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1、色色谱基基础理理论分配系分配系数与分配比数与分配比第1页，本讲稿共16页2第2页，本讲稿共16页31 分配系数分配系数v分配过程分配过程 物质在固定相和流动相（气相）之间发生的吸附、脱附物质在固定相和流动相（气相）之间发生的吸附、脱附和溶解和溶解 、挥发的过程、挥发的过程v分配系数分配系数在一定的温度和压力下，组分在两相之间达到分配平衡在一定的温度和压力下，组分在两相之间达到分配平衡时的浓度比时的浓度比第3页，本讲稿共16页41 分配系数分配系数不同物质在两相间具有不同的分配系数不同物质在两相间具有不同的分配系数气相色谱分析原理：气相色谱分析原理：分配系数是色谱分离的依据分配系数是色谱分离的依
2、据式中式中：vcs ：组分在固定相中的浓度；：组分在固定相中的浓度；vcM：组分在流动相中的浓度；：组分在流动相中的浓度；第4页，本讲稿共16页5v分配比（容量因子或容量比）分配比（容量因子或容量比）在在一一定定的的温温度度和和压压力力下下，组组分分在在两两相相之之间间达达到到分配平衡时，组分在两相中的质量比分配平衡时，组分在两相中的质量比2 分配比分配比式中式中：vms ：组分在固定相中的质量；：组分在固定相中的质量；vmM：组分在流动相中的质量；：组分在流动相中的质量；第5页，本讲稿共16页6式中式中：vVM：流动相的体积；：流动相的体积；vVs ：气液色谱中表示固定液的体积；：气液色谱中
3、表示固定液的体积；气固色谱中表示吸附剂的表面容量；气固色谱中表示吸附剂的表面容量；v :相比；相比；分配系数、分配比之间关系如下：分配系数、分配比之间关系如下：3 分配系数分配比之间关系分配系数分配比之间关系第6页，本讲稿共16页73 分配系数分配比之间关系分配系数分配比之间关系v分配系数、分配比都与组分及固定相的热力学性质分配系数、分配比都与组分及固定相的热力学性质有关，随柱温及柱压的变化而变化有关，随柱温及柱压的变化而变化v分配系数仅与组分及两相的性质有关，而分配比则分配系数仅与组分及两相的性质有关，而分配比则还与相比有关，也就是随固定相的量而变化还与相比有关，也就是随固定相的量而变化v对
4、于一个给定的色谱体系，各组分的分离取决对于一个给定的色谱体系，各组分的分离取决组分在两相间的相对量，而不是相对浓度组分在两相间的相对量，而不是相对浓度第7页，本讲稿共16页83 分配系数分配比之间关系分配系数分配比之间关系滞留因子滞留因子式中式中：vus ：组分在固定相中的线速度；：组分在固定相中的线速度；v u ：流动相的线速度；：流动相的线速度；滞留因子也可以用质量分数表示滞留因子也可以用质量分数表示第8页，本讲稿共16页93 分配系数分配比之间关系分配系数分配比之间关系由以上各式可得由以上各式可得据上式可知：据上式可知：k可由实验测得可由实验测得假设色谱柱长为假设色谱柱长为L L则组分和
5、流动相通过色谱柱所需要的时间分别为：则组分和流动相通过色谱柱所需要的时间分别为：第9页，本讲稿共16页101o 色谱分离理论中的应用色谱分离理论中的应用4 分配系数、分配比的应用分配系数、分配比的应用色谱分离的基本理论的两个方面：色谱分离的基本理论的两个方面：v组分在两相间的分配情况组分在两相间的分配情况v组分在色谱柱中的运动情况组分在色谱柱中的运动情况色谱分离的两个理论：色谱分离的两个理论：v塔板理论塔板理论解释了色流出曲线的形状以及极大浓度的位置解释了色流出曲线的形状以及极大浓度的位置v速率理论速率理论将分配比与传质阻力系数联系了起来将分配比与传质阻力系数联系了起来,进而评价柱效进而评价柱
6、效第10页，本讲稿共16页112o 分离条件选择上的应用分离条件选择上的应用4 分配系数、分配比的应用分配系数、分配比的应用式中式中：vR：分离度；：分离度；vn：理论塔板数；：理论塔板数；v:相对保留值；相对保留值；vk：分配比；：分配比；根据上述关系以及实验对分离度的要求，可以通过改变根据上述关系以及实验对分离度的要求，可以通过改变柱温、相比等条件，得到合适的分配比，从而达到实验柱温、相比等条件，得到合适的分配比，从而达到实验要求的分离度要求的分离度第11页，本讲稿共16页123o 在液液在液液分配分配色谱中的应用色谱中的应用4 分配系数、分配比的应用分配系数、分配比的应用不同点：气相色谱
7、中流动相的性质对分配系数影不同点：气相色谱中流动相的性质对分配系数影响不大；而液液分配色谱中，流动相的种类对分响不大；而液液分配色谱中，流动相的种类对分配系数有较大的影响配系数有较大的影响相同点：分离顺序取决于分配系数的大小，分配相同点：分离顺序取决于分配系数的大小，分配系数大的组分保留值大系数大的组分保留值大与在气相色谱中的应用对比：与在气相色谱中的应用对比：第12页，本讲稿共16页135 问题问题色谱流出曲线（色谱图）中，相邻两峰之间的距色谱流出曲线（色谱图）中，相邻两峰之间的距离是由分配系数还是由扩散速率决定的？为什么离是由分配系数还是由扩散速率决定的？为什么？另外一个因素会对色谱图造成什么影响？另外一个因素会对色谱图造成什么影响？第13页，本讲稿共16页155 问题问题式中：式中：cg:气相传质阻力系数气相传质阻力系数dp：固定相的粒径：固定相的粒径Dg：组分在气相中的分散系数：组分在气相中的分散系数第15页，本讲稿共16页