第六章 色谱分析导论w全.ppt

* 右图说明了柱效和选择性对分离的影响。 （a）两色谱峰距离近并且峰形宽。两峰严重相叠，这表示选择性和柱效都很低； （b）虽然两峰距离拉开了，但峰形仍很宽，说明选择性好，但柱效低， （c）分离最理想，说明选择性好，柱效也高。 柱效和选择性对分离的影响 6.3.2 分离度 * 6.3.2 分离度 由此可见，单独用柱效或选择性不能真实反映组分在色谱柱中分离情况。 分离度可全面反映柱选择性和柱效，它是相邻两色谱峰实际分离程度的量度，称总分离效能指标。 * 6.3.2 分离度 分离度又叫分辨率，它定义为相邻两组分色谱峰保留值之差与两组分色谱峰底宽总和之半的比值，即 分离度与分离程度的关系: R值越大，表明相邻两组分分离越好。 * 一般说，当R＜1时，两峰有部分重叠； 当R＝1时，分离程度可达98％； 当R＝1．5时，分离程度可达99.7％。 通常用R=1.5作为相邻两组分已完全分离的标志。 不同分离度时色谱峰分离的程度 * 影响分离度的因素 （1）柱效n; （2）选择因子α； （3）容量因子k。 6.3.5基本分离方程 P224 * 令Wb(2)=Wb(1)=Wb（相邻两峰的峰底宽近似相等），引入相对保留值和塔板数，可导出下式： 6.3.5 基本分离方程 又： * 6.3.5 基本分离方程 又： 所以： * 6.3.5 基本分离方程 色谱分离的基本方程 式中下标2表示相邻两组分中的第二组分 基本分离方程可视为柱效因子 n、柱选择性因子α和容量因子k 三个因素的函数; 这三个参数可以直接从色谱图上计算得到。 当 n、k为0或α为1时，分离度为零。 增加 n 或 k 和α值对分离有利。 * 6.3.5 基本分离方程 柱长 L∝n，增加柱长可以提高分离度，但会延长分析时间，而且峰宽也会随保留时间的延长而增加。 因此为了增高柱效，用减小塔板高度 H 的办法比增加柱长要好。 (1) 柱效因子 n的影响 * 为了达到实际工作中所需要的分离度，根据下式可以计算出在给定分离度下需要的塔板数 nreq 6.3.5 基本分离方程 * 增加 k 可以增加分离度，k 值越大，分析时间越长，峰越展宽。 通常 k 值选择在1-10范围内。当 k 超过10时，对 Rs的改进不明显，而保留时间却大大延长。 改变柱温可改变分配比k； 减少柱的死体积，能使k/k+1增加。 (2) 分配比(容量因子k)的影响 6.3.5 基本分离方程 * α越大，柱选择性越好，对分离越有利。增加α对改进分离最有效， 当α值趋近1时，增加α，效果显著；当 α值超过1.5后影响较小。 (3) 相对保留值(选择性因子α)的影响 6.3.5 基本分离方程 改变α值的方法有：改变固定相性质，或流动相性质及组成，或采用较低柱温，从而增大α值。 * 6.3.5 基本分离方程 在气相色谱法中，通过改变固定相来改善α值，因为流动相是惰性的。 在液相色谱中，则往往通过改变流动相来改变α值，因为其固定相过于昂贵。 * 解： α= 100 / 85 = 1.18 n有效 = 16R2 [α / (α —1) ]2 = 16×1.52 ×(1.18 / 0.18 ) 2 = 1547（块） L有效 = n有效·H有效 = 1547×0.1 cm = 155 cm 即柱长为1.55 m 时，两组分可以得到完全分离。 例题3：在一定条件下，两个组分的调整保留时间分别为85s和100s，要达到完全分离，即R=1.5。计算需要多少块有效塔板。若填充柱的塔板高度为0.1 cm，柱长是多少？ * 例题4：在3.0 m色谱柱上，分离组分X和Y，X和Y的保留时间分别为14.0和17.0 min，tM=1.0 min，组分Y的峰底宽为1.0 min，计算X和Y达到基线分离时的柱长为多少？ 解法一： 先计算组分Y的理论塔板数： 再计算达到基线分离，即RS=1.5时所需要的理论塔板数： 组分Y的相对保留值： * 组分Y的分配比： RS=1.5时所需要的理论塔板数： * 因n∝L，则达到基线分离时需要的柱长： 或算出理论塔板高度： 因操作条件不变，H值不变，故，所需柱长： * 解法二 同解法一先算α、nY和kY，再计算出分离