第十六章
色谱分析法概论
chromatography


色谱法的分类和发展
色谱过程和基本原理 基本类型色谱方法及其分离机制

色谱法基本理论
色谱法的特点: 高分离效能 高灵敏 高选择性 分析速度快 应用范围广
色谱学的重要作用
诺贝尔化学奖： 1948 年，瑞典 Tiselins ，
第一节 色谱法的分类和发展
一、色谱法的分类
按流动相的分子聚集状态分类:
GC、LC、SFC 等。 按固定相的分子聚集状态分类:
GSC、GLC、LSC、LLC等。
按操作形式分类:
柱色谱法、平面色谱法、毛细管电 泳法等。 按色谱过程的分离机制分类:
分配色谱法、吸附色谱法、离子交 换色谱法、空间排阻色谱法、毛细管电 泳法等。
Байду номын сангаас
GSC
气相色谱 法（GC）
柱色谱法 GLC 纸色谱法 平面色谱法 薄层色谱法 （TLC） LLC LLC LLC
色 谱 法
LSC
液相色谱法 （LC）
柱色谱法
LSC SEC IEC
BPC
毛细管电泳法 （CE） 超临界流体色谱法 （SFC）
毛细管电色谱法 （CEC）
二、色谱法的发展
（一）色谱法的历史 （二）色谱法的现状和发展趋势 1．新型固定相和检测器的研制 2．色谱新方法的研究
定性参数3
调整保留体积(adjusted retention volume)： V 由保留体积扣除死体积 后的体积
' R
V V V t F R 0 c
' R ' R
注意：VR’是定值，tR’与FC成反比 相对保留值(r) ：两组分的调整保留值之比
r2,1
' tR 2 ' VR 2 ' VR 1
半峰宽(W1/2)：峰高一半处的峰宽
峰宽
W1/2=2.355σ
(peak width；W)：色谱峰两侧拐点作切线 在基线上所截得的距离。 W=4σ 或 W=1.699W1/2
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总分离效能指标

分离度(resolution；R)：又称分辨率。是相邻两色 谱峰保留时间之差与两色谱峰峰宽均值之比。 t t 2 ( t t ) R R R R 2 1 2 1 R ＝ ＝ ( W W ) / 2 W W 1 2 1 2
分离度
设正常峰，W1≈W2=
4σ ，
则R=1.5时，99.7%面积(tR
±3σ)被分开， ∆ tR =6 σ ，称 6 σ分离 。
三、分配系数与色谱分离
(一) 分配系数和容量因子
分配系数
(distribution coefficient；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) 与流动相 (m) 中的浓度 (C) 之比。
3．色谱联用技术
4．色谱专家
第二节 色谱过程和基本原理
一、色谱过程
实现色谱操作的基本条件是必须具备相
对运动的两相，固定相(stationary phase) 和流动相(mobile phase)。 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。
色谱过程
组分的结构和性质微小差异 固定相作用差异 与 随流动相移动
电 泳 和 吸 附 分 析 ； 1952 年 ， 英 国 马 丁 (Martin)和辛格(Synge)，分配色谱。
应用的科学领域：生命科学、材料科学、
环 境科学等。（科学的科学）
药学（药物分析）：各国药典收载了许多
色 谱分析方法。中国药典二部， 700 多， 纯 度检查、定性鉴别或含量测定，一部， 600多鉴别或含量测定。
z与z+n为正构烷烃对的碳原子数 ，Z为6，7，8，I为 600，700，800
定量参数
峰高(peak
height；h)：组分在柱后出现浓度
极大时的检测信号，即色谱峰顶至基线的距离。
峰面积(peak
area；A)：色谱曲线与基线间包
围的面积。
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柱效参数
标准差(standard
deviation；σ)：正态色谱流 出曲线上两拐点间距离之半，即0.607倍峰高处 的峰宽之半。σ的大小表示组分被带出色谱柱的 分散程度。σ越大，组分越分散；反之越集中。
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。
t＝ tR t0
' R
定性参数2
保留体积(VR)：从进样开始到某个组分在柱 后出现浓度极大时，所需通过色谱柱的流动 相体积。 V R tR F c 死体积(V0)：由进样器至检测器的流路中未 被固定相占有的空间。 固定相颗粒间间隙、导管的容积、检测器内 腔容积的总和。 V ＝ t0 F 0 c
色谱峰
对称因子fs (symmetry factor) ： 衡量色谱峰的对称性
f W / 2A (A B )/ 2A
s 0 .05 h
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定性参数1
保留时间(retention
time;tR)：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
t
' R1

定性参数4
保留指数(retention index；I) : 在GC中， 以正构烷烃系列作为组分相对保留值的标准， 用两个保留时间紧邻待测组分的基准物质来标 定组分，这个相对值称为保留指数，又称 Kovats指数，定义式：
' ' lg tR(x) lg tR(z) Ix = 100[Z + n ' ] ' lg tR(z lg tR(z) n)
的速度不等
分离。
差速迁移
色谱
二、色谱流出曲线和有关概念
色谱流出曲线
是由检测器输出的电信号 强度对时间作图所绘制的曲线，又称为色 谱图。 是在操作条件下，没有组分流出时 的流出曲线。基线反映仪器 (主要是检测 器) 的噪音随时间的变化。 是流出曲线上的突起部分。 正常色谱峰、拖尾峰和前延峰
基线
Cs K = C m
分配系数仅与组分、固定相和流动相的性质 及温度（和压力）有关。是组分的特征常数。
分配系数与色谱分离
容量因子(capacity
factor；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(m)之比。（摩尔数？）
又称为质量分配系数或分配比。