儀器分析色譜分析概論5-1課件

第十七章色譜分析概論yyq分類和發(fā)展基本類型及其分離機制色譜過程和基本原理色譜法基本理論1概述色譜法（chromatorgraphy）是一種物理/物理化學分離分析方法高效能的分離能力兩次諾貝爾化學獎與之有關20世紀初，俄國植物學家Tweet首創(chuàng)并命名2第一節(jié)色譜法的分類和發(fā)展LCCE柱色譜平面色譜GC填充柱毛細管柱-GSC、GLC經(jīng)典液相HPLCTLCLLCLSCSECIECBPC紙色譜LLC色譜法LSCCEC3發(fā)展趨勢新型固定相和檢測器色譜新方法的研究色譜聯(lián)用技術色譜專家系統(tǒng)5第二節(jié)色譜過程和原理吸附解吸固定相solidphase流動相mobilephase色譜過程6原理利用物質(zhì)在兩相中（固定相和流動相）的分配系數(shù)差異，使混合物中各組分分離。固定相solidphase

流動相mobilephase7色譜峰

對稱因子fs(symmetryfactor)

fs=W0.05/2A=（A+B）/2A

對稱峰

fs：

0.95~1.05

前延峰

fs：

<0.95拖尾峰

fs：

>1.05

9（二）保留值

保留時間tR

retentiontimet0

deadtimetR'adjustretentiontimetR'=tR–t0

保留體積VRretentionvolumeV0

deadvolumeVR'

adjustretentionvolumeVR'=VR-V0=FctR'

相對保留值relativeretention;r10保留指數(shù)（I）IX=100[Z+nlg

tR（x）-lg

tR（z）lg

tR（z+n）-lg

tR（z）]IX為待測組分的保留指數(shù)，z為正構烷烴的碳原子數(shù)?？蔀?、2…，通常為1。人為規(guī)定正己烷、正庚烷及正辛烷等的保留指數(shù)分別為600、700及800，其它類推。多數(shù)同系物每增加一個CH2，保留指數(shù)約增加100。11（三）色譜峰高和峰面積峰高h峰面積A13（四）色譜峰和區(qū)域寬度

標準差半峰寬W1/2峰寬WhW1/212h14（五）分離度resolutionR1.5完全分離15分配系數(shù)distributioncoefficientT、P下，達到分配平衡時，組分在固定相和流動相中濃度的比值17容量因子capacityfactor也稱質(zhì)量分配系數(shù)、分配比、保留因子k=CmVmCSVSmsmm==VSVmK固定相的體積流動相的體積18（二）K、k和t之間的關系保留比流動相的線速度u，組分的速度為v：在定距展開如柱色譜中v=L/tR，u=L/t0，保留比與組分分子在流動相中的分數(shù)有如下關系

19（三）色譜分離的前提若組分A和B通過色譜柱tRA=t0(1+KA

VsVm)tRB=t0(1+KBVsVm)tR=tRA-tRB=t0(KA-KB)VsVmK（k）不等是分離的前提21第三節(jié)基本類型色譜法及其分離機制一、分配色譜法二、吸附色譜法三、離子交換色譜法四、空間排阻色譜法22一、分配色譜法分離原理被分離組分在兩相中溶解度的差異K=CsCm=Xs/VsXm/VmX代表溶質(zhì)分子23二、吸附色譜法（GSC,LSC）分離原理被分離組分對固定相表面吸附中心吸附能力的差異Xm+nYaXa+nYm[Xa][Ym]n[Xm][Yn]aKa=若將[Ym][Yn]看作常數(shù)Ka=CsCm=Xa/SaXm/Vm吸附系數(shù)25吸附色譜法固定相和流動相固定相多為吸附劑（常用硅膠）流動相極性強時，洗脫能力（0）強。

洗脫順序通常極性大的組分Ka值大，易被吸附劑所吸附，隨流動相向前移動的速度小，后流出色譜柱。26不同交換基團使樹脂具不同類型

陽離子交換樹脂R-SO3HRCOOH

強酸型弱酸型陰離子交換樹脂RNR3OHRNHR

強堿型弱堿型樹脂單體+交聯(lián)劑組成網(wǎng)狀結構的高分子聚合物29分離原理+AR-BR-A+BKA/B[R-A][B]=選擇性系數(shù)RCOOH+Na+RCOONa+H+

交換再生KA/B大，交換能力強，易保留[R-B][A]30固定相和流動相固定相：離子交換劑離子交換樹脂、硅膠化學鍵合離子交換劑流動相：一定pH和離子強度的緩沖溶液31離子交換樹脂的性能指標

交聯(lián)度—交聯(lián)劑的含量（%）交換容量—每克干樹脂參加交換反應的基團數(shù)目（mmol/gmmol/ml）決定于網(wǎng)狀結構內(nèi)酸或堿性基團的數(shù)目，受到交聯(lián)度、pH等條件的影響。粒度—交換樹脂顆粒的大小（目）目數(shù)大，粒度細，平衡快，但流速慢。一般采用100~200目32影響保留行為的因素溶質(zhì)離子的電荷和水合半徑一般而言，價態(tài)高的離子選擇系數(shù)大Li+Na+Rb+Cs+水合離子半徑離子半徑K大小大同價陽離子在酸性陽離子交換樹脂上：水合離子半徑，選擇系數(shù)

33弱酸性陽離子交換樹脂RCOOH+Na+RCOONa+H+

H+交換能力強陰離子在強堿性交換樹脂上的交換順序有機骨架+堿性基團（NR3+、Cl-等）檸檬酸根>

PO43->SO42->I->NO3->SCN->NO2->Cl->HCO3->CH3COO->OH->F-

34離子交換劑及其流動相的影響交聯(lián)度和交換容量交聯(lián)度越大，交換容量越大，離子選擇性提高。但交聯(lián)度不影響價數(shù)相同的離子分離。流動相的組成pH

交換能力強的離子組成的流動相具較強的洗脫能力。弱離子交換樹脂的交換容量與pH有關。35四、空間排阻色譜法分離原理根據(jù)被分離組分分子的線團尺寸，或滲透系數(shù)而進行分離Kp=Xs/Xm

Xs=0，則Kp=0Xs=Xm，Kp=10＜Kp＜136固定相和流動相固定相多孔性凝膠，故又稱凝膠色譜法（gelchromatography）流動相

有機溶劑：凝膠滲透色譜法

水溶液：凝膠過濾色譜法37保留體積與滲透系數(shù)的關系Vs—凝