《色谱分离原理.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《色谱分离原理.ppt（71页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、色谱分离原理现在学习的是第1页，共71页一、色谱分析法概论色色谱谱法法的的由由来来：1906年年由由俄俄国国植植物物学学家家Tsweet创创立立，植植物物色素分离色素分离v固定相固定相CaCO3颗粒颗粒v流动相流动相石油醚石油醚 色带色带色带色带18-1 概述现在学习的是第2页，共71页v1901年俄国植物学家Tswett发现，利用吸附原理分离植物色素v1903年发表文章：On a new category of adsorption phenomena and their application to biochemical analysisv1906年Tswett 创立“chromatog
2、raphy”“色谱法”新名词v1907年在德国生物会议上第一次向世界公开展示显现彩色环带的柱管v1930年R.Kuhn用色谱柱分离出胡萝卜素v1935年Adams and Holmes 发明了苯酚-甲醛型离子交换树脂，进一步发明了离子色谱v1938年Izmailov 发明薄层色谱v1941年Martin&Synge 发明了液-液分配色谱现在学习的是第3页，共71页v1944年Consden,Gordon&Martin 发明纸色谱v1952年Martin&Synge 发明气-液色谱v1953年Janak发明气-固色谱v1954年Ray发明热导检测器v1957年Martin&Golay 发明毛细管
3、色谱v1959年Porath&Flodin 发明凝胶色谱v1960年代末出现高效液相色谱法v1980年代超临界流体色谱得到发展v1980年代Jorgeson发展了高效毛细管电泳v1990年代后期毛细管电色谱得到重视和发展现在学习的是第4页，共71页样品制备检测GC,HPLC,CE,CEC,micro-TASSP(M)E 等分离v气相色谱和高效液相色谱发展最好v超临界流体色谱处于失利地位v毛细管电泳与毛细管电色谱处于研究阶段，进入部分应用领域v 色谱法的现状和未来色谱法的现状和未来v 色谱法的重要作用色谱法的重要作用现在学习的是第5页，共71页二、色谱法的定义与分类v色谱法是一种物理化学分析方法
4、，它利用混合物中各物质在两相（固定相和流动相）间的分配系数分配系数的差别的差别，当两相作相对运动时，各物质随流动相运动，并在两相间进行多次分配，从而使各组分得到分离。现在学习的是第6页，共71页三、色谱法的分类1按固定相的固定方式分：按固定相的固定方式分：2按分离机制分：按分离机制分：平面色谱平面色谱 纸色谱纸色谱 薄层色谱薄层色谱 高分子薄膜色谱高分子薄膜色谱柱色谱柱色谱 填充柱色谱填充柱色谱 毛细管柱色谱毛细管柱色谱 分配色谱：利用分配系数的不同分配色谱：利用分配系数的不同 吸附色谱：利用物理吸附性能的差异吸附色谱：利用物理吸附性能的差异 离子交换色谱：利用离子交换原理离子交换色谱：利用离
5、子交换原理 空间排阻色谱：利用排阻作用力的不同空间排阻色谱：利用排阻作用力的不同现在学习的是第7页，共71页5.色谱操作方式v迎头色谱v顶替色谱v洗脱色谱4.流动相和固定相的极性v正相色谱（流动相极性小于固定相）v反相色谱（流动相极性大于固定相）6.用途v分析型色谱v制备型色谱v流程色谱3.流动相物理状态v 气相色谱 气固色谱 气液色谱 v 液相色谱 液液色谱 液固色谱v 超临界流体色谱现在学习的是第8页，共71页洗脱色谱（冲洗）v这是色谱过程最常用的方法。这是色谱过程最常用的方法。将试样加入色谱柱的入口端，然后用流动相冲洗柱子，由于各组分在固定相上的吸附（或溶解）能力不同，于是被流动相带出的
