【48812】第18章 色谱法导论ppt

  主要内容 18.1 概论 18.2 色谱法根底知识、根本概念和术语 18.3 溶质散布谱带展宽——色谱动力学根底理论 18.4 组分别离——根本别离方程 18.5 色谱办法的挑选性和别离操作条件优化 18.6 色谱定性剖析 18.7 色谱定量剖析 本章根本要求 1. 色谱法根本概念 2. 塔板理论和速率理论根底原理和核算 3. 色谱法定性和定量剖析的根据和根本办法 作 业 p509-511 7，9，10，14， 18，20 例：已知一色谱柱在某温度下的速率方程的A=0.08 cm; B=0.65 cm2/s; C=0.003 s, 求最佳线速度u和最小塔板高H. 解: H=A+B/u+Cu 欲求 u最佳和H最小，要对速率方程微分，即 dH/du＝d(A+B/u+Cu)/du＝-B/u2+C＝0 最佳线速: u最佳＝(B/C)1/2 ＝(0.65/0.003)1/2＝14.7 cm/s 最小板高: H最小＝A+B/u+Cu ＝0.17 cm 别离度（分辨率）： tr2, tr1: 组分2和组分1的保存时刻 W2, W1: 组分2和组分1的峰底宽度 18.4 组分别离——根本别离方程 R=1.5 彻底别离 根本色谱别离方程式 关于难别离相邻两组分： W1≈W2≈W 别离因子 α= tr2′/ tr1′ 分配比 k = tr2′/ t0 归纳了热力学和动力学要素，定量描绘柱总别离效能 别离度与k、n及 的联系 ☆ k从1添加到3，R添加到本来的1.5倍 (k: 2-7) ☆ n添加到本来的3倍，R添加到本来的1.7倍 ☆ 从1.01添加到1.1，添加约9％，R添加到 本来的9倍 定论 挑选正真适宜的固定相(活动相)以添加 是改进别离度最有用的办法 例：有一根 l m长的柱子，别离组分1和2得到如下色谱图。图中横坐标l为记载笔走纸间隔。若欲得到 R=1.2的别离度，有用塔板数应为多少？色谱柱要加到多长？ 解： R=1.2, 1) 柱资料必定，α必定 2) 1) 各组分的分配系数有必要不同。α↑ 这一条件经过挑选正真适宜的固定相来完成。 2) 区域扩宽的速度应小于区域别离的速度，即色谱柱的柱效要高。 n↑ 3) 在确保快速别离的前提下，色谱柱应满意长。 n↑ 使试样中的不同组分别离需求满意的条件 18.5 色谱办法的挑选性和别离操作 条件优化 1、用已知纯物质 对照定性 保存值定性 峰高添加法定性 不同色谱柱定性 18.6 色谱定性剖析 2、用经历规则和文献值定性 (1) 经历规则 碳数规则 必定温度下，同系物调整保存时刻对数与分子中碳数呈线性联系 测定两种或更多同系物的调整保存时刻，则可求出常数A和C。从色谱图查出不知道物的 后，由上式求出不知道物的碳数。 (2) 相对保存值 相对保存值ri,s只与固定液、柱温有关： 测定剖析物 i 和基准物s相对保存值，查表对照定性 (3) 保存指数 Z, Z+1:相邻正构烷烃的碳原子数 进样 核算值和文献对照定性 例：乙酸正丁酯在阿皮松L柱上的流出曲线如下图所示。由图中测得调整保存间隔为：乙酸正丁酯310.0 mm，正庚烷174.0 mm，正辛烷373.4 mm。求乙酸正定酯的保存指数。 在与文献值对照时，必定要注重文献值的试验条件，如固定液、柱温等。并且要用几个已知组分做验证。 