第2章-色谱基本理论a-塔板理论.ppt

第二章色谱法原理（PrinciplesofChromatography）色谱法分类二．按分离机理分类三．按固定相的外形分类固定相装于柱内的色谱法，称为柱色谱。固定相呈平板状的色谱法，称为平板色谱，它又可分为薄层色谱和纸色谱。2-12-2色谱流出曲线及有关术语一．流出曲线和色谱峰二、基线四、保留值3．调整保留时间tR′某组份的保留时间扣除死时间后称为该组份的调整保留时间，即tR′=tR-tM5．保留体积VR指从进样开始到被测组份在柱后出现浓度极大点时所通过的流动相体积。保留体积与保留时间t。的关系如下：VR=tR·F0选择因子五、区域宽度色谱峰的区域宽度是组份在色谱柱中谱带扩张的函数，它反映了色谱操作条件的动力学因素．度量色谱峰区域宽度通常有三种方法：从色谱流出曲线上，可以得到许多重要信息：一、分配系数K和分配比k2.分配比kk值越大，说明组分在固定相中的量越多，相当于柱的容量大，因此又称分配容量或容量因子。它是衡量色谱柱对被分离组分保留能力的重要参数。k值也决定于组分及固定相热力学性质。它不仅随柱温、柱压变化而变化，而且还与流动相及固定相的体积有关。分配比k值可直接从色谱图测得。Rs若用质量分数表示，即整理式上述公式，可得3.分配系数K与分配比k的关系分配系数是组分在两相中的浓度比,分配比是组分在两相中分配总量之比.热力学性质(拄温,柱压)
分配系数只取决与组分和两相性质,与两相体积无关,而分配比不仅取决与组分和两相性质,还与相比有关.
一定的色谱体系中,组分分离决定于组分在每相中的相对量,而不是相对浓度,因此,分配比是衡量色谱柱对组分保留能力的重要参数.k越大,保留时间越长,k为0,保留时间为死时间.
4．分配系数K及分配比k与选择因子α的关系上述公式表明：通过选择因子α把实验测量值k与热力学性质的分配系数K直接联系起来，α对固定相的选择具有实际意义。如果两组分的K或k值相等，则α=1，两个组分的色谱峰必将重合，说明分不开。两组分的K或k值相差越大，则分离得越好。因此两组分具有不同的分配系数是色谱分离的先决条件。该理论假定：
（i）在柱内一小段长度H内，组分可以在两相间迅速达到平衡。这一小段柱长称为理论塔板高度H。
（ii）以气相色谱为例，载气进入色谱柱不是连续进行的，而是脉动式，每次进气为一个塔板体积（ΔVm）。
（iii）所有组分开始时存在于第0号塔板上，而且试样沿轴（纵）向扩散可忽略。
（iv）分配系数在所有塔板上是常数，与组分在某一塔板上的量无关。
.由塔板理论可建流出曲线方程：由流出曲线方程可推出：塔板理论用热力学观点形象地描述了溶质在色谱柱中的分配平衡和分离过程，导出流出曲线的数学模型，并成功地解释了流出曲线的形状及浓度极大值的位置，还提出了计算和评价柱效的参数。但由于它的某些基本假设并不完全符合柱内实际发生的分离过程，例如，纵向扩能解释造成谱带扩张的原因和影响板高的各种因素，也不能说明为什么在不同流速下可以测得不同的理论塔板数，这就限制了它的应用。主要的概念和重要的公式