色谱分析法概论

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色谱分析法概论

1色谱分析法是根据混合物中各组分在两相分配系数的不同进行分离,而后逐个分析。

2色谱过程:组分的分子在流动相和固定相间多次分配的过程。若两个组分的分配系数存在微小的差异,经过反复多次的分配平衡,使微小的差异积累起来,其结果就使分配系数小的组分被先洗脱,从而使两组分得到分离。色谱分离的前提是分配系数或保留因子不等。

3色谱流出曲线是由检测器输出的电信号对时间作图所绘制的曲线,又称为色谱图。

4按色谱过程的分离机制分类:分配色谱法、吸附色谱法、离子交换色谱法、分子排阻色谱法。①分配色谱法机制:利用被分离组分在固定相或流动相中的溶解度差别,即分配系数的差别而实现分离。②吸附色谱法机制:利用被分离组分对固定相表面吸附中心吸附能力的差别,即吸附系数的差别而实现分离。常见化合物的吸附能力顺序:烷烃<烯烃<卤代烃<醚<硝基化合物<叔胺<酯<酮<醛<酰胺<醇<酚<伯胺<羧酸③离子交换色谱法机制:利用分离组分离子交换能力的差别即选择性系数的差别而实现分离。④分子排阻色谱法:根据被分离组分分子的线团尺寸,即渗透系数的差别而进行分离。

5流动相线速对塔板高度的影响:在较低线速度时,纵向扩散起主要作用,线速度升高,塔板高度降低,柱效升高;在较高线速度时,传质阻抗起主要作用,线速度升高,塔板高度增高,柱效降低。

6说明保留因子的物理含意及与分配系数的关系。为什么保留因子(或分配系数)不等是分离的前提?

答:保留因子k是在一定温度和压力下,达到分配平衡时,组分在固定相和流动相中的质量之比,故又称为质量分配系数。而分配系数K是组分在固定相和流动相中的浓度之比。二者的关系是k=KV s//V m,可见保留因子除与固定相、流动相、组分三者的性质有关外,还与固定相和流动相的体积之比有关。保留因子越大的组分在色谱柱中的保留越强,t R =t0 (1+k)或t'R =kt0 ,由于在一定色谱条件下t0为定值,如果两组分的k相等,则他们的t'R一定相等,t R相等,即不能分离。要使两组分分离,即t R或t'R不等,则它们的k(或K)必须不等,即保留因子(或分配系数)不等是分离的前提。

7根据分离度的定义,哪些色谱参数与分离度有关?可从哪两方面改善色谱分离度?如何在色谱图上测定这些参数?

答:分离度的定义式为R=2(t R2 -t R1)/(W1 +W2 ),由此可见色谱峰的区域宽度和保留时间与分离度有关。为改善色谱分离度,一方面应增加两组分保留时间之差,即保留因子或分配系数之差,另一方面减小峰宽,即提高柱效使色谱峰变锐。保留时间是从进样到色谱峰峰顶的时间间隔;峰宽是在色谱峰两侧拐点作切线到基线上所截得的距离。

8什么是最佳流速?实际操作中是否一定要选择最佳流速?为什么?

答:柱效最高时(n最大或H最小)的流动相流速叫最佳流速。实验中要根据具体情况选择流速,如果分离不好,尽量选最佳流速,如果速度太慢而分离很好,则可选远于最佳值的流速。

9色谱定性是根据保留值,定量的依据是峰面积和峰高。

气相色谱法

1气相色谱法的特点:分离效能高、高灵敏度、高选择性、简单快速、应用广泛。

2气相色谱仪的组成:①气路系统②进样系统③色谱柱系统④检测和记录系统⑤控制系统3对固定液的要求:①在操作温度下蒸气压低于10Pa,否则固定液易流失。每一固定液有一

“最高使用温度”,实际使用时以不超过最高使用温度以下20℃为宜。②热稳定性好,在高柱温下不分解,不与试样组发生反应。③对被分离组分的选择性要高,即分配系数有较大差别。④对试样中各组分有足够的溶解能力。