仪器分析第六章 色谱分析法

本章知识目标
熟悉色谱分析中的基本术语; 了解色谱分析中的塔板理论和速率理论; 熟悉影响色谱柱柱效、分离度的因素; 熟悉色谱分析中的定性和定量方法。
本章能力目标
熟练校正因子的计算方法; 掌握归一化法、内标法的定量计算方法; 掌握外标法，熟练绘制外标法工作曲线 并进行定量计算; 掌握填充柱的制备方法。
气体 气体
固体 液体
气-固色谱 气-液色谱
气相色谱
2．按固定相的固定方式
柱色谱 填充柱色谱 毛细管柱色谱
平面色谱
纸色谱 薄层色谱 高分子薄膜色谱
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
基本术语：
固定相——在色谱柱中固定不动的相。可以 是固体，还可以是液体。 流动相——携带试样混合物流过固定相的流 体，是液体或气体。 色谱柱——承载固定相的装置。各种材质和 尺寸。 被分离组分——不再仅局限于有色物质
二、色谱法分类
1．按两相分子的聚集状态
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
第一节
色谱及分类
茨维特实验
固定相——CaCO3颗粒 流动相——石油醚 色带
一、色谱法
• 色谱法是一种分离分析技术。它是利用各 物质在两相中具有不同的分配系数，当两 相作相对运动时，这些物质在两相中进行 多次反复的分配来达到分离的目的 。 • 色谱法以其具有高分离效能、高检测性能、 分析时间快速而成为现代仪器分析方法中 应用最广泛的一种方法。
t is t
' Ri ' Rs
V V
' Ri ' Rs
4. 色谱峰区域分析
峰高h：色谱峰顶到基线的垂直距离。
区域宽度： 半峰宽W1/2 ：色谱峰高一半处的宽度。 峰底宽W：从色谱峰两侧拐点上的切线与基线交点之 间的距离，也称基线宽度。 标准偏差 ：峰高(h)的0.607倍处色谱峰宽度的一半。 与半峰宽及峰底宽的关系为： W1/2=2.354 W=4
' tR tR tM
死体积Vm：不被保留的组分通过色谱柱所消 耗的流动相的体积，又指色谱柱中未被固定相 所占据的空隙体积（包括色谱仪中的 管路、连 接头的空间、检测器的空间）。
V M tM F 0
F0：流动相的体积流速
保留体积VR：从进样开始到组分出现浓度极大 点时所消耗的流动相的体积。
3．保留值
保留时间tM：不与固定相作用的物质从进样到出 现峰极大值时的时间。 保留时间tR：试样从进样到出现峰极大值时的时 间。它包括组份随流动相通过柱子的时间 tM和组 份在固定相中滞留的时间。 ' 调整保留时间 t R ：某组份的保留时间扣除死时间 后的保留时间，它是组份在固定相中的滞留时间。
c 溶 质 在 固 定 相 中 的 浓 度 K s 溶 质 在 流 动 相 中 的 浓 度 c m
K 只与固定相和温度有关，与两相体积、柱管
特性和所用仪器无关。
分配比k：： 在一定的温度和压力下，组分在 两相间分配达平衡时，分配在固定相和流动相 中的质量比。
m C V VK 组 分 在 固 定 相 中 的 质 量 s ss s k K 组 分 在 流 动 相 中 的 质 量 m V V mC m m m

=Vm/Vs，表示相比率，是柱型特点参数，对 于填充柱，值一般为6~35，对于毛细管柱， 值一般为60~600。
选择性因子： 指相邻两组分调整保留值之比。
一、 色谱流出线
从进样到被测组分流出色谱柱进入检测 器连续测定，得到的检测信号随时间变化 的曲线称为色谱流出曲线或色谱图。
二、色谱术语
1．基线：操作条件稳定 后，无样品通过时检测器 所反映的信号一时间曲线。 它反映检测器系统噪 声随时间变化。稳定的基 线是一条直线。
2．色谱峰：从被测组分开始进入检测器至 完全流出检测器所形成的峰型部分称色 谱峰。基线与色谱峰组成了一个完整的 色谱图。 色谱峰
色谱法的特点
分离效率高：复杂混合物，有机同系物、异构体。 手性异构体。 灵敏度高：可以检测出μg.g-1(10-6)-ng.g-1(10-9) 级的物质量。 分析速度快：一般在几分钟或几十分钟内可以完成 一个试样的分析。 应用范围广：气相色谱：沸点低于 400℃的各种有 机或无机试样的分析。 液相色谱：高沸点、热不稳定、生物试样的分离 分析。 不足之处：被分离组分的定性较为困难。
第六章 色谱分析法导论
色谱法或色谱分析法，是一种分离分析 技术，它利用混合物中各物质在两相间 分配系数的差别，当溶质在两相间作相 对移动时，各物质在两相间进行多次分 配，从而使各组分得到分离。可完成这 种分离的仪器称为色谱仪。
本章教学内容
色谱分离仪的基本原理和基本概念 色谱分离的理论基础 色谱定性和定量分析的方法
峰面积（A）：由色谱峰与基线之间所围成的面积 称为峰面积。定量分析的基本依据。 对理想的对称峰： A=1.065hW1/2
在相同的色谱操作条件下获得的色谱峰 的区域宽度值越小，说明色谱柱的分离 效能越好，柱效越高。
5. 描述分配过程的参数 分配系数K： 组分在固定相和流动相之间的 分配处于平衡状态时，在两相中的浓度之比。
V R tR F 0
调整保留体积 V R ' ：保留体积与死体积之差，即组分 停留在固定相时所消耗流动相的体积
V V V t F R m 0
' R ' R
相对保留值is ：一定实验条件下组分i与另一标 准组分S的调整保留时间之比。相对保留值只与柱 温和固定相性质有关，与其他色谱操作条件无关， 色谱定性分析的重要参数 。
分离过程
当流动相中携带的混合物流经固 定相时，其与固定相发生相互作 用。由于同 ，随着流动相的移动，混合物在 两相间经过反复多次的分配平衡 ，使得各组分被固定相保留的时 间不同，从而按一定次序由固定 相中流出。
第二节 色谱流出曲线和术语