5我的色譜法概述課件

2023/7/22第四章

色譜分析基礎(chǔ)第一節(jié)色譜法概述一、色譜法的特點(diǎn)、分類和作用characteristic,classificationactuationofchromatograph

二、氣相色譜分離過程separationprocessofgaschromatograph

fundamentalofchromatographanalysis

generalizationofchromatographanalysis

2023/7/22一、色譜法的特點(diǎn)、分類和作用

1.概述混合物最有效的分離、分析方法。俄國植物學(xué)家茨維特在1906年使用的裝置：色譜原型裝置（分離葉綠素和葉黃素

），如圖

色譜法是一種分離技術(shù)，1937-1972年，35年中有12個(gè)Nobel獎(jiǎng)是有關(guān)色譜研究的！試樣混合物的分離過程也就是試樣中各組分在稱之為色譜分離柱中的兩相間不斷進(jìn)行著的分配過程。2023/7/222023/7/22色譜法

當(dāng)流動(dòng)相中攜帶的混合物流經(jīng)固定相時(shí)，其與固定相發(fā)生相互作用。由于混合物中各組分在性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異，與固定相之間產(chǎn)生的作用力的大小、強(qiáng)弱不同，隨著流動(dòng)相的移動(dòng)，混合物在兩相間經(jīng)過反復(fù)多次的分配平衡，使得各組分被固定相保留的時(shí)間不同，從而按一定次序由固定相中流出。與適當(dāng)?shù)闹髾z測(cè)方法結(jié)合，實(shí)現(xiàn)混合物中各組分的分離與檢測(cè)。

兩相及兩相的相對(duì)運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了色譜法的基礎(chǔ)2023/7/22

有三個(gè)基本特征：

1、有互不相溶的兩相。

2、一相經(jīng)過另一相運(yùn)動(dòng)。

3、混合物在兩相間反復(fù)分配而分離。

其中的一相固定不動(dòng)，稱為固定相；另一相是攜帶試樣混合物流過此固定相的流體（氣體或液體），稱為流動(dòng)相。

色譜法的作用：既能分離混合物，又能進(jìn)行定量、定性分析。色譜法的特征2023/7/222.色譜法分類

(1)氣相色譜：流動(dòng)相為氣體（稱為載氣）。按分離柱不同可分為：填充柱色譜和毛細(xì)管柱色譜；按固定相的不同又分為：氣固色譜和氣液色譜2023/7/22液相色譜(2)液相色譜：流動(dòng)相為液體（也稱為淋洗液）。按固定相的不同分為：液固色譜和液液色譜。

離子色譜：液相色譜的一種，以特制的離子交換樹脂為固定相，不同pH值的水溶液為流動(dòng)相。2023/7/22(3)其他色譜方法比較簡單的色譜方法如：薄層色譜、紙色譜和柱色譜。凝膠色譜法：測(cè)聚合物分子量分布。超臨界色譜:CO2流動(dòng)相。

2023/7/223.1紙層析和薄層層析分離過程

紙層析和薄層層析也屬于色譜分析法。但與其它色譜方法不同的是在分離過程中一般不使用動(dòng)力源。

紙層析和薄層層析流動(dòng)相的移動(dòng)是依靠毛細(xì)作用。將試樣點(diǎn)在色譜濾紙或?qū)游霭宓囊欢?，并將該端浸在作為流?dòng)相的溶劑（常稱之為展開劑）中，隨著溶劑向上的移動(dòng)，經(jīng)過試樣點(diǎn)時(shí)，帶動(dòng)試樣向上運(yùn)動(dòng)。2023/7/223.2操作技術(shù)1.層析紙和層析板特制的色層濾紙。按需要剪裁成長條形（或筒型）。層析板是用專門的涂布器把漿狀的吸附劑（硅膠或氧化鋁，200～250目）均勻地涂在長條形玻璃板上（厚度0.15～0.5mm）。干燥后即可使用。2023/7/222.展開劑由一種或多種溶劑按一定比例組成。如用紙層析分離氨基酸時(shí)，常用的展開劑組成和配比為：正丁醇：乙酸：水=4：1：1。2023/7/223.點(diǎn)樣用微量注射器或玻璃毛細(xì)管吸取一定量試樣點(diǎn)在原點(diǎn)上。試樣點(diǎn)的直徑一般應(yīng)小于5mm?？刹⑴劈c(diǎn)多個(gè)試樣同時(shí)展開。2023/7/224.顯色、檢測(cè)有些組份在紫外光照射下產(chǎn)生熒光，可在紫外燈下用鉛筆將組份斑點(diǎn)描繪出來。常用的顯色方法有噴灑顯色劑、碘蒸氣熏或氨水熏等。2023/7/223.3特點(diǎn)及應(yīng)用