6、时间不同。现在学习的是第9页，共71页18-2 色谱分离原理多环芳烃HPLC色谱图一、色谱分离过程现在学习的是第10页，共71页色谱分离 与 逛街现在学习的是第11页，共71页1.1.分配系数分配系数（partion factor）K 组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附，或溶解、挥发组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附，或溶解、挥发的过程叫做分配过程。在一定温度下，组分在两相间分配达到平的过程叫做分配过程。在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的浓度（单位：衡时的浓度（单位：g/mL）比，称为分配系数，用）比，称为分配系数，用K 表示，即：表示，即：分配系数是色谱分离的依据。分配系数是
7、色谱分离的依据。mobile phasestationary phasev基本概念：固定相（基本概念：固定相（s）；流动相（）；流动相（m）现在学习的是第12页，共71页分配系数分配系数 K 的讨论的讨论v 一定温度下，组分的分配系数一定温度下，组分的分配系数K越大，出峰越慢；越大，出峰越慢；v试样一定时，试样一定时，K主要取决于固定相性质；主要取决于固定相性质；v每个组份在各种固定相上的分配系数每个组份在各种固定相上的分配系数K不同；不同；v选择适宜的固定相可改善分离效果；选择适宜的固定相可改善分离效果；v试样中的各组分具有不同的试样中的各组分具有不同的K值是分离的基础值是分离的基础；v某组
8、分的某组分的K=0时，即不被固定相保留，最先流出。时，即不被固定相保留，最先流出。现在学习的是第13页，共71页2.2.分配比分配比 （partion ratio）k 在实际工作中，也常用分配比来表征色谱分配平衡过程。在实际工作中，也常用分配比来表征色谱分配平衡过程。分配比是指，在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡分配比是指，在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的质量比：时的质量比：1.分分配配系系数数与与分分配配比比都都是是与与组组分分及及固固定定相相的的热热力力学学性性质质有有关关的常数，随分离柱温度、柱压的改变而变化。的常数，随分离柱温度、柱压的改变而变化。2.分分配配系系数数与与
9、分分配配比比都都是是衡衡量量色色谱谱柱柱对对组组分分保保留留能能力力的的参参数数，数数值越大，该组分的保留时间越长。值越大，该组分的保留时间越长。3.分配比可以由实验测得。分配比可以由实验测得。分配比分配比也称：也称：保留因子，容量因子(capacity factor)；容量比；容量比(capacity factor)；现在学习的是第14页，共71页3.分配比分配比(k)与分配系数与分配系数(K)的关系的关系 式中式中=Vs/Vm为相比。为相比。填充柱相比：填充柱相比：635；毛细管柱的相比：；毛细管柱的相比：501500。容量因子越大，保留时间越长。容量因子越大，保留时间越长。VM为流动相体
10、积，即柱内固定相颗粒间的空隙体积；为流动相体积，即柱内固定相颗粒间的空隙体积；VS为固定相体积，对不同类型色谱柱，为固定相体积，对不同类型色谱柱，VS的含义不同；的含义不同；气气-液色谱柱：液色谱柱：VS为固定液体积；为固定液体积；气气-固色谱柱：固色谱柱：VS为吸附剂表面容量；为吸附剂表面容量；现在学习的是第15页，共71页分配系数、分配比与相比分配系数、分配比与相比v 分配系数、分配比和相比：固定相/流动相v 分配系数：浓度比v 分配比（容量因子）：质量比v 相比：体积比同一种物质在两相中的质量比现在学习的是第16页，共71页二、色谱流出曲线与术语1.1.基线基线 无无试试样样通通过过检检
