《仪器分析》课程教学资源（教案讲义）第六章 色谱分析法导论

第六章色谱分析法导论【教学目的】1．熟悉色谱分析中的基本术语。2.了解色谱分析中的塔板理论和速率理论。3.熟悉影响色谱柱柱效能、分离度的因素。4.熟悉色谱分析中的定性和定量方法。【教学重点和难点】1.色谱图中的各种参数的含义2.塔板理论和速率理论【教学方法】讲授、讨论、多媒体【教学时数】4课时【教学过程】第一节色谱法概述一、色谱分析的历史、定义与分类（一）色谱分析的历史色谱分析是从分离技术发展成为分离-分析技术的一门综合性学科。1、Tswett的方法是借助于各组分在固定相中吸附能力的强弱不同而进行分离的，称为吸时色谱（AdsorptingChromatography)2、1941年Martin和Synge把氨基酸的混合液注入到以硅胶作固定相的柱中，用氯仿作流动相，借助于氨基酸在硅胶中的水和有机溶剂氯仿两相中的溶解度不同而达到分离，故称为分配色谱（PartitionChromatography）。3、1944年Martin和Synge用滤纸代替硅胶，不用色谱柱，固定相是滤纸中含有水份的纤维素，流动相用有机溶剂，也成功地分离了氨基酸，从而创立了纸色谱法（PaperChromatography）。4、1952年Martin等又提出以气体作流动相的气相色谱法（GasChromatography）。5、50年代又出现了将固定相涂布在玻璃板上的薄层色谱法（Thin-LayerChromatography）。(二）色谱分析的定义色谱法是一种物理化学的分离分析方法。它是利用样品中各种组分在固定相与流动相中受到的作用力不同，而将待分析样品中的各种组分进行分离，然后顺序检测各组分含量的一种分离分析方法。（三）色谱法分类1、按固定相及流动相的状态分类气相色谱：气液色谱、气固色谱液相色谱：液液色谱、液固色谱2、按固定相形状分类柱色谱。纸色谱。薄层色谱。3、按色谱过程的物理、化学机理分类（1）吸附色谱：用固体吸附剂作固定相的色谱。它是利用组分在吸附剂上吸附力的不同，因而吸附平衡常数不同而将组分分离的色谱。（2）分配色谱：用液体作固定相，利用组分在液相中的溶解度不同，因而分配系数不同而进行分离的色谱。（3）离子交换色谱：利用离子交换原理而进行分离的色谱。（4）排阻色谱：利用分子大小不同而进行分离的色谱。（5）电色谱：利用带电物质在电场作用下移动速度不同进行分离的色谱。4.按仪器分类气相色谱（Gaschromatography）填充柱气相色谱（Packedcolumngaschromatography）毛细管气相色谱（Capillarycolumngaschromatography）裂解气相色谱（Pyrolysisgaschromatography）顶空气相色谱（Headspacegaschromatography）气相质谱联用技术（Gaschromatography-Massspectrometry）液相色谱（Liquidchromatography）高效液相色谱（Highperformanceliquidchromatography）

第六章 色谱分析法导论 【教学目的】 1. 熟悉色谱分析中的基本术语。 2. 了解色谱分析中的塔板理论和速率理论。 3. 熟悉影响色谱柱柱效能、分离度的因素。 4. 熟悉色谱分析中的定性和定量方法。 【教学重点和难点】 1. 色谱图中的各种参数的含义 2. 塔板理论和速率理论 【教学方法】 讲授、讨论、多媒体 【教学时数】 4课时 【教学过程】 第一节 色谱法概述 一、色谱分析的历史、定义与分类 （一） 色谱分析的历史 色谱分析是从分离技术发展成为分离－分析技术的一门综合性学科。 1、 Tswett的方法是借助于各组分在固定相中吸附能力的强弱不同而进行分离的，称为吸咐色谱(Adsorpting Chromatography) 2、 1941年Martin和Synge把氨基酸的混合液注入到以硅胶作固定相的柱中,用氯仿作流动相,借助于氨基酸在硅胶中 的水和有机溶剂氯仿两相中的溶解度不同而达到分离，故称为分配色谱(Partition Chromatography)。 