平板色譜簡單、方便、及操作費(fèi)用低，可以在一塊層析板上同時(shí)展開多個(gè)試樣及將多條濾紙同時(shí)展開。采用方形薄層板還可以方便的進(jìn)行二維展開，即按一般方法展開后，改變方向和展開劑再次展開，進(jìn)一步改善分離效果。試樣一般不需要經(jīng)過預(yù)處理即可分離。

2023/7/22缺點(diǎn):缺點(diǎn)：分離效率較低，不適用揮發(fā)性試樣分離。定性定量不便。

應(yīng)用：平板色譜法在染料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、有機(jī)酸堿類化合物、糖類化合物、氨基酸、蛋白質(zhì)及中草藥中有效成分的分離分析中經(jīng)常被使用。也可以用于無機(jī)離子的分離。還經(jīng)常作為高效液相色譜的一種預(yù)試方法。2023/7/222023/7/224.色譜法的特點(diǎn)（1）分離效率高復(fù)雜混合物，有機(jī)同系物、異構(gòu)體、手性異構(gòu)體。（2）靈敏度高可以檢測(cè)出μg.g-1(10-6)級(jí)甚至ng.g-1(10-9)級(jí)的物質(zhì)量。（3）分析速度快一般在幾分鐘或幾十分鐘內(nèi)可以完成一個(gè)試樣的分析。（4）應(yīng)用范圍廣氣相色譜：沸點(diǎn)低于400℃的各種有機(jī)或無機(jī)試樣的分析。液相色譜：高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定、生物試樣的分離分析。

不足之處：被分離組分的定性較為困難。2023/7/22圖例1AT?-AquaWax-DAQualityControl1.5-Nonanone2.1-Octanol3.MethylUndecanoate4.Naphthalene5.2,6-Dimethylaniline6.2,6-Dimethylphenol7.MethylTetradecanoate8.MethylPentadecanoateColumn:

AT?-AquaWax-DA,30mx0.25mmx0.25μmOven: 150°CCarrierGas: HeliumFlowrate:

22cm/secDetector: FID,275°C2023/7/22圖例

2FreeFattyAcidsonAT?-AquaWax-DA1.PropionicAcid2.ButyricAcid3.ValericAcid4.CaproicAcid5.HeptanoicAcid6.CaprylicAcidColumn: AT?-AquaWax-DA, 30mx0.25mmx0.25μmCarrierGas: HeliumColumnTemp: 180°CLinearVelocity: 22.2cm/secDetector: FID260°CInjector: Split100:1250°C2023/7/22圖例

3RedWineSpikedwithOff-FlavorComponents1.EthylAcetate2.Methanol3.Ethanol4.1-Propanol5.Isobutanol6.2-Methyl-1-butanol7.3-Methyl-1-butanol8.4-EthylGuaiacol9.4-EthylPhenolColumn: AT?-AquaWax-DA, 60mx0.25mmx0.25μmColumnTemp: 35°C(10minhold)to 220°C(hold)at6°C/minCarrierGas: Helium,25cm/secInjector: Split100:1,250°CDetector: FID,260°C2023/7/22二、色譜分離過程色譜分離過程是在色譜柱內(nèi)完成的。填充柱色譜:氣固(液固)色譜和氣液(液液)色譜，兩者的分離機(jī)理不同。氣固(液固)色譜的固定相:多孔性的固體吸附劑顆粒。

固體吸附劑對(duì)試樣中各組分的吸附能力的不同。氣液(液液)色譜的固定相:由擔(dān)體和固定液所組成。

固定液對(duì)試樣中各組分的溶解能力的不同。氣固色譜的分離機(jī)理:

吸附與脫附的不斷重復(fù)過程；氣液色譜的分離機(jī)理：

氣液兩相間的反復(fù)多次溶解和揮發(fā)過程。2023/7/221.氣相色譜分離過程當(dāng)試樣由載氣攜帶進(jìn)入色譜柱與固定相接觸時(shí)，被固定相溶解或吸附;隨著載氣的不斷通入，被溶解或吸附的組分又從固定相中揮發(fā)或脫附;揮發(fā)或脫附下的組分隨著載氣向前移動(dòng)時(shí)又再次被固定相溶解或吸附;隨著載氣的流動(dòng)，溶解、揮發(fā)，或吸附、脫附的過程反復(fù)地進(jìn)行。T=0T=10’T=20’InjectorDetectorMostInteractionwithStationaryPhaseLeastFlowofMobilePhase2023/7/222.分配系數(shù)（partitionfactor）K

組分在固定相和流動(dòng)相間發(fā)生的吸附、脫附，或溶解、揮發(fā)的過程叫做分配過程。在一定溫度下，組分在兩相間分配達(dá)到平衡時(shí)的濃度（單位：g/mL）比，稱為分配系數(shù)，用K表示，即：分配系數(shù)是色譜分離的依據(jù)。2023/7/22分配系數(shù)K的討論

一定溫度下，組分的分配系數(shù)K越大，出峰越慢；試樣一定時(shí)，K主要取決于固定相性質(zhì)；每個(gè)組份在各種固定相上的分配系數(shù)K不同；選擇適宜的固定相可改善分離效果；試樣中的各組分具有不同的K值是分離的基礎(chǔ)；某組分的K=0時(shí)，即不被固定相保留，最先流出。2023/7/223.分配比（partitionradio）k

在實(shí)際工作中，也常用分配比來表征色譜分配平衡過程。分配比是指，在一定溫度下，組分在兩相間分配達(dá)到平衡時(shí)的質(zhì)量比：

1.分配系數(shù)與分配比都是與組分及固定相的熱力學(xué)性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)，隨分離柱溫度、柱壓的改變而變化。2.分配系數(shù)與分配比都是衡量色譜柱對(duì)組分保留能力的參數(shù)。分配比越大，相應(yīng)柱子容量越大。3.分配比可以由實(shí)驗(yàn)測(cè)得。分配比也稱：容量因子，容量比(capacityfactor)2023/7/22三、色譜流出曲線與術(shù)語1.基線

無試樣通過檢測(cè)器時(shí)，檢測(cè)到的信號(hào)即為基線。2.保留值

（1）時(shí)間表示的保留值

保留時(shí)間（tR）：組分從進(jìn)樣到柱后出現(xiàn)濃度極大值時(shí)所需的時(shí)間；死時(shí)間（tM）：不與固定相作用的氣體（如空氣）的保留時(shí)間；

調(diào)整保留時(shí)間（tR

＇）：tR＇=tR－tM

2023/7/22（2）用體積表示的保留值

保留體積（VR）：

VR=tR×F0F0為柱出口處的載氣流量，單位：mL/min。死體積（VM）：

VM=tM×F0調(diào)整保留體積(VR＇)：

V

R＇=VR－VM

2023/7/222023/7/223.相對(duì)保留值r21(選擇因子)組分2與組分1的調(diào)整保留值之比：

r21=t′R2

/t′R1=V′R2/V′R1相對(duì)保留值只與柱溫和固定相性質(zhì)有關(guān)，與其他色譜操作條件無關(guān)，它表示了固定相對(duì)這兩種組分的選擇性。Example:Supposeyouhaveamixtureofthreecompounds

andtheyareelutedthroughthefollowingcolumn:

OHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHWhichonewillhavethelowestretentiontime(movethefastest)?Whichonewillhavetheslowestretentiontime(movetheslowest)?OHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHOHAnswer:Movesfastest,lowestretentiontime;Becauseitisentirelyhydrocarbon,itdoesnotformstrongintermolecularinteractionswiththestationaryphaseMovesslower,mediumretentiontime;Itcanformpartialhydrogenbonds(electronpairdonoronly)withthestationaryphasewhichallowssomeintermolecularinteractionMovesslowest,highestretentiontime;Itcanformeffectivehydrogenbonds(electronpairdonorandhydrogendonor)withthestationaryphasewhichallowsconsiderableinteractionwiththestationaryphase2023/7/224.區(qū)域?qū)挾?/p>