11、测测器器时时，检检测测到的信号即为基线。到的信号即为基线。（1）时间表示的保留值）时间表示的保留值 保留时间（保留时间（tR）：）：组分组分从进样到柱后出现浓度极从进样到柱后出现浓度极大值时所需的时间；大值时所需的时间；死时间（死时间（tM）：）：不与固定相作用的气体（如空气）的保留时不与固定相作用的气体（如空气）的保留时间；间；调整保留时间（调整保留时间（tR）：tR=tRtM 2.2.保留值保留值溶质在固定相中停留的总时间三个时间及其含义很重要现在学习的是第17页，共71页（2）用体积表示的保留值）用体积表示的保留值 保留体积（保留体积（VR）：）：VR =tRF0F0为柱出口处的载气流量
12、，为柱出口处的载气流量，单位：单位：m L /min。死体积（死体积（VM）：）：VM=tM F0 调整保留体积调整保留体积(VR)：V R=VR VM 现在学习的是第18页，共71页3.3.相对保留值相对保留值r2,1 组组分分2的的保保留留值值或或K一一般般大大于于组组分分1，因因此此相相对对保保留留值值 总总是是大大于于1，只只与与柱柱温温和和固定相性质有有关关，与与其其他他色色谱谱操操作作条条件件无无关关，它表示了固定相对这两种组分的选择性。它表示了固定相对这两种组分的选择性。v相对保留值相对保留值(r2,1)relative retention在一定色谱条件下两种组分（如被测化合物和
13、标准化合物）调整保留时间之比。r2,1=tR2/tR1=K2/K1=k2/k1v分离因子分离因子()separation factor =tR2/tR1 很重要，它描述两种物质的分离能力现在学习的是第19页，共71页4.分配比与保留时间的关系分配比与保留时间的关系 滞留因子滞留因子/比移值（retardation factor）：）：ux：组组分分在在分分离离柱柱内内的的线线速速度度；u：流流动动相相在在分分离离柱柱内内的的线线速速度；度；LxL薄板层析柱层析分配比越大，保留时间越长样品迁移的距离或位置样品通过层析柱的速度或时间现在学习的是第20页，共71页LxL色谱分离原理：(1)溶质不是在
14、流动相就是在固定相；(2)溶质只有在流动相才迁移。溶质分子在流动相中平均消耗的溶质分子在流动相中平均消耗的时间分数应等于溶质分子在流动时间分数应等于溶质分子在流动相中分布的分子分数。相中分布的分子分数。tM nmtR ns+nmtR ns柱层析现在学习的是第21页，共71页由以上各式，可得：由以上各式，可得：tR=tM(1+k)溶质保留方程kt因此，滞留因子因此，滞留因子Rf也可以用质量分数也可以用质量分数表示：表示：现在学习的是第22页，共71页5 5.区域宽度区域宽度 用用来来衡衡量量色色谱谱峰峰宽宽度度的的参参数数，有有三种表示方法三种表示方法：（1）标标准准偏偏差差()：即即0.607
15、倍倍峰峰高高处色谱峰宽度的一半。处色谱峰宽度的一半。（2）半半峰峰宽宽(Y1/2)：色色谱谱峰峰高高一一半半处的宽度处的宽度 Y1/2=2.354 （3）峰底宽峰底宽(Wb)：Wb=4 现在学习的是第23页，共71页假如一个溶质的分配比为0.2，则它在色谱柱的流动相中的百分率是多少？k=ns/nm=0.2 nm=5nsnm/n100%=nm/(nm+ns)100%=83.3%习习 题题现在学习的是第24页，共71页在某色谱条件下，组分A的保留时间为18min，组分B的保留时间为25.0min，其死时间为2min，试计算：（1）组分B对A的相对保留值；（2）组分A,B的分配比；（3）组分B通过色
