课件2-色谱分离过程

热力学性质决定。 每个组份峰宽足够小：由组份在色谱柱中的传质和扩散决定，即由色谱过程
动力学性质决定。 因此，研究、解释色谱分离行为应从热力学和动力学两方面进行。
一、塔板理论
1. 分配系数(Distribution constant, K)：
2. 一定温度、压力下，组份在固定相和流动相间的分配达到平衡时的浓
色谱曲线的意义： ✓ 色谱峰数=样品中单组份的最少个数； ✓ 色谱保留值——定性依据； ✓ 色谱峰高或面积——定量依据； ✓ 色谱保留值或区域宽度——色谱柱分离效能评价指标； ✓ 色谱峰间距——固定相或流动相选择是否合适的依据。
12.2 色谱法基本原理 两组份峰间距足够远：由各组份在两相间的分配系数决定，即由色谱过程的
C C g C l [(0 1 .0 k k ) 2 1 2•D d p 2 g] [2 3•(1 k k )2•d D 2 fl]
Cg
组分分子
讨论： 减小填充颗粒直径dp；
流动相 采用分子量小的流动相，使Dg增加；
固液界面 减小液膜厚度df，Cl下降。但此时k又减小。
固定液
因此，当保持固定液含量不变时，可通过
H ABCu u
u 为流动相线速度； A，B，C为常数，其中
A—分别表示涡流扩散系数； B—分子扩散系数； C—传质阻力系数（包括液相和固相传质阻力系数）。 该式从动力学角度很好地解释了影响板高（柱效）的各种因素！任 何减少方程右边三项数值的方法，都可降低H，从而提高柱效。
1）涡流扩散项(Multipath term, A) 在填充柱中，由于受到固定相颗粒的阻碍，组份
度比，称为分配系数。
K
溶 溶
质 质
在 在
固 流
定 动

薄层色谱的操作技术流程
铺
板
点
样
展
开
计算比移值
显色与定位
二、吸附色谱法
（五）操作技术 1.薄层色谱法 步骤：制板→点样→展开→显色→Rf值计算
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操作步骤
（1）软板的制备
软板：直接将吸附剂(我们有哪些吸咐剂）铺在玻璃板上制 成，不加粘合剂 要求：厚度→随分离要求而定，一般0.25～0.5mm 玻璃棒推动速度不宜过快、也不应停顿→影响厚度均一性
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植物色素分离图示
一、分离原理和基本概念：
色谱法： 是利用混合物中各成分在 流动相和固定相之间的 作用力和亲和力（吸附， 分配，离子交换、分子 筛）的不同，在两相中 作相对移动时，混合物 中各种成分随流动相运 动速度不同，从而达到 相互分离的方法。
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8
色谱分离
慢 中等 快
淋洗液
Temporal course
适用范围
酸性成分：氨基酸、有机酸； 对酸稳定的中性成分 生物碱、甾体、强心苷
备注
不适用：醛、 酮、酯、内酯 类成分
中性成分：醛、酮、皂苷、萜 中性 6.5~7.5 类
★
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常用吸附剂
2.硅胶（应用最多★） 吸附能力决定于硅羟基数，吸附活性取决于含水量。
OH Si O O Si O O O O O OH Si O Si O O Si O O O OH Si O Si O O Si O O O OH Si O Si O O O OH Si O Si O O O
炭。
二、吸附色谱法
（二）吸附剂（固定相） 选择合适的吸附剂是吸附色谱法成功的关键。★ 良好的吸附剂应具备： ①不与样品及流动相发生化学反应 ②不溶于流动相 ③具有较大的表面积和一定的吸附能力。 ④具有一定的细度，颗粒要均匀。