用來衡量色譜峰寬度的參數(shù)，有三種表示方法：（1）標(biāo)準(zhǔn)偏差()：即0.607倍峰高處色譜峰寬度的一半。（2）半峰寬(Y1/2)：色譜峰高一半處的寬度Y1/2=2.354（3）峰底寬(Wb)：Wb=4組分的離散程度2023/7/22(1)分配比與分配系數(shù)的關(guān)系

式中β為相比。填充柱相比：6～35；毛細(xì)管柱的相比：50～1500。容量因子越大，保留時(shí)間越長。

VM為流動(dòng)相體積，即柱內(nèi)固定相顆粒間的空隙體積；

VS為固定相體積。2023/7/22（2）分配比與保留時(shí)間的關(guān)系

某組分的k值可由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，等于該組分的調(diào)整保留時(shí)間與死時(shí)間的比值：（3）分配系數(shù)K及分配比k與選擇因子r2,1的關(guān)系如果兩組分的K或k值相等，則r2,1=1，兩組分的色譜峰必將重合，說明分不開。兩組分的K或k值相差越大，則分離得越好。因此兩組分具有不同的分配系數(shù)是色譜分離的先決條件。2023/7/22色譜流出曲線的意義：色譜峰數(shù)=樣品中單組份的最少個(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)挾取V柱分離效能評(píng)價(jià)指標(biāo)；色譜峰間距——固定相或流動(dòng)相選擇是否合適的依據(jù)。2023/7/22小問題什么是分配系數(shù)，分配比？兩者的關(guān)系，有什么共同點(diǎn)？調(diào)整保留時(shí)間和死時(shí)間的關(guān)系是什么？2023/7/22第二章

色譜分析基礎(chǔ)第二節(jié)色譜理論基礎(chǔ)一、塔板理論platetheory二、速率理論ratetheory三、分離度resolution

fundamentalofchromatographanalysis

fundamentalofchromatographtheory

2023/7/22色譜理論

色譜理論需要解決的問題：色譜分離過程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)問題。影響分離及柱效的因素與提高柱效的途徑，柱效與分離度的評(píng)價(jià)指標(biāo)及其關(guān)系。組分保留時(shí)間為何不同？色譜峰為何變寬？組分保留時(shí)間：色譜過程的熱力學(xué)因素控制；（組分和固定液的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)）色譜峰變寬：色譜過程的動(dòng)力學(xué)因素控制；（兩相中的運(yùn)動(dòng)阻力，擴(kuò)散）兩種色譜理論：塔板理論和速率理論；2023/7/22

塔板理論的假設(shè)：(1)在每一個(gè)平衡過程間隔內(nèi)，平衡可以迅速達(dá)到；(2)將載氣看作成脈沖（間歇）過程；(3)試樣沿色譜柱方向的擴(kuò)散可忽略；(4)每次分配的分配系數(shù)相同。一、塔板理論-柱分離效能指標(biāo)

1.塔板理論（platetheory）半經(jīng)驗(yàn)理論；將色譜分離過程比擬作蒸餾過程，將連續(xù)的色譜分離過程分割成多次平衡過程類（似于蒸餾塔塔板上的平衡過程）；2023/7/22

色譜柱長：L理論塔板高度：H色譜柱的理論塔板數(shù)：n則三者的關(guān)系為：

n=L/H理論塔板數(shù)與色譜參數(shù)之間的關(guān)系為：單位柱長的塔板數(shù)越多，表明柱效越高。用不同物質(zhì)計(jì)算可得到不同的理論塔板數(shù)2023/7/222.有效塔板數(shù)和有效塔板高度組分在tM時(shí)間內(nèi)不參與柱內(nèi)分配。需引入有效塔板數(shù)和有效塔板高度：2023/7/223.塔板理論的特點(diǎn)(1)當(dāng)色譜柱長度一定時(shí)，塔板數(shù)n