16、谱柱在流动相、固定相中保留的时间是多少？各占保留时间分数为多少？解：（1）组分B对A的相对保留值 B/A=tB/tA=(25-2)/(18-2)1.44（2）组分A,B的分配比 kA=(18-2)/2=8.0 kB=(25-2)/2=11.5（3）组分B通过色谱柱在流动相保留的时间是tM=2min；在固定相保留的时间tB=25-2=23min。各占保留时间分数的8和92。现在学习的是第25页，共71页18-3 色谱法基本理论 色色谱谱理理论论需需要要解解决决的的问问题题：色色谱谱分分离离过过程程的的热热力力学学和和动动力力学学问问题题。影影响响分分离离及及柱柱效效的的因因素素与与提提高高柱柱效
17、效的的途途径径，柱柱效效与与分分离度的评价指标及其关系。离度的评价指标及其关系。组分保留时间为何不同？色谱峰为何变宽？组分保留时间为何不同？色谱峰为何变宽？组分保留时间组分保留时间：色谱过程的热力学因素控制；：色谱过程的热力学因素控制；（组分和固定液的结构和性质）（组分和固定液的结构和性质）色谱峰变宽色谱峰变宽：色谱过程的动力学因素控制；：色谱过程的动力学因素控制；（两相中的运动阻力，扩散）（两相中的运动阻力，扩散）两种色谱理论：塔板理论和速率理论；两种色谱理论：塔板理论和速率理论；现在学习的是第26页，共71页 塔板理论的假设：塔板理论的假设：(1)在在每每一一个个平平衡衡过过程程间间隔隔内
18、内，平平衡衡可可以以迅迅速速达达到；到；(2)(2)将载气看作成脉动（间歇）过程；将载气看作成脉动（间歇）过程；(3)(3)试样沿色谱柱方向的扩散可忽略；试样沿色谱柱方向的扩散可忽略；(4)(4)每次分配的分配系数相同。每次分配的分配系数相同。一、塔板理论-柱分离效能指标1.1.塔板理论塔板理论（plate theory）半经验理论；半经验理论；将将色色谱谱分分离离过过程程比比拟拟作作蒸蒸馏馏过过程程，将将连连续续的的色色谱谱分分离离过过程程分分割割成成多多次次的的平平衡衡过过程程的的重重复复 （类似于蒸馏塔塔板上的平衡过程）；（类似于蒸馏塔塔板上的平衡过程）；现在学习的是第27页，共71页
19、色谱柱长：色谱柱长：L，虚拟的塔板间距离：虚拟的塔板间距离：H，色谱柱的理论塔板数：色谱柱的理论塔板数：n，则三者的关系为：则三者的关系为：n=L/H理论塔板数与色谱参数之间的关系为：理论塔板数与色谱参数之间的关系为：保留时间包含死时间，在死时间内不参与分配保留时间包含死时间，在死时间内不参与分配!重要公式现在学习的是第28页，共71页2.2.有效塔板数和有效塔板高度有效塔板数和有效塔板高度v 单位柱长的塔板数越多，表明单位柱长的塔板数越多，表明柱效柱效越高。越高。v 用不同物质计算可得到不同的理论塔板数。用不同物质计算可得到不同的理论塔板数。v 组组分分在在tM时时间间内内不不参参与与柱柱内
20、内分分配配。需需引引入入有有效效塔塔板板数和有效塔板高度：数和有效塔板高度：重要公式现在学习的是第29页，共71页 (1)当色谱柱长度一定时，塔板数 n 越大(塔板高度 H 越小)，被测组分在柱内被分配的次数越多，柱效能则越高，所得色谱峰越窄。(2)不同物质在同一色谱柱上的分配系数不同，用有效塔板数和有效塔板高度作为衡量柱效能的指标时，应指明测定物质。(3)柱效不能表示被分离组分的实际分离效果，当两组分的分配系数K相同时，无论该色谱柱的塔板数多大，都无法分离。3.3.塔板理论的特点、成功和不足塔板理论的特点、成功和不足v特点：现在学习的是第30页，共71页v成功点：流出曲线的形状浓度极大点的位
21、置计算和评价柱效能的指标（n,H)v不足：无法回答的问题v实验参数如填料的大小、分子结构、温度等对色谱峰形以及塔板数和塔板高度的影响v理论塔板高度与流速有关现在学习的是第31页，共71页二、速率理论-影响柱效的因素1.1.速率方程（也称范速率方程（也称范.弟姆特方程式）弟姆特方程式）H=A+B/u+Cu H：理论塔板高度，：理论塔板高度，u：载气的线速度：载气的线速度(cm/s)减小减小A、B、C三项可提高柱效；三项可提高柱效；存在着最佳流速；存在着最佳流速；A、B、C三项各与哪些因素有关？三项各与哪些因素有关？现在学习的是第32页，共71页A涡流扩散项涡流扩散项 A=2dp dp：固定相的平
