色谱基本理论精选PPT.ppt

《色谱基本理论精选PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《色谱基本理论精选PPT.ppt（104页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、关于色谱基本理论第1页，讲稿共104张，创作于星期三2第一章输入标题色谱理论色谱理论动力学理论动力学理论热力学理论热力学理论相平衡观点相平衡观点塔板理论塔板理论动力学观点动力学观点Van Deemter动力学因素对色谱峰扩展的影响色谱流出曲线的形状及其影响的因素第2页，讲稿共104张，创作于星期三3第一章输入标题一、色谱流出曲线和有关概念一、色谱流出曲线和有关概念1色谱流出曲线色谱流出曲线是由检测器输出的电信号强度对时间作图所绘制的曲线，又称为色谱图。2基线是在操作条件下，没有组分流出时的流出曲线。第3页，讲稿共104张，创作于星期三4第一章输入标题一、色谱流出曲线和有关概念一、色谱流出曲线和

2、有关概念3色谱峰是流出曲线上的突起部分。正常色谱峰为对称形正态分布曲线。不正常色谱峰有两种：拖尾峰和前延峰色谱峰的对称与否：对称因子（拖尾因子）。对称因子在0.951.05之间的色谱峰为对称峰；小于0.95者为前延峰大于1.05者为拖尾峰第4页，讲稿共104张，创作于星期三5第一章输入标题一、色谱流出曲线和有关概念一、色谱流出曲线和有关概念 前延峰：可能原因为进样体积太大或样品浓度太高（样品过载），平衡破坏，对于流动相来说样品溶剂非极性太强（对于反相柱），柱或保护柱被污染，柱性能下降，保护柱失效；前延峰最常见的原因是样品溶液的离子强度大于缓冲溶液的。影响峰前延的因素很多，包括柱子，柱温，进样浓

3、度，流动相等因素。（1）进样量太大，可以适当降低样品的进样浓度。（2）柱温低，升高柱温。（3）被测物有明显的酸碱性，主要考虑是不是要换流动相体系。（4）样品在溶剂中溶解的不合适，可以使用流动相作为样品溶剂;（5）柱子坏了，检查色谱柱是否塌陷。第5页，讲稿共104张，创作于星期三6第一章输入标题一、色谱流出曲线和有关概念一、色谱流出曲线和有关概念 拖尾峰：使得数据系统难以准确确定峰的终点，从而影响结果的准确度和精密度。（1）溶解样品的溶剂极性强于流动相而引起的拖尾：第一种就是先流出的峰的拖尾较后流出的峰拖尾严重；第二种迹象就是进样量减少或者是样品经流动相稀释后进样峰拖尾减轻。（2）样品过载，峰的

4、前端会变得尖锐，后端拖尾，保留时间会稍微提前。如果峰形看上去有点像直角三角形，那么可能就是过载了。第6页，讲稿共104张，创作于星期三7第一章输入标题一、色谱流出曲线和有关概念一、色谱流出曲线和有关概念 拖尾峰：（3）固定相中的硅醇基与胺类相互作用引起的拖尾：在反相HPLC：带正电荷的溶液（胺类）与固定相颗粒表面上的酸性硅醇发生了离子交换而引起的二次保留，而且中性pH（68）条件下比在酸性pH（3）更易发生。在pH3的条件下操作，可使硅胶固定相上的硅醇基质子化，减少了溶质与硅醇反应的几率。还可以在流动相中加入竞争性的胺类，如三乙胺（TEA），TEA可以与硅醇发生强的反应，并抑制样品中的胺类与硅

5、醇反应。酸性和中性的化合物一般不受影响，碱性化合物更易受到影响。第7页，讲稿共104张，创作于星期三8第一章输入标题一、色谱流出曲线和有关概念一、色谱流出曲线和有关概念 拖尾峰：（4）酸性化合物在硅胶上吸附引起的拖尾：酸类物质有时候引起峰的展宽和拖尾主要由于硅胶固定相的吸附。应提高流动相中盐的浓度来抑制二次反应，降低流动相的pH使硅醇和溶质质子化，必要时可以向流动相中加入竞争性的酸。举例：布洛芬，酸性化合物，严重拖尾，向流动相中加入乙酸可以改善。乙酸优先和硅胶固定相表面的酸性硅醇基反应，抑制了与硅醇基的反应，减低了拖尾。第8页，讲稿共104张，创作于星期三9色谱参数定性参数定性参数定量参数定量

