色譜法概論1實(shí)用教案

1、課程內(nèi)容一、色譜法概論二、經(jīng)典液相色譜法（ LC ）三、氣相色譜法（GC）四、高效液相色譜法（HPLC）五、毛細(xì)管電泳（CE）郵箱(yuxing)： 密碼：405405第1頁/共59頁第一頁，共59頁。 定義：色譜法是一種物理或物理化學(xué)分離分析方法。是一種分離技術(shù)。 特點(diǎn)：適宜分離多組分的試樣，效率高、應(yīng)用廣。 原理：利用各物質(zhì)（組分）在兩相（固定相、流動相）中具有不同的分配系數(shù)，當(dāng)兩相作相對運(yùn)動(xin du yn dn)時(shí)，這些物質(zhì)在兩相中進(jìn)行多次反復(fù)的分配來達(dá)到分離的目的。 完成這種分離分析的儀器為色譜儀。K=Cs/Cm色譜法概論(giln)第2頁/共59頁第二頁，共59頁。一、色譜法的

2、起源(qyun)和發(fā)展 1906年，俄國植物學(xué)家茨維特首次提出色譜法。 茨維特研究植物色素時(shí)使用的色譜原型裝置，如右圖。在一根玻璃管底部塞上棉花(min hua)，管內(nèi)填入碳酸鈣粉末，石油醚萃取液倒在碳酸鈣上面，用石油醚沖洗。結(jié)果幾種色素在管內(nèi)展開形成5個(gè)色帶。第一節(jié) 色譜法的起源、歷程(lchng)及分類第3頁/共59頁第三頁，共59頁。 1931年庫恩利用茨維特的色譜法分離了60多種胡蘿卜素，；并從蛋黃只能夠分離出葉黃素，從此吸附色譜法才迅速(xn s)為各國所注意。 1940年，Martin 和 Synge （英）提出液液分配色譜法； 1952年， James和 Martin 發(fā)表了從理

3、論到實(shí)踐比較完整的氣液色譜方法因而獲得了1952年的諾貝爾化學(xué)獎。 1957年，Golay開創(chuàng)了毛細(xì)管柱氣相色譜； 20世紀(jì)60年代，高效液相色譜； 20世紀(jì)80年代初，超臨界流體色譜； 20世紀(jì)80年代末，毛細(xì)管電泳第4頁/共59頁第四頁，共59頁。 在分析化學(xué)領(lǐng)域，色譜法是一個(gè)相對年輕的分支學(xué)科。早期的色譜技術(shù)只是一種分離技術(shù)而已，與萃取、蒸餾等分離技術(shù)不同的是其分離效率高得多。當(dāng)這種高效的分離技術(shù)與各種靈敏的檢測技術(shù)結(jié)合在一起后，才使得色譜技術(shù)成為最重要的一種分析方法，幾乎可以(ky)分析所有已知物質(zhì)，在所有學(xué)科領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。色譜法起過關(guān)鍵作用的諾貝爾獎研究工作年代年代獲獎學(xué)科

4、獲獎學(xué)科獲獎研究工作獲獎研究工作1937化學(xué)類胡蘿卜素化學(xué)，維生素A和B1938化學(xué)類胡蘿卜素化學(xué)1939化學(xué)聚甲烯和高萜烯化學(xué)1950生理學(xué)、醫(yī)學(xué)性激素化學(xué)及其分離、腎皮素化學(xué)及其分離1951化學(xué)超鈾元素的發(fā)現(xiàn)1955化學(xué)腦下腺激素的研究和第一次合成聚肽激素1958化學(xué)胰島素的結(jié)構(gòu)1961化學(xué)光合作用時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的確認(rèn)1970生理學(xué)、醫(yī)學(xué)關(guān)于神經(jīng)元觸處遷移物質(zhì)的研究1970化學(xué)糖核苷酸的發(fā)現(xiàn)及其在生物合成碳水化合物中的作用1972化學(xué)核糖核酸化學(xué)酶結(jié)構(gòu)的研究1972生理學(xué)、醫(yī)學(xué)抗體結(jié)構(gòu)的研究第5頁/共59頁第五頁，共59頁。第6頁/共59頁第六頁，共59頁。第7頁/共59頁第七頁，共59

