分离科学与技术8

1、第三章 色谱分离原理,第五节分 离 度,Copyright 2012 Dalian Polytechnic University Song Jianguo,一、分离度与色谱柱特性 二、分离条件的优化指标 三、色谱柱的峰容量,3.5分离度,保留值之差色谱过程的热力学因素； 区域宽度色谱过程的动力学因素,塔板理论和速率理论都难以描述“物质对”的实际分离程度,物质对”的分离程度受色谱过程中两种因素的综合影响,色谱分离中的四种情况如图所示,柱效较高，选择性好（较大），完全分离； 选择性不是很好，柱效较高，峰较窄，基本上完全分离； 柱效较低，选择性好，但分离的不好； 选择性差，柱效低，分离效果更差,3.

2、5分离度,分离度：定量描述相邻两组份在色谱柱内分离程度的指标,峰底宽分离度(R,R=1，分离程度98%，两相邻组分基本分离,R=1.5，分离程度99.7%，两相邻组分完全分离（标准,3.5分离度,半高峰宽分离度（R1/2,峰底宽重叠时，用半高峰宽代替峰底宽,若两峰底宽近似相等，W1W2，半高峰宽（R1/2）与峰底宽 （R）分离度的关系,3.5分离度,峰高分离度（Rh,o,两峰重叠 f g， 则：Rh 1,两峰不重叠 f = g， Rh=1，完全分离,o,3.5分离度,1. 分离度与色谱柱特性,假定被分离的两个相邻组分在色谱柱上理塔板数相同,假定被分离的两个浓度相同的相邻组分其峰宽相同,1）Pu

3、rnell方程,3.5分离度,Purnell方程,分离度近似表达式,柱效因子,选择因子,保留程度因子,3.5分离度,2）k、N、 对分离程度的影响,容量因子 k 的影响,固定相已选定（已定），适当增大 k 有利于分离,L一定，N值一定，k越大，k/(1k)也越大，R 越大,R一定，k越大，所需的N值越小，柱子越短。但 k 不是 越大越有利,k10，R的改进不明显，反而使保留时间大为延长。1k10,3.5分离度,改变 k 的方法： 柱温（如GC） 流动相性质和组成(LC中) 相比,k 增大,塔板数 N （柱效）的影响,在等温条件下，k 和 为常数，R 决定于N，可由下式计算,3.5分离度,N 增

4、大,改变 N 的方法： 流动相流速u 固定相dP、df 柱长L,已知N1、L1和R1，推算另一分离要求R2所需N2、L2,3.5分离度,分离因子,越大，柱选择性越好，分离效果越好。 对R的影响,改变值方法,固定相，使各组分的 分配系数有较大差别,柱温（降温,流动相的性质和组成,组分的性质,（分配系数,3.5分离度,结论： 值很小的变化，可使R有较大的变化。 值趋近于1时，它的改变对的增加R尤为显著； 值较大时，对R的影响反而减少。 在k、N、三个参数中, 的增加对R的改进最有效。 k从13, R增加到原来的1.5倍； N增加到原来的3倍, R增加到原来的1.7倍； 从1.011.1, 约增加9

5、 %, R增加到原来的9倍,3.5分离度,2. 色谱的峰容量,定义：对给定色谱系统和操作条件，在一定时间内，最多能从色谱柱洗出达到一定分离度的色谱峰个数,假设在一定的时间内，被分离色谱峰的区域宽度 相等，则分离峰的数目为,最后一个峰的容量因子,n取决于N和最后一个峰的保留时间（tR）与死时间之比（t0,3.5分离度,例题1,已知：某色谱柱每米柱长理论板数N=3600，两个组分的保留时间分别为12.2s和12.8s，计算分离度；要达到完全分离，即R=1.5，所需要的柱长,解：分离度,3.5分离度,分离度,塔板数增加一倍，分离度增加多少,要达到完全分离,3.5分离度,例题2,在一定条件下，两个组分

6、的调整保留时间分别为85秒和100秒， 要达到完全分离，即R=1.5 。计算：需要多少块有效塔板； 若填充柱的有效塔板高度为0.1 cm，柱长是多少,解：有效塔板,100 / 85 = 1.18,选择性因子,3.5分离度,块,15470.1 = 155 cm,即柱长为1.55米时，两组分可以得到完全分离,第三章 色谱分离原理,第六节分 离 时 间,分离时间：将物质对中第二个峰洗出所需时间（tR2,即：最后一个组分的保留时间,R：分离度,选择性因子（分离因子,k：容量因子,H：按第二个峰求出的理论板高（柱效,u：流动相速度,3.6分离时间,分离度增加，分离时间增加,流动相速度加快，分离时间缩短,板高降低（柱效提高），分离时间缩短,选择性因子增加，分离时间缩短,k=2时，分离时间最短,影响分离时间的因素,流动相粘度小，分离时间缩短,3.5分离度,1）各组分的容量因子k及组分间的分离因子； （2）确定难分离物质对，并计算其分离度R； （3）欲使难分离物质对完全