6、参数柱效参数柱效参数分离参数分离参数相平衡参数相平衡参数保留值、相对保留值、保留指数理论塔板数、有效理论塔板数理论塔板数、有效理论塔板数分离度、分离值、分离数峰高、峰面积第9页，讲稿共104张，创作于星期三10第一章输入标题一、相平衡参数一、相平衡参数(一一)分配系数分配系数1.分配系数与线性色谱的关系组分在固定相(s)与流动相(m)中的浓度(c)之比。分配系数与组分浓度大小无关，其色谱峰呈正态分布-线性色谱。非线性色谱体系的K 不是常数，K 随浓度而变化。分配系数由组分和固定相的热力学性质决定，随柱温而变化，与两相体积无关。在液相色谱法中，还取决于流动相的性质。第10页，讲稿共104张，创作

7、于星期三11第一章输入标题一、相平衡参数一、相平衡参数2.分配系数与柱温的关系G0-相对于标准状态的组分自由能R-气体常数Tc-柱温一般，温度上升20，K 值约下降一半。第11页，讲稿共104张，创作于星期三12第一章输入标题 达到分配平衡后组分在固定相和流动相中的质量(m)之比，也称质量分配系数。Vm-色谱柱中流动相的体积，近似等于死体积V0Vs-柱中固定相的体积。一、相平衡参数一、相平衡参数(二二)容量因子容量因子(capacity factor；k)分配系数和保留因子的关系分配系数和保留因子的关系：（相比）（相比）第12页，讲稿共104张，创作于星期三13第一章输入标题(三三)分配系数和

8、保留因子与保留时间的关系分配系数和保留因子与保留时间的关系设流动相的线速度为设流动相的线速度为u，组分的速度为，组分的速度为v，将二者之比称为保留比：，将二者之比称为保留比：在定距展开如柱色谱中，v=L/tR，u=L/t0一、相平衡参数一、相平衡参数第13页，讲稿共104张，创作于星期三14第一章输入标题（四）分配系数与保留体积的关系（四）分配系数与保留体积的关系（五）分配系数与比移值的关系（五）分配系数与比移值的关系定时展开（TLC）：t=t0，所以：R=R一、相平衡参数一、相平衡参数第14页，讲稿共104张，创作于星期三15第一章输入标题（六）色谱分离的前提（六）色谱分离的前提分离的前提：

9、一、相平衡参数一、相平衡参数第15页，讲稿共104张，创作于星期三16第一章输入标题一个色谱峰可用峰面积、保留时间和峰宽来进行定量、定性和评价柱效。一个色谱峰可用峰面积、保留时间和峰宽来进行定量、定性和评价柱效。二、定性参数二、定性参数1保留时间(tR)是从进样到某组分在柱后出现浓度极大时的时间间隔，即从进样开始到某个组分的色谱峰顶点的时间间隔。2死时间(t0)是分配系数为零的组分，即不被固定相吸附或溶解的组分的保留时间。3调整保留时间 (tR)第16页，讲稿共104张，创作于星期三17第一章输入标题保留时间与分配系数的关系保留时间与分配系数的关系假设，单位时间内，一个分子在流动相中出现的概率

10、为R，若R=1/3,则这个分子有三分之一时间在流动相，三分之二在固定相中。在流动相和固定相中溶质的质量分别用cmVm及CsVs表示：Vs色谱柱中固定相所占有的体积；Vm色谱柱中流动相所占有的体积，K 分配系数 组分的K越大，在色谱柱中的保留时间越长，tR取决于K，而K取决于流动相、固定相以及样品本身的性质。GC中，K的主要影响因素是柱温，LC中，K的主要影响因素是流动相性质。第17页，讲稿共104张，创作于星期三18第一章输入标题保留时间与容量因子的关系保留时间与容量因子的关系 k表明一个组分在色谱柱固定相中被吸附而多停留的时间是不被吸附组分的保留时间的倍数，倍数越大，说明色谱柱对此组分的保留

