色谱分析概论6.ppt

理论塔板数的计算公式： 理论塔板高度H L/n 理论塔板数n越多，理论塔板高度H越小，色谱峰越窄，则柱效越高。 二、速率理论 范第姆特方程式（van Deemter eqation H A+B/u+Cu A----涡流扩散项 B/u----分子扩散项 Cu----传质阻力项 U----流动相线速度，单位为cm/s 第四节 基本类型色谱法的分离机制 根据色谱法的作用机制不同，有多种类型色谱方法，以下四种为基本类型： 一、分配色谱法 二、吸附色谱法 三、离子交换色谱法 四、空间排阻色谱法 一、分配色谱法 1.分离原理：将液体均匀地涂渍在惰性物质 载体 表面上作为固定相，利用被分离组分在固定相与流动相中的溶解度差别所造成的分配系数差别而被分离。 分离机制： 利用组分在流动相和固定相间溶解度差别实现分离 。 2.固定相和流动相 要求： 固定相→机械吸附在惰性载体上的液体,常用的固定液有水、稀硫酸、甲醇、甲酰胺等强极性溶剂 载 体→惰性物质，无吸附性性质稳定，不与固定相和流动相发生化学反应常用的有吸水硅胶、纤维素、多孔硅藻土等。 流动相→必须与固定相不为互溶石油醚、醇类、酮类、酯类、卤代烷及苯等。 3.洗脱顺序 正相色谱：固定相极性大于流动相极性,主要分离极性样品.极性弱的组分先被洗脱，极性强的组分后被洗脱。 反相色谱：固定相极性小于流动相极性,主要分离非极性样品和中等极性样品.极性强的组分先出柱，极性弱的组分后出柱。 二、吸附色谱法 分离原理：各组分与流动相分子争夺吸附剂表面活性中心,利用吸附剂对不同组分的吸附能力差异而实现分离.经过吸附、解吸、再吸附、再解吸……最后混合物得到分离. 吸附系数 注：Ka与吸附剂的活性、组分的性质和流动相的性质有关。 a:吸附剂 m:流动相 Xm:流动相中的组分分子 Xa:固定相中组分的分子 Ym:流动相分子 Ya:固定相中溶剂分子 吸附过程是试样中组分分子与流动相分子争夺吸附剂表面活性中心的过程。 2.固定相及其选择 固定相是表面具有许多吸附中心的吸附剂，常用吸附剂硅胶表面的硅醇基为吸附中心。经典液相柱色谱和薄层色谱使用一般硅胶，高效液相色谱常用球型或无定型全多孔硅胶和堆积硅珠。 （1）对吸附剂的要求 ①有大的表面积和足够的吸附能力； ②对不同的化学成分有不同的吸附力，能较好地把混合物分开； ③与流动相、溶剂及样品中各成分不起化学反应； ④在所用的溶剂及流动相中不溶解； ⑤颗粒均匀，操作过程中不会碎裂。 （2）吸附剂的类别 ①有机类 淀粉、葡萄糖、聚酰胺、纤维素等 ②无机类 氧化铝、硅胶、活性炭、碳酸钙、 硅藻土等 （3）吸附剂的选择 a 硅胶：为首选吸附剂。本身具微酸性，适用于分离酸性及中性物质，如有机酸、氨基酸、甾体等。 b 氧化铝：氧化铝具有分离能力强、活性可以控制等优点。 碱性氧化铝 pH 9～10 适于分析碱性、中性物质 中性氧化铝 pH 7.5 适于分析酸性碱性和中性物质 酸性氧化铝 pH 4～5 适于分析酸性、中性物质 C 聚酰胺: 氢键作用,氢键能力↑强，组分越后出柱 分离极性小的物质，一般选用活性大些的吸附剂；反之，分离极性大的物质，选用活性小的吸附剂。 3.流动相及其选择 （1）要求 ①应使用较纯试剂，含杂质会影响洗脱能力 ②与样品或吸附剂不发生化学反应 ③能溶解样品中各成分，且各被分离组分有不同的K值 ④粘度小，易流动 （2）流动相 流动相的洗脱能力主要由其极性决定，极性强的流动相分子占据极性中心的能力强，洗脱能力就强。流动相的选择要依据样品的极性、吸附剂的活性而定。 （3）常用溶剂的极性 石油醚 环己烷 二硫化碳 四氯化碳 三氯乙烷 苯 甲苯 二氯甲烷 乙醚 氯仿 乙酸乙酯 正丁醇 丙酮 乙醇 甲醇 吡啶 酸 水 （4）流动相的选择 用硅胶或氧化铝作色谱分离时，如被测成分极性较大，用活性较低的吸附剂，极性较大的冲洗剂；被测成分极性较小，选用活性较强的吸附剂，极性较小的冲洗剂 4.洗脱顺序 吸附弱的组分先被洗脱，吸附强的组分后被洗脱。吸附的强弱与组分的性质 极性、取代基的类型和数目、构型）有关。一般规律是： ①非极性化合物，吸附弱。 ②基本母核相同，分子中取代基的极性越强，或极性基团越多，分子极性越强 但要考虑其他因素的影响 ，吸附能力越强。 ③分子中双键数越多，则吸附力越强。 ④能形成分子内氢键的化合物，其吸附能力降低。 常见化合物的吸附能力的顺序如下： 烷烃 -CH3、-CH2- 烯烃 -CH CH- 醚类 -OCH3 硝基化合物 -NO2 二甲胺 -N CH3 2 酯类 -COOR 酮类 C O 醛类 -CHO 硫醇 -SH 胺类 -NH2 酰胺 -NHCO