3、 1944年Martin和Synge用滤纸代替硅胶,不用色谱柱，固定相是滤纸中含有水份的纤维素，流动相用有机溶剂，也 成功地分离了氨基酸，从而创立了纸色谱法（Paper Chromatography）。 4、 1952年Martin等又提出以气体作流动相的气相色谱法(Gas Chromatography)。 5、 50年代又出现了将固定相涂布在玻璃板上的薄层色谱法(Thin-Layer Chromatography)。 （二） 色谱分析的定义 色谱法是一种物理化学的分离分析方法。它是利用样品中各种组分在固定相与流动相中受到的作用力不同，而将待 分析样品中的各种组分进行分离，然后顺序检测各组分含量的一种分离分析方法。 （三）色谱法分类 1、按固定相及流动相的状态分类 气相色谱：气液色谱、 气固色谱 液相色谱：液液色谱、 液固色谱 2、按固定相形状分类 柱色谱。纸色谱。薄层色谱。 3、按色谱过程的物理、化学机理分类 (1) 吸附色谱：用固体吸附剂作固定相的色谱。它是利用组分在吸附剂上吸附力的不同，因而吸附平衡常数不同而将 组分分离的色谱。 (2) 分配色谱： 用液体作固定相，利用组分在液相中的溶解度不同，因而分配系数不同而进行分离的色谱。 (3) 离子交换色谱： 利用离子交换原理而进行分离的色谱。 (4) 排阻色谱: 利用分子大小不同而进行分离的色谱。 (5) 电色谱：利用带电物质在电场作用下移动速度不同进行分离的色谱。 4. 按仪器分类 气相色谱( Gas chromatography ) 填充柱气相色谱（Packed column gas chromatography） 毛细管气相色谱 (Capillary column gas chromatography) 裂解气相色谱(Pyrolysis gas chromatography ) 顶空气相色谱 ( Headspace gas chromatography) 气相质谱联用技术（Gas chromatography-Mass spectrometry） 液相色谱( Liquid chromatography ) 高效液相色谱( High performance liquid chromatography)

超临界流体色谱（Supercriticalfluidchromatography）高效毛细管电泳（Highperformancecapillaryelectrophoresis毛细管电色谱（Capillaryelectrochromatography）液相质谱联用技术（Liquidchromatography-Massspectrometry）色谱法分类（Classification of Chromatography）平面色谱法（Planarchromatography）薄层色谱（Thinlayerchromatography）薄层电泳色谱（Thinlayerelectrophoresis）纸色谱（Paperchromatography）二、色谱分离过程色谱法具有的三个共同点：1、凡是色谱分离都具有两个相，流动相和固定相。2、固定相是不动的，流动相对固定相作相对的运动。CsK=-cJm3、被分离的组分对流动相和固定相有不同的作用力。这种作用力有吸附力（吸附色谱），溶解能力（分配色谱），离子交换能力（离子交换色谱）等。在色谱分析中我们常用分配系数来描述组分对流动相和固定相的作用力的差别：K：分配系数Cs：组分在固定相中的浓度Cm：组分在流动相中的浓度色谱学研究的三个重要问题要想使二组分（特别是难分离的二组分，亦称物质对）分离，就要使它们的流出峰相距足够的远。二物质的流出峰的距离与它们在两相的分配系数K有关，而K与物质的分子结构和性质有关，因此必须研究这一分配过程中的热力学基础，它是发展高选择性色谱柱的理论基础。两峰具有一定距离还不足以分离，还必须要求峰宽要窄。色谱峰的宽窄与物质在色谱过程中的运动情况有关，这就要求研究色谱过程中的动力学因素。当改变操作条件时，色谱峰宽和距离均可能同时起变化，色谱分离条件的选择，就成了色谱学理论研究的第三个重要问题。三、一些重要的参数（一）色谱图中一些重要参数1、色谱峰峰宽（用W或Y表示)：峰高（用H表示)半峰宽（用W1/2或Y1/2表示，亦有用2△X1/2表示)标准偏差（用0表示）。标准偏差亦称曲折点峰宽，即峰高0.607处峰的宽度。与峰宽和半峰宽的关系如下式表示：Y=4o Y 1/2= 2o /2 Ln2= 2.35502、时间保留值死时间t从进样至情性组分出现浓度极大点时的时间。保留时间tR从进样至组分出现浓度极大点时的时间。校正保留时间tRtR'=tR-tR校正保留体积VRVR”=tR·Fc3、体积保留值死体积Vr°VR°=tR·FcFc-流动相的流速保留体积VRVR=tR·Fc

