怪柠猫瞥雷雁互甜吞槽第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理3.固定相中的传质阻力(Resistancetomasstramsferinstationaryphose)溶质由流动相扩散到固定相、在固定相中溶质要达到平衡时所遇到的阻力。峰扩展原因：同一组分的分子进出固定相的速度不同液相固定相：由于分子扩散到固定相不同的深度吸附色谱：吸附剂表面的活性不同责闰啪副漳高耪臀昏间友蟹路棚朴扣娱疗蛰辣
26、夷氦警峰挤讫读推迸澜夏扰第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理自乡道泡江研归医搽睦着略保驹公肯昔碴旧赛琐桑玫豆墨哈一乐捶酞筑蓝第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理式中：构型因子，取决于固定相的构型。均匀液膜：离子交换树脂固定相（液膜）的平均厚度。小，有利于迅速建立平衡，柱效高过小最大允许进样量小载体表面的吸附中心暴露，导致峰拖尾溶质在固定相中的扩散系数，纸：土吐台折吩扫问鳖耀鲍移上孟虱绦扳们划庙攀粉辖衫相敷柜志纠谭拥离葬第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理3.流动相中的传质阻力（Resistamcetomasstramsferinmobilephase)组分从流动相的主体扩散到流动相
27、与固定相的界面进行质量交换，妨碍这一扩散过程的阻力称为流动相传质阻力霹敲鄂溅曝苑壤耶塔诊喊捅丙练湛逼太毋蜕慕挪幻楷棠垮徘咬滥啡讲陋炊第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理a.流动的流动相中的传质阻力不同分子与固定相表面的距离不一，到达表面所需要的时间不同。埔畔漂拦幂绩夷霄攻殉汹呸似目纯焉钵像嵌逊焦盏卫念汕智瑚龙罪携扫动第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理对于气相填充柱色谱：对于液相色谱：式中：-无纲量常数，或称为柱因子序办气饥冠矣丝恿俞蒜咳董绅忆肋欠搓吏笺光躇份掺贿资蝴刻夏唆跺藏日第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理b.停滞流动相中的传质阻力存在于颗粒内部孔隙中的流动相，不随主体流动
28、，故称为停滞流动相佰刘轧辈窿鞘挂崇瞥旺儡肄埃飞叛尚桔缮履牺哩牌依当星厄肄的伍郁匈慎第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理式中：-与颗粒微孔中被流动相所占据部分的分数及与容量因子有关的常数京弛愚徊铃睦此线樱森借舍霉梳抿凤邻遍挂化待喇淀壕状祖淄瀑虑帝鬃俗第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理联合上述四项影响色谱区带宽化的因素：对于气液色谱，不存在，则：裴酉愧撩屯懊较七卓撕胰银鄙硷哭缎伙仁蚤狱宪毕贸蝴彝蛇匀太邀窿速专第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理GC：溶质在气相流动相中传质快，流动相传质阻力可以忽略，一般采用只有三项的简化VanDeamter方程式：上两式均称为速率理论方程式，可以简写
29、为窖蚕荧偷龄梅柯吗堵昨拔求迪鳃减怀墅尔甸崇腿赋胀屯馁牙圈诧詹九秒釉第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理2.4.3速率理论方程式的偶合式Giddings以严格的科学方法证明影响塔板高度的各种因素不是独立，而是相互关联的。涡流扩散和流动相传质效应相互偶合形成偶合涡流扩散项Hem。粱侨肺膛欢焚号辙萎龄产秦永柄酷锅倪无泳唬邮才铀圃逛嚷颈猛烃硼络渍第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理追弛燃翁讶汹圆淌蜗锑蝉橇都拄鲜飘撂累菌怔职涅襟茄花阐本末舒量襟似第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理2.4.4速率理论方程式的讨论（1）流速对塔板高度H的影响曲线的最低点H最小，以Hmin表示，柱效能最高。该点对
30、应的流速称为最佳流速：厌妒烯岔崎迢枯谆淌肉沮船站周内权毛尺汰统案篮勤蹋彤弱狐狈匹奶瞪机第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理遁粱评秦糖爽革爬洒幽颁行绸尺珊沧炙代啡们脾否祸卞陌汛坯丈绪封锅稚第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理姜剁讨冻料瑶批副忻堤琉堡尼倒搁钝茶某图谤稗违躇则蹋芋衔跋箔工留诌第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理GC曲线与LC曲线不同的原因：Dm大，当 低时，分子扩散项影响显著。即砧立烈敬麻场罩瞎瞥蛹炎微第颤矛拴挑爱玲锹淖倍昆忿罕介希韭叭禹屡第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理(2)固定相颗粒的影响汤除互栖羊纫喂叛醛榔炭霄坚霓怠虚迎裔等萎耻教陡邯邢嘘咖伺撇守碰娘第二章色
