一、主要内容
1．基本概念
保留时间t R：从进样到某组分在柱后出现浓度极大时的时间间隔。

死时间t0：分配系数为零的组分即不被固定相吸附或溶解的组分的保留时间。

调整保留时间t R'：某组分由于溶解（或被吸附）于固定相，比不溶解（或不被吸附）的组分在柱中多停留的时间。

相对保留值r2,1：两组分的调整保留值之比。

分配系数K：在一定温度和压力下，达到分配平衡时，组分在固定相与流动相中的浓度之比。

保留因子k：在一定温度和压力下，达到分配平衡时，组分在固定相和流动相中的质量之比。

分离度R：相邻两组分色谱峰保留时间之差与两色谱峰峰宽均值之比。

分配色谱法：利用被分离组分在固定相或流动相中的溶解度差别或分配系数的差别而实现分离的色谱法。

吸附色谱法：利用被分离组分对固定相表面吸附中心吸附能力的差别或吸附系数的差别而实现分离的色谱法。

离子交换色谱法：利用被分离组分离子交换能力的差别或选择性系数的差别而实现分离的色谱法。

分子排阻色谱法：根据被分离组分分子的线团尺寸或渗透系数的差别而进行分离的色谱法。

涡流扩散：在填充色谱柱中，由于填料粒径大小不等，填充不均匀，使同一个组分的分子经过多个不同长度的途径流出色谱柱，使色谱峰展宽的现象。

纵向扩散：由于浓度梯度的存在，组分将向区带前、后扩散，造成区带展宽的现象。

传质阻抗：组分在溶解、扩散、转移的传质过程中所受到的阻力称为传质阻抗。

保留指数I：在气相色谱法中，常把组分的保留行为换算成相当于正构烷烃的保留行为，也就是以正构烷烃系列为组分相对保留值的标准，即用两个保留时间紧邻待测组分的基准物质来标定组分的保留，这个相对值称为保留指数，又称Kovats指数。

保留体积V R：是从进样开始到某组分在柱后出现浓度极大时，所需通过色谱柱的流动相体积。

调整保留体积V R'：是由保留体积扣除死体积后的体积。

保留比R'：设流动相的线速度为u，组分的移行速度为v，将二者之比称为保留比。

2．基本理论
（1）色谱分离的原理：组分在固定相和流动相间进行反复多次
的“分配”，由于分配系数K(或容量因子k)的不同而实现分离。

各种色谱
法的分离机制不同。

（2）塔板理论：塔板理论描述组分在色谱柱中的分配和转移行为，由塔板理论导出的流出曲线方程为：
塔板理论有如下基本假设：①在色谱柱内一小段长度即一个塔板高度H内，组分可以在两相中瞬间达到分配平衡。

②分配系数在各塔板上是常数。

③试样和新鲜流动相都加在第0号塔板上。

④流动相不是连续地而是间歇式地进入色谱柱，且每次只进入一个塔板体积。

⑤试样在柱内的纵向扩散可以忽略。

塔板理论在解释流出曲线的形状和位置、组分的分离及评价柱效等方面是成功的。

（3）速率理论：速率理论解释了影响塔板高度或使色谱峰展宽的各种因素，包括涡流扩散、纵向扩散、传质阻抗和流动相线速度。

其表达式为：H=A+B/u+Cu
A为涡流扩散系数：A=2ldp
B为纵向扩散系数：B=2gDm
C为传质阻抗：包括固定相传质阻抗Cs和流动相传质阻抗Cm 3．基本计算
（1）保留值：t R'=t R-t0，V R'=V R-V0，r2,1=t R1'/t R2'=V R1'/V R2'
（2）分配系数和保留因子：
，
，t R=t0(1+KVs/Vm) =t0(1+ k)，k=t R'/t0
（3）峰宽度：W1/2=2.355σ，W=4σ=1.699W1/2
（4）柱效：
（5）分离度：
二、重点和难点
本章主要学习色谱过程和分离原理、各类色谱的分离机制。

