中国科学技术大学：《仪器分析》课程教学资源（讲稿）第十章 色谱分析导论

第十章色谱分析导论 10.1色谱法及其分类 10.1.1色谱法 色谱法是一种分离分析方法,它是利用各物 质在两相中具有不同的分配系数,当两相作 相对运动时,这些物质在两相中进行多次反 复的分配来达到分离的目的

第十章 色谱分析导论 10.1 色谱法及其分类 10.1.1 色谱法 „ 色谱法是一种分离分析方法，它是利用各物 质在两相中具有不同的分配系数，当两相作 相对运动时，这些物质在两相中进行多次反 复的分配来达到分离的目的

10.1.2分类 .按两相状态分类 流动相:气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱 固定相:气一固、气一液;液一固、液一液 2.按分离原理分类 分配色谱:根据不同组分在固定液中溶解度的大小 而分离 ■吸附色谱:根据不同组分在吸附剂上的吸附和解吸 能力的大小而分离 离子交换色谱:不同组分对离子交换树脂的亲和力 不同 凝胶色谱:依据分子几何尺寸大小不同进行分离

10.1.2 分类 1. 按两相状态分类 „ 流动相：气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱 „ 固定相：气－固、气－液；液－固、液－液 2. 按分离原理分类 „ 分配色谱：根据不同组分在固定液中溶解度的大小 而分离 „ 吸附色谱：根据不同组分在吸附剂上的吸附和解吸 能力的大小而分离 „ 离子交换色谱：不同组分对离子交换树脂的亲和力 不同 „ 凝胶色谱：依据分子几何尺寸大小不同进行分离

3.按固定相的形式分类 ■柱色谱:填充柱色谱、毛细管色谱 ■平板色谱:纸色谱、薄层色谱 4.按展开程序分类 洗脱法:弱冲洗剂 ■顶替法:强顶替剂 迎头法:以试样混合物作流动相

3. 按固定相的形式分类 „ 柱色谱：填充柱色谱、毛细管色谱 „ 平板色谱：纸色谱、薄层色谱 4. 按展开程序分类 „ 洗脱法：弱 冲洗剂 „ 顶替法：强 顶替剂 „ 迎头法：以试样混合物作流动相

10.2色谱流出曲线和术语 流动相 10.2.1色谱流出曲线 A+B ■在色谱法中,当样品加入定相 后,样品中各组分随着流 动相的不断向前而在两相 间反复进行溶解、挥发,检测器 或吸附、解吸,如果各组 分在固定相中的分配系数 不同,它们就有可能达到 分离。 二组分混合样的分离 (a)柱内洗脱过程;(b)所记录下来的色谱图

10.2 色谱流出曲线和术语 10.2.1 色谱流出曲线 „ 在色谱法中，当样品加入 后，样品中各组分随着流 动相的不断向前而在两相 间反复进行溶解、挥发， 或吸附、解吸，如果各组 分在固定相中的分配系数 不同，它们就有可能达到 分离

分配系数K 组分在固定相中的浓度C K 组分在流动相中的浓度Cm K大的组分,滞留在固定相中的时间 长,在柱内移动的速度慢,后流出柱 子 ■温度升高,K变小。 ■K为常数时,是线性色谱

分配系数K „ K大的组分，滞留在固定相中的时间 长，在柱内移动的速度慢，后流出柱 子。 „ 温度升高，K变小。 „ K为常数时，是线性色谱。 m s C C K ＝ 组分在流动相中的浓度 组分在固定相中的浓度 =

基线 峰高h 半峰宽V12 ■峰宽Y 标准偏差σ 进样 0.607h 空气峰 D (0.607=20 Y=40 Y12=2.354σ 色谱流出曲线

„ 基线 „ 峰高 h „ 半峰宽 Y1/2 „ 峰宽 Y „ 标准偏差 σ Y0.607=2σ Y=4σ Y1/2=2.354 σ

10.2.2保留值 死时间tn 保留时间tR 调整保留时间t=t-tn(组分在固定相中停留的总时间) 相对保留值%1=(难分离物质对)a31= (只与柱温及固定相的性质有关) 分配比k 组分在固定相中的总量n 组分在流动相中的总量 K

10.2.2 保留值 „ 死时间 t M „ 保留时间 t R „ 调整保留时间 t′R = t R - t M（组分在固定相中停留的总时间） „ 相对保留值 （只与柱温及固定相的性质有关） „ 分配比 m s n n k ＝ 组分在流动相中的总量 组分在固定相中的总量 = kβ V V k n V n V C C K s m m s s m m s = = = = 1 2 1 2 2,1 2 1 R R R R t t t t ′ ′ = ′ ′ = （难分离物质对） α ， γ

R亟分 n. +n m=k+l M 组分 k=-1 R →y2 r

1 2 1 2 R R 2 ,1 M R M R M M R m s m M R R M K K k k t t t t t t t 1 t t k k 1 n n n t t L t L t 1 2 = = ′ ′ ⇒ = ′ = − ⇒ = − = = + + = = = = γ μ μ μ μ 组分 组分

由色谱峰的流出曲线可以实现一下目的: (1)依据色谱峰的保留值进行定性分析 (2)依据色谱峰的面积或峰高进行定量分析 (3)依据色谱峰的保留值以及峰宽评价色谱 柱的分离效能

„ 由色谱峰的流出曲线可以实现一下目的： （1）依据色谱峰的保留值进行定性分析 （2）依据色谱峰的面积或峰高进行定量分析 （3）依据色谱峰的保留值以及峰宽评价色谱 柱的分离效能

10.3色谱分析基本原理 a色谱分离是色谱体系热力学过程和动力学 过程的综合表现。热力学过程是指与组分 在体系中分配系数相关的过程;动力学过 程是指组分在该体系两相间扩散和传质的 过程

10.3 色谱分析基本原理 „ 色谱分离是色谱体系热力学过程和动力学 过程的综合表现。热力学过程是指与组分 在体系中分配系数相关的过程；动力学过 程是指组分在该体系两相间扩散和传质的 过程