5、頁。方方 法法項(xiàng)項(xiàng) 目目 數(shù)數(shù) 量量1985年版年版1990年版年版1995年版年版2000年版年版2005年版年版2010版版HPLC鑒別及鑒別及含測含測7811916971327 2496TLC鑒別及鑒別及含測含測未統(tǒng)計(jì)未統(tǒng)計(jì)未統(tǒng)計(jì)未統(tǒng)計(jì)未統(tǒng)計(jì)未統(tǒng)計(jì)未統(tǒng)計(jì)未統(tǒng)計(jì)1568 4075GC鑒別及鑒別及含測含測未統(tǒng)計(jì)未統(tǒng)計(jì)未統(tǒng)計(jì)未統(tǒng)計(jì)未統(tǒng)計(jì)未統(tǒng)計(jì)未統(tǒng)計(jì)未統(tǒng)計(jì) 4785 色譜法在中國藥典(yodin)中的應(yīng)用 第8頁/共59頁第八頁，共59頁。高效液相色譜高效液相色譜(s p)的的樣品樣品芬達(dá)橙汁汽水(qshu)水甜味劑人工香精(xingjng)(香橙)人工色素(檸檬黃)第9頁/共59頁第九頁，共5

6、9頁。高效高效(o xio)液相色譜液相色譜 - 組分分離組分分離芬達(dá)樣品(yngpn)色譜(s p)圖水甜味劑人工香精(香橙)人工色素(檸檬黃)第10頁/共59頁第十頁，共59頁。高效(o xio)液相系統(tǒng)液體傳輸液體樣品高效液相系統(tǒng)高效液相系統(tǒng)高效液相色譜柱數(shù)據(jù)處理檢測器第11頁/共59頁第十一頁，共59頁。檢測器檢測器硅膠(u jio)填料 液體醫(yī)藥(yyo)樣品結(jié)果(ji gu)高效液相色譜柱可更換卡套可更換卡套色譜柱色譜柱Agilent 1100 高效液相系統(tǒng)溶劑溶劑以不同速率流出的組分色譜圖色譜圖高效液相系統(tǒng)和色譜柱高效液相系統(tǒng)和色譜柱第12頁/共59頁第十二頁，共59頁。氣相氣相

7、-質(zhì)譜系統(tǒng)質(zhì)譜系統(tǒng)(xtng)色譜色譜(s p)柱柱第13頁/共59頁第十三頁，共59頁。氣相色譜系統(tǒng)氣相色譜系統(tǒng)(xtng)檢測器進(jìn)樣器色譜柱GAS 氣源柱溫箱數(shù)據(jù)處理第14頁/共59頁第十四頁，共59頁。食品食品(shpn)與香料與香料分析實(shí)例分析實(shí)例食品中的天然食品中的天然(tinrn)香精香精香料香料人工香精香料人工香精香料飲料中的醇類飲料中的醇類010203040Time (min.)奶酪膽固醇pepperoni 多肽蘑菇醛酸消化物樣品(yngpn): 比薩色譜分析領(lǐng)域(1)第15頁/共59頁第十五頁，共59頁。生命科學(xué)生命科學(xué)奧運(yùn)會醫(yī)藥工業(yè)FBI法醫(yī)，法檢0123(minutes)

8、氣相色譜分析實(shí)例氣相色譜分析實(shí)例體液體液(ty)和組織中的藥品和組織中的藥品血醇水平血醇水平藥品純度藥品純度色譜分析(s p fn x)領(lǐng)域(2)第16頁/共59頁第十六頁，共59頁。石化石化DB-1, 15 m x 0.25 mm I.D. 0.25 m filmStegosaurus-o-gram 航天汽油空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Pew!分析實(shí)例燃料油定級汽車(qch)排放的廢氣色譜分析(s p fn x)領(lǐng)域(3)第17頁/共59頁第十七頁，共59頁。環(huán)境環(huán)境DB-502.2105m x 0.53mm I.D., 30 m氣相分析實(shí)例n水和土壤中的農(nóng)殘n飲用水中的溶解物 (MTBE甲基叔丁基醚 )n

