固定离子 可交换离子 待测离子
[ RSO3 X ]S [H ]m [ RSO3 H ]S [ X ]m
选择性系数
KS

[ RSO3 X ]S [ X ] [ RSO3 H ]S [H ]m
注：Ks与离子的电荷数、水合离子半径、流动相性质、 离子交换树脂性质以及温度有关 next
图示

分离机制： 利用被测组分分子大小不同、在固定相上选择 性 渗透实现分离 back
结论：

四种色谱的分离机制各不相同，分别形成吸附平衡、 分配平衡、离子交换平衡和渗透平衡 K分别为吸附系数，狭义分配系数，选择性系数和 渗透系数

除了凝胶色谱法中的K仅与待测分子大小尺寸、凝胶 孔径大小有关外，其他三种K值都受组分的性质、流 动相的性质、固定相的性质以及柱温的影响
（一）吸附色谱法


要求： 固定相→吸附剂（硅胶或Al2O3） 具表面活性吸附中心 分离机制：见图示
吸附系数
注：Ka与组分的性质、吸附剂的活性、流动相的性质 及温度有关 next
图示

分离机制： 各组分与流动相分子争夺吸附剂表面活性中心 利用吸附剂对不同组分的吸附能力差异而实现分离
吸附→解吸→再吸附→再解吸→无数次洗脱→分开
5.2色谱法的基本理论

色谱理论的研究包括热力学和动力学两方面。
热力学理论是从相平衡观点来研究分配过程 ——塔板理论

动力学理论是从动力学观点来研究各种动力学因素 对峰展宽的影响
——速率理论
1.色谱曲线为正态分布曲线 2.色谱柱的柱效能
塔板高度：
H = L/n
色谱柱长
理论塔板数
同长度的色谱柱塔板数越多，塔板高度H越小，分离效 果越好。 色谱柱的理论塔板数按下式计算：二）分配色谱法
要求： 固定相→机械吸附在惰性载体上的液体 流动相→必须与固定相不为互溶 载体→惰性，性质稳定， 不与固定相和流动相发生化学反应 分离机制见图示 狭义分配系数
Cs X s Vs K Cm X m Vm
Vs为固定相的体积 Vm为流动相的体积
C s为溶质分子在固定相中 的浓度 Cm为溶质分子在流动相中 的浓度
图示

固定相——CaCO3颗粒 流动相——石油醚 色带
二、色谱法定义、实质和目的

定义：利用物质的物理化学性质建立的分离、分 方法 实质：分离 目的：定性分析或定量分析
三、分类：
1．按两相分子的聚集状态分：
流动相 液体 液体 固定相 固体 液体 类型 液-固色谱 液-液色谱
液相色谱
气体 气体
tR 2 tR 2 n 16( ) 5.54( ) Y Y1
2
2.速率理论
范第姆特方程式：
H=A+B/U+CU
☆☆☆式中：U为流动相平均线速度， A为涡流扩散项， B/U为分子扩散项，
CU为传质阻力项。
减少A，B/U，CU三项的值，可以降低塔板高度量，减少
色谱峰的扩张，提高柱效。
总结：范第姆特方程 越高。 改善柱效率的因素：
注：K与组分的性质、流动相的性质、固定相的性质 以及柱温有关 next
图示

分离机制 利用组分在流动相和固定相间溶解度差别实现分离 连续萃取过程 back
（三）离子交换色谱法

要求： 固定相→离子交换树脂
流动相→水为溶剂的缓冲溶液 被分离组分→离子型的有机物或无机物 分离机制见图示

阳离子交换树脂 RSO3-H+ + X+ → RSO3-X+ + H+
H=A+B/U+CU
A ，B/U ，CU 越小，色谱柱的塔板高度 H 越小，柱效率
★选择颗粒较小的均匀填料 ★★选用较低的柱温操作 ★★★降低担体表面液层的厚度 ★★★★选用合适的载气及载气流速
固体 液体
气-固色谱 气-液色谱
气相色谱
续前
2．按固定相的固定方式分： 柱色谱 填充柱色谱 毛细管柱色谱 纸色谱 薄层色谱 高分子薄膜色谱
平面色谱
3．按分离机制分： 分配色谱：利用分配系数的不同
吸附色谱：利用物理吸附性能的差异
离子交换色谱：利用离子交换原理
空间排阻色谱：利用排阻作用力的不同
5.2基本类型色谱法的分离机制
第二章 药物分析方法
——分析化学部分
学生:06级药事管理
长春中医药大学
第五节 色谱法

chromatography
5.1色谱分析法概论
一、色谱法的由来 1．1906年由俄国植物学家Tsweet创立 植物色素分离见图示 2．现在：一种重要的分离、分析技术 分离混合物各组分并加以分析 固定相——除了固体，还可以是液体 流动相——液体或气体 色谱柱——各种材质和尺寸 被分离组分——不再仅局限于有色物质

基本概念：固定相（s）；流动相（m）
分配系数（K）： 是在一定温度和压力下，达到分配平衡时，组分在 固定相（s）和流动相（m）中的浓度之比
Cs K= Cm
容量因子（k）： 是在一定温度和压力下，达到分配平衡时，组分在 固定相（s）和流动相（m）中的质量之比

四大基本类型色谱 （一）吸附色谱法 （二）分配色谱法 （三）离子交换色谱法 （四）空间排阻色谱法
图示

分离机制： 依据被测组分与离子交换剂交换能力（亲和力） 不同而实现分离 back
（四）空间排阻色谱法


要求： 固定相→多孔性凝胶 流动相→水——凝胶过滤色谱 流动相→有机溶剂——凝胶渗透色谱 分离机制见图示 渗透系数
[X S ] KP [X m ]
注：Kp仅取决于待测分子尺寸和凝胶孔径大小， 与流动相的性质无关 next