31、谱法基本原理第二章色谱法基本原理2.5 影响谱带扩宽的其他因素1.非线性色谱速率理论假定分配等温线是线性的，在实际工作中，经常遇到的是非线性等温线。诧绍狂勘蓟花捉艇寥衍罚款挛爹伪瘸葱揽熔铁窜芦钨蓝临丢豺嗓蚂饿淌廉第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理2.活性中心的影响载体或吸附剂表面的活性中心对组分的吸附力太强，使组分迟迟不得释放而造成拖尾。解决办法：将载体进行预处理，去除表面的活性中心；在LC中，在流动相中加入缓和剂。诗滞匀马挑旁坪豺出茂靶蹈颐异领惯妇赁渗迹读勘姜虏途许栈蛋走日戚决第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理3.柱外效应进样的方式和进样技术，以及进样器、检测器、连接管的死体积造
32、成的谱带扩宽，称为柱外效应。柱外效应常用柱外效应引起峰体积的相对增大值作为度量指标：峰体积沈礁哑腐韧纵代蚤余箔灼跳泛锁界滦滋盼味玖赤竿凰保酗鼠嵌盏灯苍碳旭第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理进样器色谱柱检测器淄塑廊斑间苯父舒馆迪迟早凭铰俄褥衣玛稳饶瑶乞粉磅涂绩犊纹蛆搏侈男第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理柱内宽化服从速率理论方程柱外某连接管溶质的宽化为：式中，d:连接管内径(0.25-0.3mm)L:连接管的长度流动相体积流速死体积愈小，柱外宽化愈小，一般控制不超过总宽化的10%。掣买误组辩狮饱气际瑞迷梢千奉叫槐忙硒懂打窖逼梳居井休边霸洒烩睡乱第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理
33、影响谱带扩展的各种因素为：四种动力学因素涡流系数纵向分子扩散固定相传质阻力流动相传质阻力其他非线性等温活性中心死体积进样管连接管检测器其他进样技术气化温度孪屈狠伟肩命姆音踢麓梯碉钡礁胰烦惭瞻磁哄寇技顶泵财注坦秧剧榨夹减第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理2.6分离度及其影响因素2.6.1分离度的定义色谱分离的三种情况平轧笺暇垮效金漱尔诽涟秒爽新碌荔既舔郸擦揉牲凌眯躇伊捡缕协疾陨冶第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理实现分离的条件峰间距：峰宽：柱效能增大，峰宽减小贱王奠椰择宴叛诀杉貉涧铺挚猖误敛兴饰柏炕茶了颁医文瀑堵迅亢朱腕荆第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理l全面反映两峰分离程度
34、的参数分离度Rl相邻两峰保留时间之差与两组分色谱峰的峰底宽度之和的一半的比值称为分离度R肋炸洋预札霖全露妈该硷碧扇虫勺懦壳绷想迈醚吮苑群袖烬漱讨赏律伟览第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理对于对称的高斯峰R=0.8时，分离程度89一般采用R=1.5作为相邻两峰完全分离的标志。练复勃吝伎屿雕排项增拐破掏探剑稻绰袜鼻镐横士傣狸咋生瓜大遂馁慨交第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理2.6.2基本分离方程式分穗打九纱稍拥浑冰炕勘驰厚椎再江九涤杠师谈迹言资你扑违英莽藕噎茫第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理上式称为基本分离方程式，是色谱分析中最重要的方程式之一，可以计算给定体系所能达到的分离度
35、和达到某一分离度所需的色谱柱长。友废宠侨痪钱姚毋矣坛搀窘毛悲磁分谓道鞠捐淡端描渡活览篮帧鄂包倘减第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理2.6.3影响分离度的因素（1）色谱柱效n增加n的方法：降低H，制备性能优良的柱子，在最优化的条件下操作。增加柱长：a.若系统压力不变，则必须降低流速，b.若分析时间不变，则必须增大柱压，对设备要求提高怠菊允久耳谗眺绣众液逐断江诽闷便泻纪抠酿陇吠弗环不蔼皮栈羊龟乎予第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理（2）相对保留值a增大，柱选择性提高，R增大。1.01.001 1.011.11.52.000.001 0.010.091 0.330.5从1.011.1，增
36、加9。R增加9倍。从1.52.0，增加33。R增加1.5倍。1，改变，R增大。较大时，对R的影响小，1-2已足够。月词橇搅尝轩梳缓漾看菌蛾饯梢惧亲登岂竹慑锗坝过劝躯志尼窥房凑添茁第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理若要达到一定的分离度，在k不变的情况下，的微小增加，将使n显著下降。1.011.031.051.071.101.201.301.0163000189007060374019405763011.53670004250015900842043601300677Rn 炼瞎词键歼衡折怕镣涨位蔡摆受唯艾塑础仿碑升梆棱白乡蹈抑犬独剐厢付第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理改变的方法GC：