9、 工業(yè)污染物n 新型持久性有機(jī)污染物（PCBs多氯聯(lián)苯 , PFCs全氟有機(jī)物 ）色譜分析領(lǐng)域(4)第18頁/共59頁第十八頁，共59頁。Nam Laket in Tibat 納木錯湖PFCs第19頁/共59頁第十九頁，共59頁。Liver 180680ng/gBlood 2652 ng/gPlasma 2580 ng/mlPFCs第20頁/共59頁第二十頁，共59頁。 二、色譜法的幾個(gè)重要(zhngyo)術(shù)語* 1. 色譜柱（column） 在茨威特實(shí)驗(yàn)中,裝有CaCO3的玻璃管,即是一根色譜柱(是指包括CaCO3的管). 2. 固定相 (stationary phase) 在柱內(nèi)固定不動的

10、一相稱固定相,如CaCO3. 3. 流動相(mobile phase) 在柱內(nèi)不斷流動的一相,稱流動相,如石油醚. 4. 被分離組分（樣品） 如色素第21頁/共59頁第二十一頁，共59頁。 5. 洗脫 將流動相連續(xù)不斷地加入色譜柱,使之通過固定相,把被分離的物質(zhì)沖洗出柱的過程,叫洗脫。 洗脫是色譜過程中必要而又重要(zhngyo)的步驟選擇適宜的流動相、固定相實(shí)現(xiàn)分離。 6. 洗脫劑 在洗脫過程中加入色譜柱的流動相即洗脫劑。 7. 洗脫液(流出液) 流出色譜柱的溶液,即洗脫液。第22頁/共59頁第二十二頁，共59頁。二、色譜法分類(fn li)（一）按流動相和固定相所處狀態(tài)分類：氣相色譜（GC

11、）：氣體作為流動相液相色譜（LC）：液體作為流動相超臨界流體色譜（SFC）：以超臨界流體作為流動相（二）按分離機(jī)制分類： 1. 吸附色譜：以吸附劑作固定相，有機(jī)溶劑作為流動相，利用樣品中不同組分在吸附劑上吸附能力的差別，而進(jìn)行分離的方法(fngf)。 2. 分配色譜：根據(jù)組分在固定液與流動相中溶解度不同而分離。 3.空間排阻色譜：利用大小不同的分子在固定相（凝膠）與流動相中的選擇滲透而達(dá)到分離的方法(fngf)。 4.離子交換色譜：利用組分在離子交換劑（固定相）上的親和力大小不同而進(jìn)行分離的方法(fngf)。 5.鍵合相色譜、毛細(xì)管電泳等第23頁/共59頁第二十三頁，共59頁。（三）按操作形式

12、分類： 1. 柱色譜：將固定相裝在金屬或玻璃色譜柱內(nèi)或涂漬在柱內(nèi)壁上而進(jìn)行分離的方法。 2. 平面色譜： 1） 紙色譜：以濾紙為載體，以紙纖維吸附(xf)的水分為固定相，樣品點(diǎn)在紙條一端，用流動相展開進(jìn)行分離和分析的色譜法。 2） 薄層色譜：將吸附(xf)劑均勻地鋪在玻璃板上形成薄層，分離方法同紙色譜。第24頁/共59頁第二十四頁，共59頁。(四） 按使用目的分類分析用：實(shí)驗(yàn)室、便攜式；分析樣品量少制備用：實(shí)驗(yàn)室用、工業(yè)用；純物質(zhì)制備，如高純試劑、蛋白質(zhì)、手性藥物拆分和純化流程(lichng)用：工業(yè)生產(chǎn)流程(lichng)在線連續(xù)使用第25頁/共59頁第二十五頁，共59頁。第二節(jié)第二節(jié) 色譜

