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(jī)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(xué)分離分析方法高效能的分離能力兩次諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)與之有關(guān)20世紀(jì)初，俄國植物學(xué)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(xì)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(shù)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(dòng)相mobilephase色譜過程6原理利用物質(zhì)在兩相中（固定相和流動(dòng)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(dòng)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(shí)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(gòu)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(gè)CH2，保留指數(shù)約增加100。11（三）色譜峰高和峰面積峰高h(yuǎn)峰面積A13（四）色譜峰和區(qū)域?qū)挾?/p>

標(biāo)準(zhǔn)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(dá)到分配平衡時(shí)，組分在固定相和流動(dòng)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(dòng)相的體積18（二）K、k和t之間的關(guān)系保留比流動(dòng)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(dòng)相中的分?jǐn)?shù)有如下關(guān)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(jī)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(dòng)相固定相多為吸附劑（常用硅膠）流動(dòng)相極性強(qiáng)時(shí)，洗脫能力（0）強(qiáng)。

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(dòng)相向前移動(dòng)的速度小，后流出色譜柱。26不同交換基團(tuán)使樹脂具不同類型

陽離子交換樹脂R-SO3HRCOOH

強(qiáng)酸型弱酸型陰離子交換樹脂RNR3OHRNHR

強(qiáng)堿型弱堿型樹脂單體+交聯(lián)劑組成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(qiáng)，易保留[R-B][A]30固定相和流動(dòng)相固定相：離子交換劑離子交換樹脂、硅膠化學(xué)鍵合離子交換劑流動(dòng)相：一定pH和離子強(qiáng)度的緩沖溶液31離子交換樹脂的性能指標(biāo)

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(yīng)的基團(tuán)數(shù)目（mmol/gmmol/ml）決定于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)酸或堿性基團(tuán)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?。浚┠繑?shù)大，粒度細(xì)，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(jià)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(jià)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(qiáng)陰離子在強(qiáng)堿性交換樹脂上的交換順序有機(jī)骨架+堿性基團(tuán)（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(dòng)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(jià)數(shù)相同的離子分離。流動(dòng)相的組成pH

交換能力強(qiáng)的離子組成的流動(dòng)相具較強(qiáng)的洗脫能力。弱離子交換樹脂的交換容量與pH有關(guān)。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(tuán)尺寸，或滲透系數(shù)而進(jìn)行分離Kp=Xs/Xm

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

有機(jī)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(guān)系Vs—凝