超临界流体色谱( Supercritical fluid chromatography) 高效毛细管电泳(High performance capillary electrophoresis) 毛细管电色谱(Capillary electrochromatography) 液相质谱联用技术（Liquid chromatography- Mass spectrometry） 色谱法分类(Classification of Chromatography) 平面色谱法（Planar chromatography） 薄层色谱 ( Thin layer chromatography) 薄层电泳色谱 (Thin layer electrophoresis ) 纸色谱( Paper chromatography) 二、色谱分离过程 色谱法具有的三个共同点： 1、凡是色谱分离都具有两个相，流动相和固定相。 2、固定相是不动的，流动相对固定相作相对的运动。 3、被分离的组分对流动相和固定相有不同的作用力。这种作用力有吸附力(吸附色谱)，溶解能力 (分 配色谱)，离子交换能力 (离子交换色谱) 等。在色谱分析中我们常用分配系数来描述组分对流动相和 固定相的作用力的差别： K ：分配系数 Cs ：组分在固定相中的浓度 Cm ：组分在流动相中的浓度 色谱学研究的三个重要问题 要想使二组分（特别是难分离的二组分，亦称物质对）分离，就要使它们的流出峰相距足够的远。二物质的流出峰的 距离与它们在两相的分配系数K有关，而K与物质的分子结构和性质有关，因此必须研究这一分配过程中的热力学基础，它是 发展高选择性色谱柱的理论基础。 两峰具有一定距离还不足以分离，还必须要求峰宽要窄。色谱峰的宽窄与物质在色谱过程中的运动情况有关，这就要 求研究色谱过程中的动力学因素。 当改变操作条件时，色谱峰宽和距离均可能同时起变化，色谱分离条件的选择，就成了色谱学理论研究的第三个重要 问题。 三、一些重要的参数 （一）色谱图中一些重要参数 1、色谱峰 峰宽 (用 W 或 Y 表示)； 峰高 (用 H 表示) 半峰宽 (用 W 1/2 或 Y 1/2 表示,亦有用 2△X 1/2表示) 标准偏差 (用σ表示)。标准偏差亦称曲折点峰宽，即峰高0.607处峰的宽度。与峰宽和半峰宽的关系如下式表 示： Y=4σ Y 1/2 = 2 σ√2 Ln2 = 2.355σ 2、时间保留值 死时间 t 0 R 从进样至情性组分出现浓度极大点时的时间。 保留时间 t R 从进样至组分出现浓度极大点时的时间。 校正保留时间 t R' t R'= t R - t 0 R 校正保留体积 VR' VR' = t R' · FC 3、体积保留值 死体积 VR 0 VR 0 = t 0 R · FC FC -流动相的流速 保留体积 VR VR = t R · FC

（二）从色谱图中可获得的信息：（1）根据色谱峰的数目，可以判断试样中所含组分的最少个数（2）根据色谱蜂的保留值可以进行定性分析。（3）根据色谱峰高或面积可以进行定量测定。（4）根据色谱峰峰间距及其宽度，可对色谱柱的分离效能进行评价。1、相对保留值（α）亦称分离因子或选择性因子A=t'R1/t'R22、分配比（K"）和相比（β）分配比亦称分配容量，容量比，容量因子或质量分配比。是指平衡时，组分在固定相和流动相中的重量比。k“值一般控制在3-7之间。3、塔板数（N）组分在柱中固定相和流动相中反复分配平行的次数。N越大，平衡次数越多，组分与固定相的相互作用力越显著，柱效越高。N=16(tR/Y)24、分离度（R）分离度亦称分辨率。