尤其是色谱法的有关概念和色谱基本理论，是学习其后各章色谱分析方法的基础。

1．色谱过程
色谱过程是组分的分子在流动相和固定相间多次分配的过程。

若两组分的分配系数存在微小的差异，经过反复多次的分配平衡，使微小的差异积累起来，其结果就使分配系数小的组分被先洗脱，从而使两组分得到分离。

色谱分离的前提是分配系数或保留因子不等。

2．有关概念及计算公式
这是本章的重点，一定要深入理解，牢固掌握。

3．基本类型色谱方法及其分离机制
（1）分配色谱法：利用被分离组分在固定相或（和）流动相中的溶解度差别，即分配系数的差别而实现分离。

包括气液分配色谱法和液液分配色谱法。

（2）吸附色谱法：利用被分离组分对固定相表面吸附中心吸附能力的差别，即吸附系数的差别而实现分离。

包括气固吸附色谱法和液固吸附色谱法。

在硅胶液固吸附色谱中，极性强的组分吸附力强。

常见化合物的吸附能力有下列顺序：烷烃＜烯烃＜卤代烃＜醚＜硝基化合物＜叔胺＜酯＜酮＜醛＜酰胺＜醇＜酚＜伯胺＜羧酸。

（3）离子交换色谱法：利用被分离组分离子交换能力的差别即选择性系数的差别而实现分离。

按可交换离子的电荷符号又可分为阳离子交换色谱法和阴离子交换色谱法。

（4）分子排阻色谱法：根据被分离组分分子的线团尺寸，即渗透系数的差别而进行分离。

分配色谱法是基础，而且在GC和HPLC中都还会有讨论。

在TLC一章重点讨论吸附色谱法。

后两种方法只存在于液相色谱法中，但在后续章中都没有专门讨论，故在本章加以介绍。

值得注意的是在实际色谱过程中各种分离机制极少单独发生，常常是几种机制同时发生，只是某种机制起主导作用而已。

4．塔板理论
塔板理论沿用分馏塔中塔板的概念来描述组分在两相间的分配行为。

认为在每个塔板的间隔内，试样组分在两相中达到分配平衡，经过多次的分配平衡后，分配系数小的组分先流出色谱柱。

同时还引入塔板数作为衡量柱效的指标。

而理论塔板数n可理解为在色谱柱内溶质平衡的次数(n=L/H),平衡的次数越多,柱效越高,组分间分离的可能性越大。

塔
板理论实际上是把组分在两相间的连续转移过程，分解为间歇的在单个塔板中的分配平衡过程。

重点是要搞清溶质在色谱柱内的质量分配和转移。

在色谱柱各塔板内组分的质量分布符合二项式(m s+m m)N的展开式。

需要注意的是，在讨论二项式分布时，用二项式展开式或通式求得的Nmr是组分在色谱柱中各塔板内的溶质质量分数。

当转移次数
N=n（塔板数）时，柱出口开始能检测到溶质。

流出曲线的纵坐标是柱出口处的质量分数，该曲线也符合二项式分布曲线。

当塔板数很大时流出曲线趋于正态分布曲线。

5．速率理论
Van Deemter方程式为：H=A+B/u+Cu
速率理论的塔板高度H与塔板理论中的塔板高度有所不同，是色谱峰展宽的指标，但两者均是柱效的的度量。

B及C分别代表涡流扩散系数、纵向扩散系数和传质阻抗系数，其单位分别为cm、cm2/s及s。

三者均与色谱动力学因素有关。

重点是要理解这些影响柱效的因素的物理含义。

涡流扩散：也称为多径扩散，与填充不规则因子l和填料（固定相）颗粒的平均直径dp有关：A=2ldp
纵向扩散：纵向扩散系数B与弯曲因子g和组分在流动相中的扩散系数Dm有关：B=2gDm
传质阻抗：影响组分溶解、扩散、转移的阻力，包括固定相传质阻抗Csu和流动相传质阻抗Cmu。

流动相线速度对塔板高度的影响：在较低线速度时，纵向扩散项起主要作用，线速度升高，塔板高度降低，柱效升高；在较高线速度时，传质阻抗起主要作用，线速度升高，塔板高度增高，柱效降低。

速率理论研究影响柱效（或峰展宽即组分离散）的各种动力学因素，用于指导色谱实验条件的选择。

Van Deemter方程在GC、HPLC和CE中的具体形式和应用将在相应章节讨论。

根据此方程还可以求出流动相的最佳流速uop。

以H=A+B/u+Cu对u微分，得H'=-Bu-2+C，当其等于0时，H有极值，于是-Bu-2+C=0，因此
，此时塔板高度为。