越大(塔板高度H越小)，被測(cè)組分在柱內(nèi)被分配的次數(shù)越多，柱效能則越高，所得色譜峰越窄。

(2)不同物質(zhì)在同一色譜柱上的分配系數(shù)不同，用有效塔板數(shù)和有效塔板高度作為衡量柱效能的指標(biāo)時(shí)，應(yīng)指明測(cè)定物質(zhì)。(3)柱效不能表示被分離組分的實(shí)際分離效果，當(dāng)兩組分的分配系數(shù)K相同時(shí)，無論該色譜柱的塔板數(shù)多大，都無法分離。2023/7/22塔板理論的不足但該理論是在理想情況下導(dǎo)出的，未考慮分子擴(kuò)散因素、其它動(dòng)力學(xué)因素對(duì)柱內(nèi)傳質(zhì)的影響。因此它不能解釋：峰形為什么會(huì)擴(kuò)張？影響柱效的動(dòng)力學(xué)因素是什么？2023/7/22二、速率理論-影響柱效的因素1.速率方程（也稱范.弟姆特方程式）

H=A+B/u+C·u

H：理論塔板高度，u：載氣的線速度(cm/s)吸收了塔板高度的概念，同時(shí)考慮了擴(kuò)散和傳質(zhì)運(yùn)動(dòng)的影響。減小A、B、C三項(xiàng)可提高柱效；存在著最佳流速；

A、B、C三項(xiàng)各與哪些因素有關(guān)？2023/7/22A─渦流擴(kuò)散項(xiàng)

A=2λdp

dp：固定相的平均顆粒直徑λ：固定相的填充不均勻因子在填充柱中，由于受到固定相顆粒的阻礙，組份在遷移過程中隨流動(dòng)相不斷改變方向，形成紊亂的“渦流”：從圖中可見，因填充物顆粒大小及填充的不均勻性——同一組分運(yùn)行路線長短不同——流出時(shí)間不同——峰形展寬。流動(dòng)方向2023/7/22渦流擴(kuò)散項(xiàng)

固定相顆粒越小dp↓，填充的越均勻，A↓，H↓，柱效n↑。表現(xiàn)在渦流擴(kuò)散所引起的色譜峰變寬現(xiàn)象減輕，色譜峰較窄。2023/7/22B/u—分子擴(kuò)散項(xiàng)縱向分子擴(kuò)散是由于濃度梯度引起的。當(dāng)樣品被注入色譜柱時(shí)，它呈“塞子”狀分布。隨著流動(dòng)相的推進(jìn)，“塞子”因濃度梯度而向前后自發(fā)地?cái)U(kuò)散，使譜峰展寬。其大小為

B=2γDgγ：彎曲因子，它表示固定相幾何形狀對(duì)自由分子擴(kuò)散的阻礙情況。填充柱色譜，γ<1。Dg：試樣組分分子在氣相中的擴(kuò)散系數(shù)（cm2·s-1）2023/7/22(1)存在著濃度差，產(chǎn)生縱向擴(kuò)散(2)擴(kuò)散導(dǎo)致色譜峰變寬，H↑(n↓)，分離變差;(3)分子擴(kuò)散項(xiàng)與流速有關(guān)，流速↓，滯留時(shí)間↑，擴(kuò)散↑;(4)擴(kuò)散系數(shù)：Dg

∝(M載氣)--1/2；M載氣↑，B值↓。2023/7/22

k為容量因子；Dg、DL為擴(kuò)散系數(shù)。液膜厚度df

擔(dān)體粒度↓，載氣分子量↓，可降低傳質(zhì)阻力。C·u—傳質(zhì)阻力項(xiàng)因傳質(zhì)阻力的存在，使分配不能“瞬間”達(dá)至平衡，因此產(chǎn)生峰形展寬。

傳質(zhì)阻力包括氣相傳質(zhì)阻力Cg和液相傳質(zhì)阻力CL即：C=（Cg+CL）流動(dòng)相固液界面固定液組分分子ClCg2023/7/22傳質(zhì)阻力項(xiàng)2023/7/222.載氣流速與柱效——最佳流速載氣流速過高時(shí)：