是指相邻两个峰的分离程度。（三）各种参数对分离的综合影响讨论：1分离度与k的关系决定洗出峰位置，k值一般控制在3-7之间。改变k有如下办法：A.改变流动相或固定相对于GC，流动相只有少数几个，难奏效。选择固定相较为理想。对于LC，两者均有选择余地，固定相一般为化学键合固定相价格太贵。选择流动相的配比较为合理。B.改变温度可以控制k。特别是对于GC，可采用程序升温。对于LC，温度会影响柱效。2.分离度与柱效NRN，N由L与H来控制，H与柱的填充、固定相的性质等有关。3.分离度与α的关系：α决定洗出峰的位置。综上所述，对于GC，用选择固定液的办法。对于LC，用选择流动相配比的办法。再加上程序升温（GC）或梯度淋洗（LC）等技术，将是提高分离度的有效办法。第二节色谱学基本理论一、塔板理论塔板理论的基本假设：1、柱内各段塔板高度H不变，柱子塔板数N=L/H2、在塔板高度H内，组分在两相间达到瞬时平衡。3、流动相以脉冲方式进入一个体积。4、分配系数K在每个塔板上均不变，是常数。5、组分加在0号塔板上，轴向扩散可忽略设有两组分A、B，KA=1，kB=0.25，N=5两组分A，B在柱中H塔板高度的分布如下表所示：0号塔板1号塔板2号塔板3号塔板4号塔板柱出口进样1.0A1. 0B1△V0.5A0.5A0.2B0.8B2△V0.25A0.5A0.25A0.04B0.320B0.640B3V0.125A0.375A0.375A0.125A0.008B0.096B0.384B 0.512B4△V0.063A0.25040.375A0.250A0.06240.0016B0.026B0.154B0.410B0.410B

（二）从色谱图中可获得的信息： （1）根据色谱峰的数目，可以判断试样中所含组分的最少个数； （2）根据色谱峰的保留值可以进行定性分析。 （3）根据色谱峰高或面积可以进行定量测定。 （4）根据色谱峰峰间距及其宽度，可对色谱柱的分离效能进行评价。 1、相对保留值 (α) 亦称分离因子或选择性因子 α＝t’ R1/t’ R2 2、分配比 (K')和相比 (β) 分配比亦称分配容量，容量比，容量因子或质量分配比。是指平衡时，组分在固定相和流动相中的重量比。 k‘值一 般控制在3-7之间。 3、塔板数（N） 组分在柱中固定相和流动相中反复分配平行的次数。N越大，平衡次数越多，组分与固定相的相互作用力越显著，柱效 越高。 N=16(tR/Y) 2 4、分离度（R） 分离度亦称分辨率。是指相邻两个峰的分离程度。 （三）各种参数对分离的综合影响 讨论: 1 分离度与k'的关系 决定洗出峰位置，k'值一般控制在3-7之间。改变k'有如下办法: A.改变流动相或固定相 对于GC,流动相只有少数几个，难奏效。选择固定相较为理想。 对于LC，两者均有选择余地，固定相一般为化学键合固定相价格太贵。选择流动相的配比较为合理。 B.改变温度可以控制k' 。特别是对于GC，可采用程序升温。对于LC，温度会影响柱效。 2.分离度与柱效N R N , N由L与H来控制,H与柱的填充、固定相的性质等有关。 3.分离度与α的关系： α决定洗出峰的位置。 综上所述，对于GC，用选择固定液的办法。对于LC，用选择流动相配比的办法。再加上程序升温（GC）或梯度淋洗 （LC）等技术，将是提高分离度的有效办法。 第二节 色谱学基本理论 一、塔板理论 塔板理论的基本假设: 1、柱内各段塔板高度 H不变，柱子塔板数 N = L/H 2、在塔板高度 H 内，组分在两相间达到瞬时平衡。 3、流动相以脉冲方式进入一个体积。 4、分配系数K在每个塔板上均不变，是常数。 5、组分加在0号塔板上，轴向扩散可忽略。 设有两组分A、B，K A=1，K B=0.25，N=5 两组分A，B在柱中H塔板高度的分布如下表所示： 0号塔板 1号塔板 2号塔板 3号塔板 4号塔板 柱出口 进样 1.0 A 1.0 B 1△V 0.5 A 0.5 A . 0.2 B 0.8 B 2△V 0.25 A 0.5 A 0.25 A 0.04 B 0.320 B 0.640 B 3△V 0.125 A 0.375 A 0.375 A 0.125 A 0.008 B 0.096 B 0.384 B 0.512 B 4△V 0.063 A 0.250 A 0.375 A 0.250 A 0.062 A 0.0016 B 0.026 B 0.154 B 0.410 B 0.410 B

