色譜基礎(chǔ)理論分配系數(shù)與分配比.ppt

1、分配系數(shù)、分配比及在色譜分析中的應(yīng)用,朱倩倩 1000296,2020/7/31,2,分配系數(shù)、分配比： 表征分配平衡的參數(shù),3,1 分配系數(shù),分配過程 物質(zhì)在固定相和流動(dòng)相（氣相）之間發(fā)生的吸附、脫附和溶解 、揮發(fā)的過程,分配系數(shù) 在一定的溫度和壓力下，組分在兩相之間達(dá)到分配平衡時(shí)的濃度比,4,1 分配系數(shù),不同物質(zhì)在兩相間具有不同的分配系數(shù),氣相色譜分析原理：,式中 ： cs ：組分在固定相中的濃度； cM：組分在流動(dòng)相中的濃度；,5,分配比（容量因子或容量比） 在一定的溫度和壓力下，組分在兩相之間達(dá)到分配平衡時(shí)，組分在兩相中的質(zhì)量比,2 分配比,式中 ： ms ：組分在固定相中的質(zhì)量；

2、mM：組分在流動(dòng)相中的質(zhì)量；,6,式中 ： VM：流動(dòng)相的體積； Vs ：氣液色譜中表示固定液的體積； 氣固色譜中表示吸附劑的表面容量； : 相比；,分配系數(shù)、分配比之間關(guān)系如下：,3 分配系數(shù)分配比之間關(guān)系,7,3 分配系數(shù)分配比之間關(guān)系,分配系數(shù)、分配比都與組分及固定相的熱力學(xué)性質(zhì)有關(guān)，隨柱溫及柱壓的變化而變化 分配系數(shù)僅與組分及兩相的性質(zhì)有關(guān)，而分配比則還與相比有關(guān)，也就是隨固定相的量而變化 對(duì)于一個(gè)給定的色譜體系，各組分的分離取決組分在兩相間的相對(duì)量，而不是相對(duì)濃度,8,3 分配系數(shù)分配比之間關(guān)系,滯留因子,式中 ： us ：組分在固定相中的線速度； u ：流動(dòng)相的線速度；,滯留因子也

3、可以用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示,9,3 分配系數(shù)分配比之間關(guān)系,由以上各式可得,據(jù)上式可知：k可由實(shí)驗(yàn)測(cè)得,假設(shè)色譜柱長為L,則組分和流動(dòng)相通過色譜柱所需要的時(shí)間分別為：,10,1o 色譜分離理論中的應(yīng)用,4 分配系數(shù)、分配比的應(yīng)用,色譜分離的基本理論的兩個(gè)方面：,組分在兩相間的分配情況 組分在色譜柱中的運(yùn)動(dòng)情況,色譜分離的兩個(gè)理論：,塔板理論,解釋了色流出曲線的形狀以及極大濃度的位置,速率理論,將分配比與傳質(zhì)阻力系數(shù)聯(lián)系了起來,進(jìn)而評(píng)價(jià)柱效,11,2o 分離條件選擇上的應(yīng)用,4 分配系數(shù)、分配比的應(yīng)用,式中 ： R：分離度； n：理論塔板數(shù)； : 相對(duì)保留值； k：分配比；,根據(jù)上述關(guān)系以及實(shí)驗(yàn)對(duì)分離度

4、的要求，可以通過改變柱溫、相比等條件，得到合適的分配比，從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的分離度,12,3o 在液液分配色譜中的應(yīng)用,4 分配系數(shù)、分配比的應(yīng)用,不同點(diǎn)：氣相色譜中流動(dòng)相的性質(zhì)對(duì)分配系數(shù)影響不大；而液液分配色譜中，流動(dòng)相的種類對(duì)分配系數(shù)有較大的影響,相同點(diǎn)：分離順序取決于分配系數(shù)的大小，分配系數(shù)大的組分保留值大,與在氣相色譜中的應(yīng)用對(duì)比：,13,5 問題,色譜流出曲線（色譜圖）中，相鄰兩峰之間的距離是由分配系數(shù)還是由擴(kuò)散速率決定的？為什么？另外一個(gè)因素會(huì)對(duì)色譜圖造成什么影響？,答：分配系數(shù)。因?yàn)樯V圖中，相鄰兩峰之間的距離，也就是組分的保留時(shí)間的差別。而保留時(shí)間取決于組分的分配系數(shù)的差別，是由色譜過程得熱力學(xué)因素所控制。組分的分配系數(shù)差別越大，保留時(shí)間的差值就越大，也即色譜圖中相鄰兩峰之間的距離就越大；而擴(kuò)散速率，是色譜過程的動(dòng)力學(xué)因素，它決定著色譜圖的峰寬，從而對(duì)柱效造成影響。,14,15,5 問題,式中： cg: 氣相傳質(zhì)阻力系數(shù) dp：固定相的粒徑 Dg：組分在氣相中的分散系數(shù),16,氣相色譜流程圖,1. 高壓鋼瓶 2