色谱分离与保留作用.ppt

第二章色谱法的基本术语及理论 主要内容 第一节色谱分离与保留作用 第二节有关色谱保留的基本术语及参数 第三节塔板理论 第四节速率理论 第五节色谱峰展宽的柱外因素 主要内容 第六节分离度及影响因素 第七节系统适应性试验 第八节测定法 第九节色谱吸附或分配等温线 第一节 色谱分离与保留作用 一 色谱分离与保留 在色谱系统中 当样品混合物被流动相带入色谱柱内后 便在固定相与流动相之间不断地进行分配平衡 不同的化合物由于他们之间理化性质的差异 在两相中存在量的比值也各不相同 固定相中存在量多的化合物 冲出柱子所需消耗流动相的量就多 较慢地被从色谱柱中洗脱出来 流动相中存在比例较大的化合物 冲洗出柱子所需消耗流动相的量就较少 较快地被洗脱出色谱柱 这种现象就称为色谱的保留作用 A B两组分的色谱分离示意图 分配系数的微小差异 吸附能力的微小差异微小差异积累 较大差异 吸附能力弱的组分先流出 吸附能力强的组分后流出 溶质加入柱头 随流动相一起进入色谱柱 接着在固定相和流动相之间进行分配 分配系数小的组分 不宜被固定相保留 流出色谱柱较早 分配系数大的在固定相上滞留时间较长 较晚流出色谱柱 二 容量因子与分配系数 容 量 因 子 分 配 系 数 1 容量因子 capacityfactor 容量因子 在一定温度下 样品组分在两相间分配平衡时 其在两相中存在的质量的比值称为容量因子 也称分配比 partitionratio 或分配容量 以k表示 1 容量因子 capacityfactor 容量因子的计算公式如下 式中 Ms是组分在固定相中的质量 Mm是组分在流动相中的质量 在固定相中质量为零的化合物 其k值为零 这些组分被称为在该色谱条件下的非保留物质 2 分配系数 partitioncoefficient 分配系数 在一定温度下 样品组分在两相中分配平衡时 其在固定相和流动相中的浓度的比值称为分配系数以K表示 2 分配系数 partitioncoefficient 式中 Cs是每毫升固定相中溶解组分的质量 Cm是每毫升流动相中溶解组分的质量 分配系数的计算公式如下 吸附或溶解能力强的组分分配系数大 保留时间长 吸附或溶解能力弱的组分分配系数小 保留时间短 色谱分离是基于固定相对试样中各组分的吸附或溶解能力强弱的不同 而这种吸附或溶解能力的强弱可定量地用分配系数K值的大小来表示 分配系数的差异是所有色谱分离的实质性的原因 2 分配系数 partitioncoefficient 一定温度下 组分的分配系数K越大 出峰越慢 试样一定时 K主要取决于固定相和流动相的性质 每个组份在各种固定相上的分配系数K不同 选择适宜的固定相 在GC中常用 和流动相组成 在HPLC中常用 可改善分离效果 试样中的各组分具有不同的K值是分离的基础 某组分的K 0时 即不被固定相保留 最先流出 K 0的组分称为不保留物质或非保留物质 2 分配系数 partitioncoefficient 3 容量因子与分配系数的关系 Ms Vs为样品组分在固定相中的浓度 Mm Vm为样品组分在流动相中的浓度 式中 称为相比率 即色谱柱中流动相体积与固定相体积之比 相比率 例 在毛细管GC中壁涂空心柱的相比为 式中r为毛细管柱横截面的半径 df为柱内壁固定液的膜厚 主要内容 第一节色谱分离与保留作用 第二节有关色谱保留的基本术语及参数 第三节塔板