5△V0.032A 0.156A 0.313A0.313A0.157A 0.032A0.006B0.052B0.205B0.410B0.328B6△V0.016A0.095A0.235A0.313A0.235A0.079A0.001B0.015B0.083B0.246B 0.328B7△V0.008A0.056A0.165A0.274A 0.274A0.118A0.004B0.029B0.119B0.197B8△V0.004A0.032A0.110A0.219A0.275A0.138A0.001B0.010B0.047B0.095B9△V0.002A0.018A0.07140.164A0.248A0.121A0. 003B 0.017B 0. 038B10△V0.001A0.010A0.045A0.118A0.206A0.103A0.006B0.014B11AV0.005A0.028A0.08240.162A 0.08140.001B0.005B12△V0.002A0.016A0.055A0.122A0.081A0. 001B13△V0.001A0.009A0.036A0.088A0.061A14△V0.005A0.022A0.062A0.044A注：数字右上角的A，B分别代表A，B组分在某一塔板上的分配值。模似图从上述数据可得如下模似图：当N大于103时，趋向于正态分布曲线，此时色谱图如下：流出曲线方程经推导，得流出曲线方程：WRmax--(N/2) (I-VVR)2C=C.eCmax-曲线中的浓度最大值C-进入流动相体积V时的组分浓度W-进样量Vr-浓度最大时的保留体积N-塔板数理论塔板数：LtRtRY2)2=5.54（-N ==16（HYiY1/2塔板理论的物理意义N说明组分在柱中反复分配平行的次数的多少，N越大，平衡次数越多，组分与固定相的相互作用力越显，柱效越高。形象地说明了色谱柱的柱效，是反映柱效能的指标。能很好地解释色谱图，如曲线形状、浓度最大值位置、色谱峰的宽度和保留值的关系等。塔板理论的局限性及原因不能解释同一色谱柱对不同组分N或的不同

5△V 0.032 A 0.156 A 0.313 A 0.313 A 0.157 A 0.032 A 0.006 B 0.052 B 0.205 B 0.410 B 0.328 B 6△V 0.016 A 0.095 A 0.235 A 0.313 A 0.235 A 0.079 A 0.001 B 0.015 B 0.083 B 0.246 B 0.328 B 7△V 0.008 A 0.056 A 0.165 A 0.274 A 0.274 A 0.118 A 0.004 B 0.029 B 0.119 B 0.197 B 8△V 0.004 A 0.032 A 0.110 A 0.219 A 0.275 A 0.138 A 0.001 B 0.010 B 0.047 B 0.095 B 9△V 0.002 A 0.018 A 0.071 A 0.164 A 0.248 A 0.121 A 0.003 B 0.017 B 0.038 B 10△V 0.001 A 0.010 A 0.045 A 0.118 A 0.206 A 0.103 A 0.006 B 0.014 B 11△V 0.005 A 0.028 A 0.082 A 0.162 A 0.081 A 0.001 B 0.005 B 12△V 0.002 A 0.016 A 0.055 A 0.122 A 0.081 A 0.001 B 13△V 0.001 A 0.009 A 0.036 A 0.088 A 0.061 A 14△V 0.005 A 0.022 A 0.062 A 0.044 A 注：数字右上角的 A，B分别代表 A，B组分在某一塔板上的分配值。 