13、色譜(s p)過程與術(shù)語過程與術(shù)語第26頁/共59頁第二十六頁，共59頁。 分離任何物質(zhì)都要依據(jù)它們性質(zhì)的差異。 例如蒸餾是利用沸點(diǎn)的差異，沉淀、結(jié)晶是利用溶解度不同。 在色譜(s p)當(dāng)中，是利用物質(zhì)在兩相中溶解、親和、吸附或其它親和作用力的不同，使混合物中各組分達(dá)到了分離。 例如：分離含A、B兩種組分的混合溶液。一、色譜分離(fnl)依據(jù)簡介第27頁/共59頁第二十七頁，共59頁。 當(dāng)組分進(jìn)入柱后，由于組分與固定相間的親合力，就要被固定相所滯留，即固定相對組分有滯留作用（保留作用），組分的性質(zhì)不同，則固定相對不同組分的滯留能力(nngl)（保留能力(nngl)）不同。 組分與固定相之間的親

14、合力越大，則固定相對該組分的滯留越強(qiáng)烈。它隨流動相移動的速度就較慢；反之，組分在柱內(nèi)的移動速度快；從而造成了A、B在柱內(nèi)的差速遷移，即移動速度不同。 當(dāng)經(jīng)過一段距離后，速度的差異造成A、B組分先后出柱，得到分離。這就是色譜過程的本質(zhì)。第28頁/共59頁第二十八頁，共59頁。 掌握的要點(diǎn)： （1）組分在柱內(nèi)隨流動相不斷移動（溶解于流動相）。 （2）固定相與組分有親合能力，即對組分有滯留能力（保留能力），使組分的速度低于流動相速度。 （3）性質(zhì)(xngzh)不同的組分與固定相親合力不同，固定相對其滯留能力（保留能力）不同，造成遷移速度不同（差速遷移）。 （4）經(jīng)過一定柱長后，各組分因速度差異而分開

15、，即需要一定的柱長。第29頁/共59頁第二十九頁，共59頁。二、色譜流出曲線（色譜圖）所謂色譜流出曲線，即流出液中的組分濃度隨洗脫(x tu)體積或洗脫(x tu)時(shí)間的變化曲線，也稱色譜圖。第30頁/共59頁第三十頁，共59頁。 獲得： （1）間隔一定(ydng)時(shí)間或一定(ydng)流出體積，測定流出液中組分的濃度，以濃度為縱坐標(biāo)，時(shí)間或體積為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)作圖即得 （2）在柱子出口處設(shè)置檢測器，如測定流出液的吸光度，換算成濃度（信號值），連續(xù)記錄流出液的吸光度隨時(shí)間的變化，即得色譜圖（儀器化）。 流出曲線是柱內(nèi)組分分離結(jié)果的反映，是研究色譜分離過程機(jī)理的依據(jù)，也是定性、定量的依據(jù)。 第31

16、頁/共59頁第三十一頁，共59頁。 色譜流出曲線的意義： 色譜峰數(shù)=樣品中單組分的最少個(gè)數(shù)； 色譜保留值定性依據(jù)； 色譜峰高或面積定量依據(jù)； 色譜保留值或區(qū)域?qū)挾壬V柱分離效能評價(jià)(pngji)指標(biāo)； 色譜峰間距固定相或流動相選擇是否合適的依據(jù)。第32頁/共59頁第三十二頁，共59頁。三、幾個(gè)重要的色譜參數(shù)(cnsh)及概念 （1）基線：在實(shí)驗(yàn)條件(tiojin)下，當(dāng)只有流動相通過（檢測器）色譜柱時(shí)，得到的流出曲線，通常為一水平直線稱為基線。 （2）峰高（h）：從色譜峰到基線的垂直距離。 （3）峰寬（Wb）：從色譜峰的捌點(diǎn)作切線，與基線兩交點(diǎn)之間的距離，也稱基線寬度。 （4）半峰寬（W1/2

17、）：色譜峰高一半處峰的寬度（不是峰寬的一半） （5）標(biāo)準(zhǔn)偏差（）： 色譜峰兩側(cè)兩捌點(diǎn)之間 的距離的一半，也即 0.607h處的峰寬的一半。第33頁/共59頁第三十三頁，共59頁。|W、W1/2色譜意義：| 它們反映被分離的組分分子在柱內(nèi)遷移時(shí)的離散程度,W、W1/2越小，表示分子相對(xingdu)集中； W、W1/2 越大,表示分子相對(xingdu)分散。第34頁/共59頁第三十四頁，共59頁。 （6）拖尾因子T: 0.951.05，色譜(s p)峰為對稱峰ABAAWTh2205. 0第35頁/共59頁第三十五頁，共59頁。 （7）保留(boli)時(shí)間(tR)（Retention time