22、均颗粒直径：固定相的平均颗粒直径：固定相的填充不均匀因子：固定相的填充不均匀因子 固固定定相相颗颗粒粒越越小小dp，填填充充的的越越均均匀匀，A，H，柱柱效效n。表表现在涡流扩散所引起的色谱峰变宽现象减轻，色谱峰较窄。现在涡流扩散所引起的色谱峰变宽现象减轻，色谱峰较窄。现在学习的是第33页，共71页B/u 分子扩散项分子扩散项 B=2 Dg ：弯曲因子，填充柱色谱，弯曲因子，填充柱色谱，11。Dg：试样组分分子在气相中的扩散系数（：试样组分分子在气相中的扩散系数（cm2s-1）(1)存在着浓度差，产生纵向扩散存在着浓度差，产生纵向扩散;(2)扩散导致色谱峰变宽，扩散导致色谱峰变宽，H(n)，分
23、离变差，分离变差;(3)分子扩散项与流速有关，流速分子扩散项与流速有关，流速，滞留时间，滞留时间，扩散，扩散;(4)扩散系数：扩散系数：Dg(M载气载气)-1/2；M载气载气，B值值。现在学习的是第34页，共71页 k为容量因子；为容量因子；Dg、DL为扩散系数。为扩散系数。减小担体粒度，选择小分子量的气体作载气，可降低传质阻力。减小担体粒度，选择小分子量的气体作载气，可降低传质阻力。C u 传质阻力项传质阻力项 传质阻力包括气相传质阻力传质阻力包括气相传质阻力Cg和液相传质阻力和液相传质阻力CL即：即：C=（Cg+CL）现在学习的是第35页，共71页2.2.载气流速与柱效载气流速与柱效最佳流
24、速最佳流速载气流速高时：载气流速高时：传传质质阻阻力力项项是是影影响响柱柱效效的的主主要因素，要因素，流速流速，柱效，柱效。载气流速低时：载气流速低时：分分子子扩扩散散项项成成为为影影响响柱柱效效的的主要因素，主要因素，流速流速,柱效柱效 。H-u曲线与最佳流速：曲线与最佳流速：由于流速对这两项完全相反的作用，流速对柱效的总影响使得存由于流速对这两项完全相反的作用，流速对柱效的总影响使得存在着一个最佳流速值，即速率方程式中塔板高度对流速的一阶导数有在着一个最佳流速值，即速率方程式中塔板高度对流速的一阶导数有一极小值。一极小值。以塔板高度以塔板高度H对应载气流速对应载气流速u作图，曲线最低点的流
25、速即为作图，曲线最低点的流速即为最最佳流速佳流速。现在学习的是第36页，共71页3.3.速率理论的要点速率理论的要点 (1)组分分子在柱内运行的多路径与涡流扩散、浓度梯度所造成的分子扩散及传质阻力使气液两相间的分配平衡不能瞬间达到等因素是造成色谱峰扩展柱效下降的主要原因。(2)通过选择适当的固定相粒度、载气种类、液膜厚度及载气流速可提高柱效。(3)速率理论为色谱分离和操作条件选择提供了理论指导。阐明了流速和柱温对柱效及分离的影响。(4)各种因素相互制约，如载气流速增大，分子扩散项的影响减小，使柱效提高，但同时传质阻力项的影响增大，又使柱效下降；柱温升高，有利于传质，但又加剧了分子扩散的影响，选
26、择最佳条件，才能使柱效达到最高。现在学习的是第37页，共71页 塔板理论和速率理论都难以描述难分离物质对的实际分离程塔板理论和速率理论都难以描述难分离物质对的实际分离程度。即柱效为多大时，相邻两组份能够被完全分离。度。即柱效为多大时，相邻两组份能够被完全分离。难难分分离离物物质质对对的的分分离离度度大大小小受受色色谱谱过过程程中中两两种种因因素素的的综综合合影影响响：保保留值之差留值之差色谱过程的热力学因素；色谱过程的热力学因素；区域宽度区域宽度色谱过程的动力学因素。色谱过程的动力学因素。色谱分离中的四种情况如图所示：色谱分离中的四种情况如图所示：18-4 分离度现在学习的是第38页，共71页