模似图 从上述数据可得如下模似图： 当 N 大于103时，趋向于正态分布曲线，此时色谱图如下： 流出曲线方程 经推导，得流出曲线方程: Cmax-曲线中的浓度最大值 C-进入流动相体积V时的组分浓度 W-进样量 VR-浓度最大时的保留体积 N-塔板数 理论塔板数: L tR tR N = ─── = 16（ ───）2 = 5.54（───）2 H Yi Y1/2 塔板理论的物理意义 N说明组分在柱中反复分配平行的次数的多少，N越大，平衡次数越多，组分与固定相的相互作用力越显，柱效越高。 形象地说明了色谱柱的柱效，是反映柱效能的指标。 能很好地解释色谱图，如曲线形状、浓度最大值位置、色谱峰的宽度和保留值的关系等。 塔板理论的局限性及原因 不能解释同一色谱柱对不同组分N或H的不同

不能解释不同操作条件下，同一色谱柱对相同组分N或的不同。不能找出影响N或H的内在因素，不能为操作与应用色谱方法提供改善柱效的途径和方法。原因：只考虑组分热力学因素，而没有考虑动力学因素。二、速率理论1、速率理论公式H = A + B/U + (Cs + Cm_)U2Dm f(d2,) f(dp,k)= 2入d,）U++ (UDsDMA一涡流扩散项（Eddydiffusion）B/U一分子扩散项（Moleculardiffusion）(Cs+Cm）U传质阻力项（Masstransfer）A、涡流扩散项（Eddydiffusion）当流动相带着被分离组分分子通过颗粒大小不同、填充松紧不同的固定相时，会形成紊乱的类似涡流”的流动，形成流速不同的流路，造成组分谱带的展宽。固亦称多径项。B、分子扩散项（Moleculardiffusion)当样品进入色谱柱后，由于存在着浓度梯度，组分分子由浓度高的区域向浓度低的区域运动，产生浓度扩散，造成组分谱带展宽。Hg=B/u=2Dy/uB-分子扩散项系数-弯曲因子（扩散阻止系数）Dy-组分在流动相中扩散系数C、传质阻力项（Masstransfer）由组分在两相中质量传质阻力引起固定相传质阻力项：CSU=f(df2,K")U/Dsdf-固定相液膜平均厚度Ds-组分在固定相中扩散系数流动相传质阻力项：:CMU=f(dP2,K')U/DM2、速率公式在气相填充柱色谱中的应用速率公式在GC中的表达式如下：2Dm2kd20.01(k)2d2+(）)UH= 2入dp +-U3(1+k')2Ds(1+k")2Dm（1）U与H的关系当H最小时，一阶导数为零，dH/dU = -B/U2 + C = 0U最小=B/C：：H最小=A+B/U+CU=A+2(BC)1/2在最小流速下，分析速度太慢，一般采用双曲线的渐近线或切线与曲线的切点对应下的流速，称最佳实用流速，约为最小流速的两倍。对于填充柱，N2的最佳实用线速为10~12cm/s，H2为15~20cm/s：用体积流速表示，N2则为40~60mL/min-1，H2为60~90mL/min-1。（2）载气的选择当UU最佳时，C项起主要作用，要求：Dm↑选择分子量小的载气(H2，He)。（3）固定相的选择

不能解释不同操作条件下，同一色谱柱对相同组分N或H的不同。 不能找出影响N或H的内在因素。 不能为操作与应用色谱方法提供改善柱效的途径和方法。 原因： 只考虑组分热力学因素，而没有考虑动力学因素。 二、速率理论 1、 速率理论公式 H = A + B/U + (Cs + Cm )U 2γDM f(df 2,K’) f(dP 2,K’) = 2λdp + ─── +（ ─── + ─── ）U U DS DM A－涡流扩散项(Eddy diffusion) B/U－分子扩散项(Molecular diffusion) (Cs + Cm )U £传质阻力项(Mass transfer) A、涡流扩散项(Eddy diffusion) 当流动相带着被分离组分分子通过颗粒大小不同、填充松紧不同的固定相时，会形成紊乱的类似"涡流"的流动，形成 流速不同的流路，造成组分谱带的展宽。固亦称多径项。 B、分子扩散项(Molecular diffusion) 当样品进入色谱柱后，由于存在着浓度梯度，组分分子由浓度高的区域向浓度低的区域运动，产生浓度扩散，造成组 分谱带展宽。 