18、） 流動相攜帶組分通過柱子所需要的時(shí)間，即從進(jìn)樣洗脫到流出液中組分的濃度出現(xiàn)極大值點(diǎn)所需要的時(shí)間。 （8）死時(shí)間(t0) 不被固定相所滯留的組分通過色譜柱所用的時(shí)間，即不被固定相所滯留的組分的保留(boli)時(shí)間，即死時(shí)間。 在時(shí)間上，它等于流動相分子通過色譜柱所需的時(shí)間，當(dāng)某組分不被固定相所滯留時(shí)，即完全隨流動相移動，其移動速度完全等于流動相的速度，所以t0=tm。第36頁/共59頁第三十六頁，共59頁。 （9）調(diào)整保留時(shí)間(tR)：扣除死時(shí)間后的組分實(shí)際被固定相所保留的時(shí)間,即tR= tR-t0 = tR-tm 意義(yy)： 組分隨流動相移動的時(shí)間都是相同的，都是死時(shí)間。它與固定相、組分

19、的性質(zhì)均無關(guān)，只與流動相的流動速度有關(guān)，對分離不起作用。 tR即為組分在固定相中出現(xiàn)的（保留的）時(shí)間，即組分被固定相所滯留的時(shí)間，與組分和固定相之間的作用力有關(guān)。 tR是與組分和固定相性質(zhì)有關(guān)的，更能從本質(zhì)上反映出不同組分的差異，反映色譜過程的實(shí)質(zhì)。 第37頁/共59頁第三十七頁，共59頁。 （10）保留體積（VR） 從進(jìn)樣開始到組分洗脫出柱所用的洗脫劑的體積（與流速無關(guān)）。 （11）死體積（V0、Vm） 不被固定相滯留的組分的保留體積 (或不被固定相滯留的組分流出色譜(s p)柱所需要的洗脫劑的體積)。 這個(gè)體積應(yīng)等于柱內(nèi)流動相的體積，即流動相的量，也即固定相之間的空隙。 （12）調(diào)整保留體

20、積（VR） VR=VR - V0=VR - VM第38頁/共59頁第三十八頁，共59頁。 （13）相對保留值（2,1，2,1） 以一已知物的調(diào)整保留值為基準(zhǔn)，其它各組分的調(diào)整保留值與之比值即為2,1，2,1。 2,1=tR 2/tR 1=VR 2/VR 1=2,1 須注意： 規(guī)定對于2,1須有tR 2tR1 VR 2VR 1 即2,11。 對于2,1, “1”表示基準(zhǔn)物質(zhì), “2”表示待測物質(zhì),用于定性分析。 相對保留值只與固定相、組分及流動相的性質(zhì)有關(guān),與柱長、流速(li s)等無關(guān)。 若兩組分能分離,則2,11 2,1又稱為選擇性因子第39頁/共59頁第三十九頁，共59頁。 （14）柱長(

21、L) 柱中填充(tinchng)固定相部分的長度。 第40頁/共59頁第四十頁，共59頁。要點(diǎn)： 需掌握tR、VR、t0 (tm)、tR、VR的色譜學(xué)意義及定義。 這些(zhxi)參數(shù)之間的關(guān)系，它們能說明什么問題? 第41頁/共59頁第四十一頁，共59頁。 思考題： 若一組分的分子通過色譜柱需tR時(shí)間，流動相分子通過色譜柱需用t0時(shí)間，問：該組分分子在色譜柱內(nèi)有多少時(shí)間停留(tngli)在固定相上，有多少時(shí)間流動相中？第42頁/共59頁第四十二頁，共59頁。色譜法基本原理 p218 色譜(s p)分析的目的是將樣品中各組分彼此分離，組分要達(dá)到完全分離，兩峰間的距離必須足夠遠(yuǎn)，兩峰間的距離是由

