色谱基础理论分配系数与分配比

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1 分配系数
• 分配过程
物质在固定相和流动相（气相）之间发生的吸
附、脱附和溶解 、挥发的过程
• 分配系数
在一定的温度和压力下，组分在两相之间达到 分配平衡时的浓度比
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1 分配系数
式中 ： •cs ：组分在固定相中的浓度； •cM：组分在流动相中的浓度；
cs K cM
气相色谱分析原理： 不同物质在两相间具有不同的分配系数 分配系数是色谱分离的依据
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4 分配系数、分配比的应用
3o 在液液分配色谱中的应用
与在气相色谱中的应用对比： 相同点：分离顺序取决于分配系数的大小，分配 系数大的组分保留值大 不同点：气相色谱中流动相的性质对分配系数影 响不大；而液液分配色谱中，流动相的种类对分 配系数有较大的影响
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5 问题
色谱流出曲线（色谱图）中，相邻两峰之间 为什么？另外一个因素会对色谱图造成什么
式中 ： •VM：流动相的体积； •Vs ：气液色谱中表示固定液的体积；
气固色谱中表示吸附剂的表面容量；
• β: 相比；
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3 分配系数分配比之间关系
cs ms / Vs VM K k k cM mM / VM Vs
分配系数、分配比都与组分及固定相的热力 学性质有关，随柱温及柱压的变化而变化 分配系数仅与组分及两相的性质有关，而分 配比则还与相比有关，也就是随固定相的量而 变化 对于一个给定的色谱体系，各组分的分离取 决组分在两相间的相对量，而不是相对浓度
由以上各式可得
L tR us
L tM u
tR tM (1 k ) t R tM t k tM tM
' R
据上式可知：k可由实验测得
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4 分配系数、分配比的应用
1o 色谱分离理论中的应用
色谱分离的基本理论的两个方面： •组分在两相间的分配情况 •组分在色谱柱中的运动情况
色谱分离的两个理论： •塔板理论
的距离是由分配系数还是由扩散速率决定的？ 影响？
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5 问题
0.01k d cg 2 (1 k ) Dg
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式中： cg: 气相传质阻力系数 dp：固定相的粒径
2 p
Dg：组分在气相中的分散系数
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2 分配比
• 分配比（容量因子或容量比）
在一定的温度和压力下，组分在两相之间达到 分配平衡时，组分在两相中的质量比
式中 ： •ms ：组分在固定相中的质量； •mM：组分在流动相中的质量；
4
ms k mM
3 分配系数分配比之间关系
分配系数、分配比之间关系如下：
cs ms / Vs VM K k k cM mM / VM Vs
解释了色流出曲线的形状以及极大浓度的位置
•速率理论
将分配比与传质阻力系数联系了起来,进而评价柱效
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4 分配系数、分配比的应用
2o 分离条件选择上的应用 1 1 k R n ( )( ) 4 k 1 式中 ：
•R：分离度； •n：理论塔板数； •α: 相对保留值； •k：分配比；
根据上述关系以及实验对分离度的要求，可以通过改变 柱温、相比等条件，得到合适的分配比，从而达到实验 要求的分离度
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3 分配系数分配比之间关系
滞留因子
us RS u
式中 ： •us ：组分在固定相中的线速度；
• u ：流动相的线速度；
滞留因子也可以用质量分数表示
mM 1 1 RS w ms mM 1 ms / mM 1 k
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3 分配系数分配比之间关系
假设色谱柱长为L
则组分和流动相通过色谱柱所需要的时间分别为：