HB=B/u=2γDM/u B-分子扩散项系数 γ-弯曲因子（扩散阻止系数） DM-组分在流动相中扩散系数 C、传质阻力项(Mass transfer) 由组分在两相中质量传质阻力引起 固定相传质阻力项： CSU=f(df2,K')U/Ds df-固定相液膜平均厚度 Ds-组分在固定相中扩散系数 流动相传质阻力项： CMU=f(dP2,K')U/DM 2、速率公式在气相填充柱色谱中的应用 速率公式在GC中的表达式如下： 2γDM 2k'df 2 0.01(k') 2 dp 2 H = 2λdp + ─── +(────── + ──────) U U 3(1+k') 2 Ds (1+k') 2 Dm （1）U与H的关系 当H最小时，一阶导数为零， dH/dU = -B/U2 + C = 0 U最小= B/C ∴ H最小=A+B/U+CU=A+2(BC) 1/2 在最小流速下，分析速度太慢，一般采用双曲线的渐近线或切线与曲线的切点对应下的流速，称最佳实用流速，约为 最小流速的两倍。 对于填充柱，N2 的最佳实用线速为10~12cm/s, H2为15~20 cm/s； 用体积流速表示， N2则为40~60mL/min-1, H2为60~90mL/min-1。 （2） 载气的选择 当U＜U最佳时, B项起主要作用,要求: DM ↓ DM 反比于载气相对分子质量的平方根，故选择分子量大的载气（N2, Ar）。 当U＞ U最佳时, C项起主要作用,要求: Dm ↑ 选择分子量小的载气(H2, He)。 （3） 固定相的选择

希望dp，但太少，填充不均匀，入值增大，柱效反而降低。此外，柱压增大，易漏气。一般选取100目左右。d，C项小，缩短分析时间，柱效亦高，但进样量小。（4）柱温的选择Tt，Dy、Ds增大，B/U项t，CU项！，适当提高U，使B/U项减少，CU项适当。固定液含量与柱温参考值柱外效应当柱外死体积太大时（如进样部分死体积、柱和检测器之间连接的管道的死体积、检测器本身的死体积），组分在死体积中的轴向扩散就变得严重，对谱带的展宽有相当大的影响，使B项增大。形成柱外谱带变宽，产生柱外效应。管壁效应当固定相粒度很小，柱子装填又不理想时，往往柱中心粒度小、柱壁粒度大，这样柱内沿管壁部分的流速较大，柱中心流速较小，在管壁中的溶质分子流出色谱柱比柱中心快，形成峰的扩展，出现反常的拖尾蜂和双重峰。当柱内直径较小时，组分分子就有可能不受管壁效应的影响。此时的柱内直径称”无限直径。其内径可用经验公式表示：无限直径柱：dC=（2.4dpL)1/2例：装填一根250mm，粒度为10μm的无限直径柱，内径为：dC=（2.4×10×10一3×250)1/2=2.5mm液相色谱速率理论修正公式：H=(2-3)dp+2D/U+0.047dp2U/Dm+H柱外+H管壁【布置作业】P178-1791-12【教学后记】

希望dP↓,但太少，填充不均匀，λ值增大，柱效反而降低。此外，柱压增大，易漏气。一般选取100目左右。 df↓，C项 小，缩短分析时间，柱效亦高，但进样量小。 （4） 柱温的选择 T↑，DM、DS增大，B/U项↑，CU项↓，适当提高U，使B/U项减少，CU项适当。 固定液含量与柱温参考值 柱外效应 当柱外死体积太大时（如进样部分死体积、柱和检测器之间连接的管道的死体积、检测器本身的死体积），组分在死 体积中的轴向扩散就变得严重，对谱带的展宽有相当大的影响，使B项增大。形成柱外谱带变宽，产生柱外效应。 管壁效应 当固定相粒度很小，柱子装填又不理想时，往往柱中心粒度小、柱壁粒度大，这样柱内沿管壁部分的流速较大，柱中 心流速较小，在管壁中的溶质分子流出色谱柱比柱中心快，形成峰的扩展，出现反常的拖尾峰和双重峰。 当柱内直径较小时，组分分子就有可能不受管壁效应的影响。此时的柱内直径称"无限直径"。其内径可用经验公式表 示： 无限直径柱： dC=(2.4dpL)1/2 例：装填一根250mm，粒度为10µm的无限直径柱，内径为： dC=(2.4×10×10－3×250)1/2＝2.5mm 液相色谱速率理论修正公式： H = (2-3)dp + 2DM/U + 0.047dp 2 U/ Dm + H柱外 + H管壁 【布置作业】P178-179 1-12 【教学后记】