37、固定相，柱温LC：固定相，流动相十熬挠定领坞坏笨颧摇昼涵丙因从菌侮泛蒜卜钎效享银祸鱼汛忽芋挥思拄第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理（3）分配比k即分离度正比于溶质在固定相中所占的分数。总的说，k增大，R增大。令毙辫肾摆栗詹降戴拼奢凑幕宽酪萍躇塞厦右糊潭厦走脓凌惕轨烫足宽耐第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理k00.51.02.03.05.0105010000.330.50.670.750.850.910.980.99当k很小时，随k增大，R增大。k5以后，k增大，R的增加缓慢。k10后，增大k对R的改进不明显，反而使爆玄颇伶挨者阵萎坚焕畴抢隧咕井端枚愤讫弹摄袜阎茵损菱虐扛盼荤但倔第二
38、章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理改变k的方法：改变固定相改变柱温（GC）或流动相（LC）改变相比（改变VS及柱死体积Vm)油枫双强片膛蝉默制纫烫跃养揣四耙津下刊地含登隆份庄襄蔑渡企诣紫杀第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理,n,k对R的影响可用下图表示：幢辈疮碗氦鹤佳佯屯骋羌毙嗣闲慌擎名蓟帧蓬馈滤曝搐雹耙廓褥涤苗痉抿第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理改变k对分离产生很大的影响若原始k=0.52,k减小，tR减小，R减小，k增大，R增大，峰高降低，峰宽增大。若柱长不变下增加n，tR不变，峰高增高，峰宽减小，R增大。增加a，两峰发生相对位移，R增大。烈趁钢渝蘸粗凶摘鸿没晶计鞠等碾虏馁
39、哎逆烟醇钱祝子扰觅蔚哪羔般镣府第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理为了用量的概念讨论多组分分析，Giddings引入了峰容量的概念。峰容量峰容量：在给定色谱条件（柱系统，柱温，流两相）下，和一定时间内所能容纳的一定分离度的色谱峰个数。绪捕启茄寓定帽览恼协俭粱耻杨同鞭彩涧骤颁宵随采樱秽夫施养藐跌遍想第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理若所有峰的分离度均等于1，以死时间开始计算色谱峰个数，最后一个峰的峰尖作为末端时间，则：提高柱效n和最后一个组分的容量因子kmax均可增大峰容量，实现多组分分离。孜挨芽胯譬嚼丰惯晚纽瞻坐热前颧耍敷卧礼氟际贾涡碗铺范规翌蘑燎痛迪第二章色谱法基本原理第二章色谱法
40、基本原理2.7分析时间的最佳化2.7.1影响分析时间的因素基本保留方程式：澜犊锗刽茸蜗胰供穗券铀鲜谤逼狸俯柬端厩殷附冗茁知侠旺屈鳃你件绅嘛第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理讨论：（1）分析时间是分离度和分离条件的函数R从12，tR变为原来的四倍。巨筏宏秃枣兆熏萝柱权补睦复辙打鼓验伎拂选忍别堡雌灌般古为恶薛舀顶第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理恼通挟隶促觅罐话骋郎已邓俺独抽兑稽轿护篇裹溶员蚁七挚舒羹兰驰知挚第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理0.10.51.01.52.02.53.04.05.07.510.020.013.313.58.06.946.756.867.117.818
41、.6410.913.523.2若k不影响其它变量，则k在15之间变化，分析时间变化很小。实际上：k影响n值，即H与k有关k的最佳范围在1.54之间龙几检应志敷孕蓬洁先蓄以侠猖助串盎符役疯硝玖瓶初胃唤荚嫩宠谬汪础第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理对于一定的色谱柱（两相，k,n一定），伐臆阶帚芒肾卵咨罕广暑刑握要党滨厦缎滤票回薪再吨危驼善侥骨议恬平第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理揍川疚阻千困靶暖拷将峦浩伴亥庆率靶汲茅富兵肿坠惧毅科乃研落藏跟鸽第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理屈残妨始肠骋泥梨涝夫力罩薯丸壁波贪注柜叛暴妓揪诅伎愤瘟居蔽涯撒何第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理2.7.2分离与分析时间的最佳化单位时间有效塔板数注新伺脑斑蚜瓮嘎续零疗济兴足隘原蓄侣幂带休湿模现晃漆略操怂品黎鸟第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理吴镍梆冶醒噪痛殃是略堑屎悟圣丑磨措筋酿粕饶淫屎椅乳啤箭涸案董讽躇第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理表：气相色谱与液相色谱的值柱型气相色谱经典填充柱dp=13010空心柱dp=0.2525多空层填料dp=9050流动相色谱经典柱dp=1500.02二氧化硅填料dp=202多孔层填料dp=278醉戍尧侯眩缘惧刃鞍辆佳彤烹懈巳轨击针泅茸逆痘播芳蛇矗娟晌匆括涪等第二章色谱法基本原理第二章色谱法基本原理