3、联机定性 ? GC/MS(气相色谱-质谱) 例：川桂皮挥发油的化学成分剖析 色谱柱：SE－54(30 m×0.25 mm×0.25μm) 色谱操作条件 载气：氦气，流速1.0 mL/min 柱温：初温60℃坚持1min，8 ℃/min升温至 150 ℃，6 ℃/min升温至190 ℃，8 ℃ /min升温至250 ℃，坚持1min 总离子流色谱图 6号峰的质谱图 ? GC/AES(气相色谱－原子发射光谱) 二甲基硒 烯丙基甲基硒 甲基亚磺基硒酸甲酯 二甲基二硒 2－丙稀硫硒酸甲酯 1－丙稀硫硒酸甲酯 双(甲硫)硒 烯丙基甲基硫 二甲基二硫 二烯丙基硫 烯丙基甲基二硫 二甲基三硫 二烯丙基二硫 烯丙基甲基三硫 二烯丙基三硫 GC-AES一起检测大蒜中碳、硫、硒化合物 Se(196.1 nm) C(193.1 nm) S(180.7 nm) 定论： 色谱定性剖析和其他剖析办法结合，才干精确判别某组分的存在。 多种办法联合定性可大起伏的提高判定的可靠性 18.7 色谱定量剖析 1、定量根底 或 f为定量校对因子 单位峰面积(或单位峰高)的组分的量 定量校对因子f 相对校对因子 因进样量m不易精确操控，故f值不易测准 测定：精确称量待测物纯品mi和基准物ms，色谱测定的峰面积Ai及As，求得 2、常用的几种定量剖析办法 (1) 归一化法 试样中一切组分均须出峰 要求 操作条件如进样量、载气流速等变化时对成果的影响较小。 长处 质量百分比 (2) 外标法(校准曲线法) 或 ?不运用校对因子 ?需精确操控进样量、 载气流速等操作条件 ?适宜测定大批量样品 (3) 内标法 对内标物的要求： （a）试样中不含有该物质； （b）与被测组分性质比较挨近； （c）不与试样产生化学反应； （d）出峰方位应坐落被测组分邻近，且无 组分峰影响。 精确度高 长处 组分不悉数出峰或只剖析一或几种组分时 直接定量 作业曲线法 例: 测定二甲苯氧化母液中乙苯和二甲苯含量，选用内标法。称取试样1500 mg，参加内标物壬烷150 mg，混合均匀后进样，测得如下数据： 80 0.98 120 0.95 95 1.00 70 0.97 98 1.02 峰面积 校对因子 邻二 甲苯 间二 甲苯 对二 甲苯 乙苯 壬烷 组分 核算样品中乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯的含量。 解： 其他省掉 * 色谱法导论 第18章chapter 18 Introduction for chromatography ★ ★ ★ 18-1 概论 ? “色谱法” 称号的由来 石油醚(活动相) 碳酸钙 (固定相) } 色 谱 带 使用混合物不同组分在固定相和活动相中分配系数（或吸附系数、渗透性等）的差异，使不同组分在作相对运动的两相中进行重复分配，完成别离的剖析办法。 色谱法 ? 色谱法的分类 根据活动相的 物态分为 气相色谱(GC) 液相色谱(LC) 超临界流体色谱(SFC) { 根据固定相的外形分 柱色谱 平板色谱 { 平 板 色 谱 根据别离机理 分为 吸附色谱 分配色谱 离子交换色谱 排阻色谱 亲和色谱 18.2 色谱法根底知识、根本概念和术语 色谱图 (一）保存值－定性剖析根据 1、死时刻t0 活动相 平均线、校对(调整)保存时刻 4、死体积V0 5、保存体积Vr 6、校对(调整)保存体积 F为柱出口处的载气流量，单位：m L/min 7、相对保存值ri,s 8、别离因子α （挑选性因子） (二）峰高与峰面积－定量剖析根据 （三）区域宽度－柱效 峰底宽度W： 半峰宽W1/2： 标准偏差σ： 峰高0.607倍处峰宽度的一半 (四）色谱流出曲线. 根据色谱峰的个数，可判别样品所含的最少组份数。 2. 根据色谱峰的保存值，可以直接进行定性剖析。 3. 根据色谱峰的面积或峰高, 可以直接进行定量剖析 4. 色谱峰的保存值及其区域宽度是点评色谱柱别离效 能的根据 5. 色谱峰两峰间的间隔，是点评固定相(或活动相)选 择是否适宜的根据。 ? 组分保存时刻为何不同？ ? 色谱峰为何变宽？ 18.3 溶质散布谱带展宽 ——色谱

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