22、組分在兩相間的分配系數(shù)決定的，即與色譜(s p)過程的熱力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。 但是兩峰間雖有一定距離，如果每個(gè)峰都很寬，以致彼此重疊，還是不能分開。這些峰的寬或窄是由組分在色譜(s p)柱中傳質(zhì)和擴(kuò)散行為決定的，即與色譜(s p)過程的動力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。 因此，要從熱力學(xué)和動力學(xué)兩方面來研究色譜(s p)行為。第43頁/共59頁第四十三頁，共59頁。一、色譜法分離過程(guchng)的動力學(xué)觀點(diǎn) 所謂動力學(xué)觀點(diǎn)是以分子的運(yùn)動速度來考慮問題，研究(ynji)的是狀態(tài)隨時(shí)間的變化率。第44頁/共59頁第四十四頁，共59頁。1、組分在色譜(s p)柱內(nèi)的移動速度（絕對速度）被分離的組分以一定的速度隨流動相遷

23、移。當(dāng)考慮一個(gè)分子時(shí)，它的遷移速度受兩個(gè)因素影響：（1）被固定相滯留在固定相表面，分子停止前進(jìn)，這時(shí)速度u組分=0。（2）溶解于流動相中，隨流動相同速前進(jìn)，這時(shí)u組分=um。所以組分分子在柱內(nèi)的移動速度總是流動相在柱內(nèi)的速度，即um 是極限速度。組分移動速度的大小，決定于固定相對組分的保留能力，即固定相與組分間作用力的大小。不同的組分，固定相對它的保留能力不同，其移動速度不同。設(shè)組分的移動速度為u組分（u組分=L/tR）， 即絕對速度，此速度受到流動相流速的影響，人們將兩個(gè)組分的速度都與流動相相比較，就得保留速度第45頁/共59頁第四十五頁，共59頁。 2、保留(boli)因子（保留(boli

24、)比，retention factor、相對速度） 用R表示，即： R= u組分/ um 1 不同的組分的遷移速度不同，R不同，即固定相的保留(boli)能力不同（也稱滯留因子）； R越小，則固定相對組分的保留(boli)能力越強(qiáng)。 將保留(boli)因子用色譜參數(shù)表示： R = u組分 / um = ( L / tR ) / ( L / tm ) = tm / tR = tm /（tm+tR）第46頁/共59頁第四十六頁，共59頁。 意義： 組分在色譜柱內(nèi)有tm時(shí)間隨流動相移動（u組分=um），有tR時(shí)間停在固定(gdng)相上（u組分=0），所以在色譜柱內(nèi)的時(shí)間為tR+tm=tR 。 由此

25、可見，組分在色譜柱內(nèi)的移動速度取決于tR，它直接反映出固定(gdng)相對組分的保留能力，tR不同，則u組分不同，即差速遷移，產(chǎn)生分離。 但是，從動力學(xué)觀點(diǎn)，不能看出影響或決定不同組分遷移速度的因素，即固定(gdng)相對分子的保留能力無法定量地描述出來，于是人們提出了平衡的觀點(diǎn)。 第47頁/共59頁第四十七頁，共59頁。二、色譜分離過程的平衡(pnghng)觀點(diǎn) 平衡(pnghng)的觀點(diǎn)不是以單一分子的個(gè)別運(yùn)動狀態(tài)來考慮問題，而是以某一時(shí)間內(nèi)和空間內(nèi)的整體，即某一區(qū)帶的所有分子的行為來考察之。第48頁/共59頁第四十八頁，共59頁。 在色譜柱內(nèi)很小的一段體積內(nèi)（V），組分要在兩相之間進(jìn)行分