傳質(zhì)阻力項(xiàng)是影響柱效的主要因素，流速，柱效。載氣流速過低時(shí)：

分子擴(kuò)散項(xiàng)成為影響柱效的主要因素，流速,柱效。H-u曲線與最佳流速：

由于流速對(duì)這兩項(xiàng)完全相反的作用，流速對(duì)柱效的總影響使得存在著一個(gè)最佳流速值，即速率方程式中塔板高度對(duì)流速的一階導(dǎo)數(shù)有一極小值。以塔板高度H對(duì)應(yīng)載氣流速u作圖，曲線最低點(diǎn)的流速即為最佳流速。2023/7/223.速率理論的要點(diǎn)(1)組分分子在柱內(nèi)運(yùn)行的多路徑與渦流擴(kuò)散、濃度梯度所造成的分子擴(kuò)散及傳質(zhì)阻力使氣液兩相間的分配平衡不能瞬間達(dá)到等因素是造成色譜峰擴(kuò)展，柱效下降的主要原因。(2)通過選擇適當(dāng)?shù)墓潭ㄏ嗔６?、載氣種類、液膜厚度及載氣流速可提高柱效。(3)速率理論為色譜分離和操作條件選擇提供了理論指導(dǎo)。闡明了流速和柱溫對(duì)柱效及分離的影響。(4)各種因素相互制約，如載氣流速增大，分子擴(kuò)散項(xiàng)的影響減小，使柱效提高，但同時(shí)傳質(zhì)阻力項(xiàng)的影響增大，又使柱效下降；柱溫升高，有利于傳質(zhì)，但又加劇了分子擴(kuò)散的影響，選擇最佳條件，才能使柱效達(dá)到最高。2023/7/22三、分離度

塔板理論和速率理論都難以描述難分離物質(zhì)對(duì)的實(shí)際分離程度。即柱效為多大時(shí)，相鄰兩組份能夠被完全分離？難分離物質(zhì)對(duì)的分離度大小受色譜過程中兩種因素的綜合影響：保留值之差──色譜過程的熱力學(xué)因素，峰間距足夠大（主要取決于固定相的性質(zhì)）；區(qū)域?qū)挾醛ぉどV過程的動(dòng)力學(xué)因素，峰形足夠窄（基本取決于柱溫、載氣流速）。色譜分離中的四種情況如圖所示：2023/7/22討論：色譜分離中的四種情況的討論：①柱效較高，△K(分配系數(shù))較大，完全分離；②△K不是很大，柱效較高，峰較窄，基本上完全分離；③柱效較低，△K較大，但峰太寬，分離的不好；④△K小，柱效低，分離效果更差。2023/7/22分離度的表達(dá)式：

分離度：相鄰兩峰保留值之差與其平均峰寬的比值。R=0.8：兩峰的分離程度可達(dá)89%；R=1：分離程度98%；R=1.5：達(dá)99.7%（相鄰兩峰完全分離的標(biāo)準(zhǔn)）。2023/7/22R=1.5R=0.75R=1.0響應(yīng)信號(hào)保留時(shí)間t,min保留時(shí)間t,min響應(yīng)信號(hào)2023/7/22令Wb(2)=Wb(1)=Wb（相鄰兩峰的峰底寬近似相等），引入相對(duì)保留值和塔板數(shù)，可導(dǎo)出下式：相對(duì)保留值r212023/7/22討論：（1）分離度與柱效

分離度與柱效的平方根成正比，r21一定時(shí)，增加柱效，可提高分離度，但組分保留時(shí)間增加且峰擴(kuò)展，分析時(shí)間長。（2）分離度與r21

增大r21是提高分離度的最有效方法

增大r21的最有效方法是選擇合適的固定相。2023/7/22由于分析物組成復(fù)雜，以某組成的流動(dòng)相可能使部分組分得到好的分離，但同時(shí)可能會(huì)使其它組分得不到好的分離！實(shí)際工作中通常采用程序升溫的辦法來解決這個(gè)問題。

氣相色譜分離中的問題：

2023/7/22例題：

在一定條件下，兩個(gè)組分的調(diào)整保留時(shí)間分別為85秒和100秒，要達(dá)到完全分離，即R=1.5。計(jì)算需要多少塊有效塔板。若填充柱的塔板高度為0.1cm，柱長是多少？解：r21=100/85=1.18

n有效=16R2[r21/(r21-1)]2=16×1.52×(1.18/0.18)2

=1547（塊）

L有效=n有效·H有效=1547×0.1=155cm即柱長為1.55米時(shí)，兩組分可以得到完全分離2023/7/22例2：在3.0m色譜柱上，分離A、B組分，其保留時(shí)間分別為14.0min、17.0min，不被保留的組分的保留時(shí)間為1.0min，B組分的峰底寬度Wb為1.0min。