27、讨论：讨论：色谱分离中的四种情况的讨论：色谱分离中的四种情况的讨论：柱效较高，柱效较高，K(分配系数分配系数)较大，完全分离；较大，完全分离；K不是很大，柱效较高，峰较窄，基本上完全分离；不是很大，柱效较高，峰较窄，基本上完全分离；柱效较低，柱效较低，K较大，但分离的不好；较大，但分离的不好；K小，小，柱效低，分离效果更差。柱效低，分离效果更差。现在学习的是第39页，共71页分离度的表达式：R=0.8：两峰的分离程度可达：两峰的分离程度可达89%；R=1：分离程度：分离程度98%；R=1.5：达：达99.7%（相邻两峰完全分离的标准）。（相邻两峰完全分离的标准）。重要公式现在学习的是第40页，
28、共71页不同分离度时色谱峰的分离程度现在学习的是第41页，共71页色谱分离基本方程式的推导色谱分离基本方程式的推导v由溶质保留方程得v分离因子为：=k2/k1tR=k tM+tM 现在学习的是第42页，共71页令令Wb2=Wb1=Wb（相邻两峰的峰底宽近似相等（相邻两峰的峰底宽近似相等），），引入相对保留值和塔引入相对保留值和塔板数，可导出下式：板数，可导出下式：由于 tR2/tR1 tR2/tR1因此，此处只能用neff不能用n此处的neff应为组分2（后出来组分）的有效塔板数现在学习的是第43页，共71页现在学习的是第44页，共71页R、n与与neff之间的关系之间的关系？此两公式的成立前
29、此两公式的成立前提是提是Wb1=Wb2现在学习的是第45页，共71页影响分离度的因素v色谱分离基本方程式vI 柱效因子项；II 分离因子项；III 容量因子项现在学习的是第46页，共71页I 柱效因子项v分离度与柱效的关系 R n1/2增加柱长可提高分离度（分析时间增加，柱压降增大）减小色谱柱的H值，可提高分离度（有效途径）现在学习的是第47页，共71页II 分离因子项v分离度与色谱柱选择性的关系=1，R=0 不能分离越大，分离度越大，分离效果越好R确定且已知，可由色谱分离基本方程式计算所需理论塔板数现在学习的是第48页，共71页II 分离因子项现在学习的是第49页，共71页III 保留因子项
30、现在学习的是第50页，共71页讨论讨论：（1）分离度分离度R与柱效与柱效n 分分离离度度与与柱柱效效的的平平方方根根成成正正比比，一一定定时时，增增加加柱柱效效，可可以以提提高高分分离度，但是组分保留时间增加并且峰扩展，分析时间长。离度，但是组分保留时间增加并且峰扩展，分析时间长。（2）分离度分离度R与分离因子与分离因子 增增大大是是提提高高分分离离度度的的最最有有效效方方法法，计计算算可可知知，在在相相同同分分离离度度下下，当当增加一倍，需要的增加一倍，需要的neff 减小减小10000倍。倍。增大增大的最有效方法是选择合适的固定液。的最有效方法是选择合适的固定液。现在学习的是第51页，共7
31、1页色谱分离过程现在学习的是第52页，共71页改进分离的两种途径现在学习的是第53页，共71页色谱分离效果v色谱峰的位置-色谱热力学v色谱峰的宽窄-色谱动力学柱效和选择性对分离的影响改变选择性因子提高柱效现在学习的是第54页，共71页液相色谱流动相对分离的影响现在学习的是第55页，共71页重要公式汇总分配系数K分配比/容量因子/容量比/保留因子k相比分离因子/选择因子/相对保留值保留时间tR调整保留时间tR死时间tM比移值/滞留因子Rf分离度R峰底宽(半峰高宽)W(Y1/2)柱效（有效）n(neff)塔板高度（有效）H(Heff)单一组分两个组分现在学习的是第56页，共71页例题例题1：在在一