26、配，且迅速達(dá)到平衡，即從流動相進(jìn)入固定(gdng)相的分子數(shù)等于從固定(gdng)相回到流動相的分子數(shù)（單位體積內(nèi)），這時(shí)，（在一定溫度下），組分在兩相之間的濃度之比為一常數(shù)，我們稱之為分配系數(shù)K。第49頁/共59頁第四十九頁，共59頁。1、 分配系數(shù)K 是指在一定溫度和壓力下，組分在固定相和流動相之間分配達(dá)平衡時(shí)的濃度之比值，即 分配系數(shù)是由組分、固定相、流動相的熱力學(xué)性質(zhì)決定的，它是每一個(gè)溶質(zhì)(rngzh)的特征值，它與固定相、流動相的性質(zhì)和溫度有關(guān)。與兩相體積、柱管的特性以及所使用的儀器無關(guān)。msCCK溶質(zhì)在流動相中的濃度溶質(zhì)在固定相中的濃度第50頁/共59頁第五十頁，共59頁。2、分配

27、比 （容量因子k） 又稱容量因子，是指在一定溫度和壓力下，組分在兩相間分配達(dá)平衡時(shí)，分配在固定相和流動相中的質(zhì)量比。即 其中= Vm/ Vs (相比) k值越大，說明組分在固定相中的量越多，相當(dāng)于柱的容量大，因此又稱分配容量或容量因子。它是衡量色譜柱對被分離(fnl)組分保留能力的重要參數(shù)。 k值也決定于組分及固定相熱力學(xué)性質(zhì)。它不僅隨柱溫、柱壓變化而變化，而且還與流動相及固定相的體積有關(guān)。KVVKVCVCmmmsmmssms k溶質(zhì)在流動相中的量溶質(zhì)在固定相中的量第51頁/共59頁第五十一頁，共59頁。注意三點(diǎn)： 分配比是組分在兩相中的總量之比，而不是濃度之比，此量可以是重量數(shù)，也可以是摩爾

28、數(shù)等。 VS 系指真正參與組分在兩相之間分配的那一部分有效體積，在不同的色譜體系中含義不同: 分配色譜指固定液的體積 吸附色譜吸附劑表面積 離子交換色譜交換劑的交換容量 凝膠色譜多孔固定相的孔容 分配系數(shù)與分配比的區(qū)別 分配系數(shù)只決定于組分和兩相的性質(zhì)，與兩相體積無關(guān)，而分配比不僅(bjn)決定于其性質(zhì)，且與兩相體積有關(guān)，所有的組分的分配比均隨固定相的量而變化。第52頁/共59頁第五十二頁，共59頁。3、K、k與組分遷移速度的關(guān)系 定性討論：若組分的K大，則組分在固定相中分配的量多，即固定相對其保留能力強(qiáng)，移動速度應(yīng)該(ynggi)慢；反之，保留能力弱。 定量討論：K與保留時(shí)間的關(guān)系 因?yàn)?R

29、 = tm / tR = Nm / N總 Nm：流動相中組分的分子數(shù)； Ns：固定相中組分的分子數(shù) ； N總：組分的分子總數(shù) tm 占tR 的比例越大，則分子花在流動相中的時(shí)間比例越大，移動越快；即分子在流動相中停留的時(shí)間越多，則移動越快。 從分子總數(shù)來討論：R = Nm / N總 組分在流動相中分子數(shù)占總分子數(shù)的比例越大，則組分移動越快，即組分在流動相中分子數(shù)越多，分子停留在流動相中的時(shí)間就越多。第53頁/共59頁第五十三頁，共59頁。所以 R = tm / tR = Nm / N總 = Nm / (Nm+Ns） = tm / (tm+ tR) = CmVm /（CmVm + CsVs） =

30、1 /（1+CsVs / CmVm） =1 /（1+KVs / Vm） =1 /（1+ k）所以 tR = tm（1+KVs /Vm） = tm（1+ k ） 保留方程所以 k= t R / tm若將 tR = tm（1+ k） = tm（1+KVs /Vm）兩邊統(tǒng)乘以流量（ml/min）（體積(tj)流量）則 VR = Vm（1+ k） = Vm+KVs 基本保留方程第54頁/共59頁第五十四頁，共59頁。4、保留方程討論（1）K、k越大，tR 越大，組分移動速度越慢， 所以組分的遷移速度由組分的分配系數(shù)(比)決定。（2）K、k = 0時(shí)，組分不被固定相所滯留，此時(shí)(c sh) tR = tm ，即為非滯留組分； K、k時(shí)，tR，組分強(qiáng)烈滯留，