計(jì)算A和B達(dá)到完全分離時(shí)（R=1.5）的柱長為多少？解：算出B組分的有效塔板數(shù)：再算出需要達(dá)到R=1.5時(shí)，需要的有效塔板數(shù)：2023/7/22由于n∝L，則要達(dá)到完全分離需要的柱長為：所以L需=0.75m因此要達(dá)到完全分離，所需柱長為0.75m。2023/7/22第二章

色譜分析基礎(chǔ)一、色譜定性分析qualitativeanalysisinchromatograph二、色譜定量分析quantitativeanalysisinchromatograph

第三節(jié)

色譜定性、定量分析fundamentalofchromatographanalysis

qualitativeandquantitativeanalysisinchromatograph2023/7/22一、色譜定性鑒定方法1.利用純物質(zhì)定性的方法

利用保留值定性：通過對(duì)比試樣中具有與純物質(zhì)相同保留值的色譜峰，來確定試樣中是否含有該物質(zhì)及在色譜圖中的位置。不適用于不同儀器上獲得的數(shù)據(jù)之間的對(duì)比。

利用加入標(biāo)準(zhǔn)物：將純物質(zhì)加入到試樣中，觀察各組分色譜峰的相對(duì)變化。2023/7/22

2.利用文獻(xiàn)保留值定性

利用相對(duì)保留值r21定性相對(duì)保留值r21僅與柱溫和固定液性質(zhì)有關(guān)。在色譜手冊(cè)中都列有各種物質(zhì)在不同固定液上的保留數(shù)據(jù)，可以用來進(jìn)行定性鑒定。2023/7/223.保留指數(shù)

又稱Kovats指數(shù)(Ⅰ)，是一種重現(xiàn)性較好的定性參數(shù)。測(cè)定方法：將正構(gòu)烷烴作為標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定其保留指數(shù)為分子中碳原子個(gè)數(shù)乘以100（如正己烷的保留指數(shù)為600）。其它物質(zhì)的保留指數(shù)（IX）是通過選定兩個(gè)相鄰的正構(gòu)烷烴，其分別具有Z和Z＋1個(gè)碳原子。被測(cè)物質(zhì)X的調(diào)整保留時(shí)間應(yīng)在相鄰兩個(gè)正構(gòu)烷烴的調(diào)整保留值之間如圖所示：2023/7/22保留指數(shù)計(jì)算方法2023/7/224.與其他分析儀器聯(lián)用的定性方法小型化的臺(tái)式色質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS；LC-MS）色譜-紅外光譜儀聯(lián)用儀；組分的結(jié)構(gòu)鑒定SampleSample

58901.0DEG/MINHEWLETTPACKARDHEWLETTPACKARD5972AMassSelectiveDetectorDCBA

ABCDGasChromatograph(GC)MassSpectrometer(MS)SeparationIdentificationBACD2023/7/22二、色譜定量分析方法1.峰面積的測(cè)量

（1）峰高（h）乘半峰寬（Y1/2）法：近似將色譜峰當(dāng)作等腰三角形。此法算出的面積是實(shí)際峰面積的0.94倍：

A=1.064h·Y1/2（2）峰高乘平均峰寬法：當(dāng)峰形不對(duì)稱時(shí)，可在峰高0.15和0.85處分別測(cè)定峰寬，由下式計(jì)算峰面積：

A=h·（Y

0.15+Y

0.85）/2（3）峰高乘保留時(shí)間法：在一定操作條件下，同系物的半峰寬與保留時(shí)間成正比，對(duì)于難于測(cè)量半峰寬的窄峰、重疊峰（未完全重疊），可用此法測(cè)定峰面積：

A=h·b·tR

（4）自動(dòng)積分和微機(jī)處理法2023/7/222.定量校正因子試樣中各組分質(zhì)量與其色譜峰面積成正比，即：

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