儀器分析工科06

1、3.1.2 色譜分類,按固定相的固定方式分： 柱色譜、紙色譜、薄層色譜 按分離原理分： 吸附色譜、分配色譜、 離子交換色譜和凝膠排阻色譜,3.13 色譜特點分離效能高；靈敏度高；分析速度快；應用范圍廣；未知物定性困難,用于高沸點或熱不穩(wěn)定有機物的分離分析,用于氣體混合物和低沸點有機物的分離分析,按流動相的狀態(tài)分： 氣相色譜 和 液相色譜,3.1.4 色譜基本參數(shù)及色譜曲線的表征,,1 色譜圖（流出曲

2、線）,峰高 h：色譜峰到基線的距離。（定量依據(jù)）,基線：無組分進入檢測器時的信號－時間曲線。,保留時間tR：從開始進樣到色譜峰值出現(xiàn)所需的時間,保留值：具有特征性，定性依據(jù),調(diào)整保留時間：組分在固定相內(nèi)的停留時間 tR/＝ tR－ tm,3.2.1 色譜分離過程中的基本關(guān)系式,1 分配系數(shù)(平衡常數(shù)）（K）：組分在兩相（流動相、固定相）中的濃度之比。,2 分配比（k/）：組分在兩相（流動相、固定相）中的質(zhì)量之比。又稱容量因子或容量比。,

3、K與溫度、壓力、組分性質(zhì)、流動相和固定相性質(zhì)有關(guān)。,k與溫度、壓力、組分性質(zhì)、流動相和固定相性質(zhì)以及相比有關(guān)。,相比：流動相與固定相的體積之比（?）,3.2色譜理論基礎(chǔ),3.保留值與容量因子的關(guān)系：,結(jié)論：K、 k 均表征了組分與固定相的作用力大小，其值越大，表明作用力越大，遷移速度越慢；兩組分的分配系數(shù)或分配比相差越大，越易實現(xiàn)分離,容量因子可以從色譜圖上求出；調(diào)整保留時間與容量因子成正比。,4 相對保留值?（選擇性因子、分離因

4、子）,組分2與組分1的調(diào)整保留時間之比（ 一般 ?>1),?是兩組分在色譜體系中平衡分配差異的量度，它是熱力學參數(shù)，與組分性質(zhì)、流動相和固定相性質(zhì)以及溫度有關(guān)。是廣泛應用的色譜定性依據(jù),3.2.2塔板理論（熱力學理論） ：分離效率的計算方法,設(shè)L表示色譜柱長，H塔板高度，n理論塔板數(shù),結(jié)論：保留時間越長，峰越窄，柱效率越高；柱效率與組分性質(zhì)及色譜條件有關(guān)；容量因子的大小決定了n和n有效的差別大小。,3.2.3 速率理論（動力學理論

5、）：如何減小峰寬,1956年荷蘭學者Van Deemter(范第姆特）提出：范第姆特方程,(1) A 渦流擴散項,A=2?dp， ?填充不規(guī)則因子， dp填充物平均粒徑,（2）B / U : 分子擴散項（縱向擴散項）,B=2?Dg,,Dg 組分在氣體流動相中的擴散系數(shù)，與組分、載氣性質(zhì)，柱溫、柱壓有關(guān)。,?彎曲因子：硅藻土填充物?＝0.5~0.7; 空心柱?＝1,減小分子擴散項的措施：采用分子量較大的載氣（N2）提高載氣流速降

6、低溫度,（3）CU 傳質(zhì)阻力項,,C=Cg+Cl（適用于液體固定相）,氣相傳質(zhì)阻力項Cg ：,液相傳質(zhì)阻力項Cl ：,其中dp填充物平均粒徑， Dg 組分在氣體流動相中的擴散系數(shù),其中df液膜厚度，Dl 組分在液相中的擴散系數(shù),,減小傳質(zhì)阻力項的措施：采用分子量較小的載氣（H2）；降低載氣流速；適當提高溫度；減小填充物粒徑；適當降低液膜厚度。,范第姆特方程曲線H－U,,最佳載氣流速的選擇,3.2.4 分離度,選擇性因子較大即兩組分保留值

