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文档之家› 仪器分析张寒琦 第十四章 色谱法原理
仪器分析张寒琦 第十四章 色谱法原理
固定相
BA B
检测和记录
色谱分离过程的特点:不同组分在通过色谱柱时移动速度不等。
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3
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0
4
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0
5 0.031 0.001
6 0.078 0.004
7 0.118 0.008
8 0.138 0.014
9 0.138 0.021
10 0.125 0.03
11 0.105 0.04
12 0.083 0.045
定义:利用不同溶质(样品)与固定相和流动相之 间的作用力(分配、吸附、离子交换等)的差别, 当两相做相对移动时,各溶质在两相间进行多次 平衡,使各溶质达到相互分离。
特点: 高超的分离能力,是一种物理化学分析方法
具体优点:
(1)分离效率高。 (2)应用范围广。 (3)分析速度快。 (4)样品用量少。 (5)灵敏度高。 (6)分离和测定一次完成。 (7)易于自动化,可在工业流程中使用。
用氧化铝和碳酸钙分离a-、b-和g-胡萝卜素。使色谱法开 始为人们所重视。
Izmailov, Shraiber Taylor, Uray
Martin, Synge Consden等 Macllean
Martin, James Van Deemter等
Golay Porath, Flodin
Moore Giddings
β:相比
k ms ns csVs K Vs K
mm nm cmVm
Vm β
分配比的意义:
①k随K和β的变化而变化; ②k值越大→ms越多→柱的容量大
k又称作容量因子。 ③ k是表征色谱柱对被测组分保留能力的主要参 数。
2.2.2 色谱法分离原理
流动相 进样 A+B+空气
流动相
B A+B A 空气
13 0.063 0.05
检测量
0.16 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 流动相体积
2.3 色谱流出曲线
五种磺胺的色谱图
气相色谱分离多环芳烃色谱图
一、色谱流出曲线或色谱图 以检测器对组分的响应信号为纵坐标,流出时间(或流出体 积)为横坐标作图所得的曲线。 R——f (t, V)
色谱法的缺点
定性能力较差。
二、色谱法的重要概念
固定相 流动相 色谱柱
三、色谱法的分类
1、按流动相所处的状态分类
气—固色谱
气相色谱 --- 用气体作流动相
气—液色谱
液—固色谱
液相色谱 --- 用液体作流动相 液—液色谱
超临界流体色谱
2、按固定相使用的形状分类
①柱色谱:固定相装在柱管内。 ②纸色谱 ③薄层色谱 (纸色谱和薄层色谱又统称作平板色谱)
基于离子交换色谱的氨基酸分析专用仪器问世。 发明毛细管柱气相色谱。
发表凝胶过滤色谱的报告。 发明凝胶渗透色谱。
发展了色谱理论,为色谱学的发展奠定了理论基础。 发明了以离子交换剂为固定相、强电解质为流动相,采 用抑制型电导检测的新型离子色谱法。
创立了毛细管电泳法。
2.1.2 色谱法定义和分类
一、色谱法的定义
分配色谱 (L-L,G-L)
OH Silica base
SO3+N
NH3+
CO2-
OCON(CH3)2
Electrostatic attraction
离子交换色谱 (L-S)
CO2H
空间排阻色谱 (L-S)
2.2 色谱分离原理
2.2.1 分配系数和分配比
1. 分配系数(K)
K Cs Cm
Cs: 被测组分在固定相中的浓度 Cm: 被测组分在流动相中的浓度
各种氨基酸
硅胶为载体 水为固定相
年代 1906
1931 1938 1938 1941 1944 1949 1952 1956 1957 1958 1959 1964 1965 1975 1981
发明者
发明的色谱方法或重要应用
Tswett
用碳酸钙作吸附剂分离植物色素。最先提出色谱概念。
Kuhn, Lederer
二、色谱流出曲线构成: 由基线和色谱峰组成。
基线:指仅有流动相通过而没有待测物,检测器响应信号随 流出时间的变化。
色谱峰:在基线上突起的部分,它是由引入流动相中被测物 引起的。
色谱图或色谱流出曲线
2.3.1 色谱峰
描述色谱峰三种参数
峰高(或峰面积)—— 峰的大小 区域宽度—— 峰的形状
高斯分布曲线
第二章 色谱法的基本原理
一.教学内容
1. 色谱分离的基本概念和基本原理 2. 色谱分离的理论基础 3. 简单的色谱定性和定量分析的方法
2.1 色谱法概述
2.1.1 色谱法的起源和发展
石油醚 石油醚+植物色素
CaCO3固定相 叶绿素(绿色) 叶黄素(黄色) 胡萝卜素(黄色)
液液分配色谱
水 硅胶
乙醇-氯仿(流动 相)
定义:
通常用将各组分带出色谱柱所需的载气体积 或时间表示。
特点: 在一定的固定相和操作条件下,任何一种物质都 有一个固定的保留值,故组分的保留值可用于该 组分的定性鉴定。
保留值(时间t、体积v)—— 峰的位置
1.峰高h 2.标准偏差σ,0.607h处,拐点处,峰宽正好为2σ 3.峰面积A A=1.065hY1/2 4.半峰宽Y1/2 Y1/2=2.354σ 5.峰底宽Y=4σ,拐点作切线与基线相交,相交两点间
距离为峰底宽Y。Y1/2、Y统称为区域宽度
2.3.2 保留值
Small Jorgenson等
最先使用薄层色谱法。 用离子交换色谱法分离了锂和钾的同位素。 提出色谱塔板理论;发明液-液分配色谱;预言了气体可 作为流动相(即气相色谱)。
发明了纸色谱。 在氧化铝中加入淀粉黏合剂制作薄层板使薄层色谱进入 实用阶段。
从理论和实践方面完善了气-液分配色谱法。 提出色谱速率理论,并应用于气相色谱。
3、按分离过程的物理化学原理分类
① 吸附色谱 (L-S,G-S) ② 分配色谱 (L-L,G-L) ③ 离子交换色谱 (L-S) ④ 空间排阻色谱 (L-S)
吸附色谱 (L-S,G-S)
水
ห้องสมุดไป่ตู้硅胶
Good transport between sample and sorbent Conditioned sorbent
分配系数意义:
K Cs Cm
①K是热力学常数,K值除了与温度、压力有关 外,还与被测物、固定相和流动相的性质有关。 ②K值大→Cs大→tR长→移动速度慢。 ③若两组分的K值相等→两个组分分离开。
2. 分配比(k)
k ms ns csVs K Vs K
mm nm cmVm
Vm β
β Vm Vs