32、一定定条条件件下下，两两个个组组分分的的调调整整保保留留时时间间分分别别为为85秒秒和和100秒秒，要要达达到到完完全全分分离离，即即R=1.5。计计算算需需要要多多少少块块有有效效塔塔板板。若若填填充充柱柱的塔板高度为的塔板高度为0.1 cm，柱长是多少？，柱长是多少？解：解：=100/85=1.18 n有效有效 =16R2 /(1)2=161.52(1.18/0.18)2 =1547（块）（块）L有效有效 =n有效有效H有效有效 =15470.1=155 cm 即柱长为即柱长为1.55米时，米时，两组分可以得到完全分离。两组分可以得到完全分离。基本分离方程的应用例现在学习的是第57页，共7
33、1页例题例题2：在在一一定定条条件件下下，如如果果两两个个组组分分的的柱柱效效均均为为n=3600块块/m，柱柱长长为为1m，而而两两个个组组分分的的保保留留时时间间分分别别为为12.2s和和12.8s，计计算算分分离离度度。要要达达到到完全分离，即完全分离，即R=1.5，所需要的柱长。，所需要的柱长。解：解：分离度分离度：塔板数增加一倍，分离度增加多少？塔板数增加一倍，分离度增加多少？现在学习的是第58页，共71页v有一根1m长的色谱柱，分离组分1和2，得到下列色谱图。图中横坐标l为记录纸走纸距离。若欲得到Rs=1.2的分离度，有效塔板数应为多少？色谱柱应加到多长？例题例题3：现在学习的是第
34、59页，共71页解v先求分离因子：=tR2/tR1=(49-5)/(45-5)=1.1v求分离度：Rs=2(tR2-tR1)/(Y1+Y2)=(49-45)/5=0.8v求有效塔板数：n有效=16(tR/Y)2=16(49-5)/5)2=1239v若要使R=1.2,所需有效塔板数为：n有效=16 Rs2(/(-1)2n有效=16 1.22（1.1/0.1)2=2788v所需柱长为：L=2788/1239=2.25 m现在学习的是第60页，共71页色谱分离检测的特点：（1）检测器多为通用型，所有物质产生相同类型的信号；（2）相同分离及检测条件下，不同物质的检测灵敏度不同。问题：如何定量多组分中的
35、某种分析物？18-5 色谱定量分析方法解决方案：针对每种分析物引入校正因子。现在学习的是第61页，共71页v在一定的操作条件下，分析组分i的质量（mi）或在流动相中的浓度与检测器的信号（峰面积Ai 或峰高 hi）成正比：f 绝对校正因子色谱定量方法：v准确测量峰面积（峰高）v准确求出比例系数（校正因子）v根据上式正确选定定量计算方法，将测得组分的峰面积（峰高）换算组分含量色谱定量的依据响应灵敏度的倒数现在学习的是第62页，共71页峰面积的测量方法v峰高乘半峰宽法A=1.065 h Y1/2v峰高乘平均峰宽法A=h(Y0.15+Y0.85)/2(不对称色谱峰）v积分仪（色谱工作站）现在学习的是第
36、63页，共71页定量校正因子（1）绝对校正因子绝对校正因子受仪器及操作条件的影响大，不易准确测定现在学习的是第64页，共71页定量校正因子（2）相对校正因子组份i 与基准物 s的绝对校正因子之比常用基准物：苯（热导池检测器）正庚烷（氢焰检测器）现在学习的是第65页，共71页几种常用的定量计算方法归一化法内标法内标标准曲线法外标法现在学习的是第66页，共71页归一化法v要求：试样中所有组分都能流出色谱柱v优点：简便、准确；进样量、流速等操作条件对分析结果影响较小现在学习的是第67页，共71页内标法v将一定量的试样中不含有的纯物质作为内标物，加入准确称取的试样中，根据被测物和内标物的质量及其在色谱图上相应的峰面积比，求出某组分的含量。v特点：适合于所有组分不能全部出峰的试样操作条件变化引起的误差小，分析结果较准确现在学习的是第68页，共71页内标法计算公式现在学习的是第69页，共71页v试样中不存在的纯物质v加入的量应接近被测组分v要求内标物的色谱峰位于被测组分附近，或几个被测组分色谱峰之间，并与这些组分完全分离v内标物与被测组分的物理及物理化学性质相近内标物的选择现在学习的是第70页，共71页作业vP509:18-5,7,9,20vP546:19-4,10,14vP593：20-2，4，5现在学习的是第71页，共71页