7、差別較大 熱力學特性柱效率（塔板數(shù)）高即色譜峰較窄 動力學特性,兩組分完全分離的條件：,1 分離度的定義,分離度R: 兩相鄰色譜峰保留值之差與兩峰寬之和的一半的比值。 熱力學和動力學特性---分離性能的總指標,適合于對稱峰（高斯峰）,適合于不對稱峰,一般地，R≥1.5 時認為兩峰已完全分離（重疊小于1％）,2 分離度與柱效率和選擇性因子的關(guān)系,設(shè)兩相鄰組分1、2的峰底寬度相等即wb1= w

8、b2 = wb,代入上式,3分離度的優(yōu)化,（1）分離度R與n的關(guān)系,（2）分離度R與k/的關(guān)系,k/=2~5 最佳,（3）分離度R與?的關(guān)系,,,解：（1）從圖中可以看出，tR2=17min, Y2=1min, 所以； n = 16(tR2/W2)2 =16×172 = 4624 (2) 解法一：t’R1= tR1- tM =14-1=13min

9、 t”R2=tR2 – tM = 17-1 = 16min,相對保留值 = t’R2/t’R1=16/13=1.231,解法二：兩峰寬相等,12.7 色譜定性和定量分析,1 定性分析：依據(jù)保留值（1）利用純物質(zhì)對照定性：適用于組分性質(zhì)已有所了解，組成比較簡單，且已有純物質(zhì)的樣品分析。（2）加入已知物增加峰高法：應用于指定色譜峰的定性（3）相對保留值法：要求基準物純度高、與待測組分的保留值相近。適用于有文獻值或待

10、測組分純物質(zhì)的樣品。特點：可消除實驗條件波動帶來的影響。（4）保留指數(shù)定性法 規(guī)定：正構(gòu) 烷烴CzH2z＋2的保留指數(shù)為100z 規(guī)律：保留指數(shù)與化合物的調(diào)整保留時間的對數(shù)成線性關(guān)系即I ＝ b + a lgt /R (x),方法特點：可消除實驗條件波動帶來的影響。重現(xiàn)性好，溫度系數(shù)小，無需純物質(zhì)對照,（5）色質(zhì)聯(lián)用法：無需標準物質(zhì)，適合于復雜,2定量分析,定量依據(jù)：被測組分的質(zhì)量w與響應信號（峰面積）A成正比，即 W

11、=f A, 其中f為校正因子（1）峰面積的測量A=1.065hw1/2 對稱峰A=1/2(w0.15+w0.85)h 不對稱峰自動積分儀法峰高代替峰面積剪紙稱重法（2）絕對校正因子,相對校正因子,常用，一般省去“相對”二字,標準物：苯（熱導檢測器）；正庚烷（氫焰檢測器）。 可自測或查表得到,（3）定量計算方法,歸一化法,適用條件：所有組分必須出峰。否則結(jié)果偏高。,特點：對多組分同時測定簡單、準確

12、；操作條件的變化對定量結(jié)果影響不大；微量組分的測量誤差較大,內(nèi)標法,對內(nèi)標物的要求：試樣中原來不存在的純物質(zhì)能完全與待測組分分離且保留時間相差不多含量、靈敏度與待測組分相近穩(wěn)定性好。內(nèi)標法的優(yōu)點進樣量不必準確 比值恒定操作條件的變化對定量結(jié)果影響不大適用于微量組分的測定，而無歸一化法要求全部出峰的限制每次都要準確稱量內(nèi)標物和樣品，繁瑣費時內(nèi)標物的加入，提高了對分離度的要求,精品課件！,精品課件！,