将两者混合起来进行色谱实验，如果发现有 新峰或在未知峰上有不规则的形状（例如峰略 有分叉等）出现，则表示两者并非同一物质； 如果混合后峰增高而半峰宽并不相应增加， 则表示两者很可能是同一物质. 3.多柱法：在一根色谱柱上用保留值鉴定组分有 时不一定可靠，因为不同物质有可能在同一色 谱柱上具有相同的保留值.所以应采用双柱或多 柱法进行定性分析.即采用两根或多根性质（极 性）不同的色谱柱进行分离，观察未知物和标 准试样的保留值是否始终重合.
§2.5 GC检测器 一、概述 1.作用：将经色谱柱分离后的各组分按其特性及含 量转换为相应的电讯号。 2.分类： 浓度型：测量的是载气中某组分浓度瞬间的变化， 即检测器的响应值和组分的浓度成正比。 热导TCD ； 电子捕获ECD； 质量型：测量的是载气中某组分进入检测器的速 度变化。即检测器响应值和组分的质量成正比。 氢焰FID； 火焰光度FPD；
二、根据色谱保留值进行定性 定性方法的可靠性与色谱柱的分离效率有密切的 关系，为了提高可靠性，应该采用重现性较好 和较少受到操作条件影响的保留值. 由于保留时间（或保留体积）受柱长、固定液 含量、载气流速等操作条件的影响比较大，因 此一般适宜采用仅与柱温有关，而不受操作条 件影响的相对保留值r21作为定性指标. 1.对于比较简单的多组分混合物，如果其中所有 待测组分均为已知，它们的色谱峰也能一一分 离，那么为了确定各个色谱峰所代表的物质， 可将各个保留值与各相应的标准试样在同一条 件下所测得的保留值进行对照比较，确定各个 组分.
§2.6 气相色谱定性方法
一、概述：各种物质在一定色谱条件下都有确定不 变的保留值，因此保留值可作为一种定性指标 . 现状：GC定性分析还存在一定问题.其应用仅限 于当未知物通过其它方面的考虑(如来源，其它 定性方法的结果等）后，已被确定可能为某几个 化合物或属于某种类型时作最后的确证；其可靠 性不足以鉴定完全未知的物质。 近年，GC/MS、GC/光谱联用技术的开发，计算机 的应用，打开了广阔的应用前景。

薄层色谱法：利用薄层色谱技术， 分离和分析液体和固体混合物
色谱分析的原理
色谱分析是一种分离和鉴定混合物的方法 原理：利用不同物质在固定相和流动相中的分配系数不同，实现分离 色谱分析包括气相色谱和液相色谱两种类型 气相色谱适用于分析挥发性物质，液相色谱适用于分析非挥发性物质
色谱柱的选择和使用
色谱柱类型： 填充柱、毛细 管柱、微板柱
法
样品保存：选 择合适的保存 方法和保存条
件
样品预处理： 包括样品的粉 碎、研磨、过
筛等
样品提取：选 择合适的提取 方法和提取条
件
样品净化：去 除样品中的杂 质和干扰物质
样品浓缩：将 提取液浓缩至 适宜的浓度进
行色谱分析
进样技术
进样方式：手动进样、自动进样 进样量：根据样品浓度和检测需求确定 进样时间：根据仪器性能和样品性质确定 进样温度：根据样品性质和检测需求确定
检测：选择合适的检 测器，如紫外检测器、 荧光检测器等，检测 样品的响应信号
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数据处理：对检测信 号进行数据处理，如 峰面积、保留时间等， 得到样品的定性和定 量结果
实验结果和数据分析
实验结果：色谱图中的峰高、峰面积、保留时间等参数 数据分析：通过峰高、峰面积、保留时间等参数进行定性和定量分析 结果解释：根据分析结果，对样品进行定性和定量分析 数据处理：对实验数据进行处理，如平滑、基线校正等 结果报告：撰写实验报告，包括实验方法、结果、讨论和结论等
施
实验结束后， 及时清理实验 现场，确保实
验室整洁
仪器设备安全防范措施
确保仪器设备接地良好，避免静电 干扰
操作仪器设备时，应佩戴防护眼镜 和手套等防护用品
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