11、能力越强，柱容量越大。K取决于组分、固定相、流动相的性质和温度；而与体积Vs,Vm无关；k除了与物质性质及温度有关外，还与Vs、Vm有关。第18页，讲稿共104张，创作于星期三19第一章输入标题4.保留体积(retention volume，VR)：从进样开始到某个组分流出色谱柱达到最高浓度时所需通过色谱柱的载气体积称为该组分的保留体积，样品组分二分之一量被流动相带出色谱柱所需的流动相体积。保留体积、保留时间和载气流速(Fc，ml/min)的关系如下：二、定性参数二、定性参数第19页，讲稿共104张，创作于星期三20第一章输入标题 5.死体积（V0）：是由进样器至检测器的流路中未被固定相占有的

12、空间。即为色谱柱中固定相颗粒间间隙（Vm）、进样器至色谱柱间导管的容积(Vit)、柱出口导管(V0t)及检测器内腔容积（Vd）的总和。死体积大，被分离组分扩散，色谱峰展宽，简而言之，死体积就是流动相的体积。死体积与死时间和流动相流速有如下关系：二、定性参数二、定性参数第20页，讲稿共104张，创作于星期三21第一章输入标题6.调整保留体积(adjusted retention volume，VR/)：是保留体积扣除死体积后的体积称为调整保留体积，即组分停留在固定相时所消耗的流动相体积，其表达式如下：二、定性参数二、定性参数第21页，讲稿共104张，创作于星期三22第一章输入标题 相对保留值是色

13、谱分离系统的分离选择性指标。其不等于1是色谱分离的前提。7.相对保留值(relative retention；r)指被测组分和参比组分的调整保留值之比。相对保留值的特点是只与温度和固定相的性质有关，与色谱柱及其它色谱操作条件无关。反映了色谱柱对待测组分间的选择性，是气相色谱法中最常使用的定性参数。二、定性参数二、定性参数第22页，讲稿共104张，创作于星期三23第一章输入标题8保留指数(retention index；I)保留值受色谱操作条件的影响严重，通用性差；相对保留值选取标准物质作为参照物，减少色谱条件影响，但分析多组分复杂混合物时，只用一种标准物质来测定其余组分的相对保留值，误差较大。

14、1958年Kovats提出了保留指数，又称Kovats指数，组分的保留行为，换算成相当于含有几个碳的正构烷烃的保留行为来描述，就是以正构烷烃系列作为量度被测物质相对保留值的标准物，而不是以一种物质作为标准物。二、定性参数二、定性参数第23页，讲稿共104张，创作于星期三24第一章输入标题通常用两个保留时间相近的待测组分的标准物质来标定待测物的保留指数Ix，公式如下：Z与Z+n分别代表含有Z与Z+n个碳原子的正构烷烃，n可以为1,2，通常为1.二、定性参数二、定性参数第24页，讲稿共104张，创作于星期三25第一章输入标题规定正己烷、正庚烷、正辛烷的保留指数分别为600、700、800，依次类推

15、。同系物中，每增加1 个CH2，保留指数增加100。样品样品 t0 tR未知物 30s 340s物质对 正庚烷(Z)204s 正辛烷(Z+n)403.4s二、定性参数二、定性参数第25页，讲稿共104张，创作于星期三26第一章输入标题说明该未知物的保留行为，相当于7.756个碳的正构烷烃的保留行为。通过气相色谱手册查得该未知物为乙酸正丁酯。二、定性参数二、定性参数第26页，讲稿共104张，创作于星期三27第一章输入标题色谱峰区域宽度色谱峰区域宽度1标准差(standard deviation；)是正态色谱流出曲线上两拐点间距离之半，物质的分散程度，小，分散程度小，峰顶点对应的浓度大，峰形窄，柱

16、效高。标准差是峰高0.607倍处峰宽的一半。二、定性参数二、定性参数第27页，讲稿共104张，创作于星期三28第一章输入标题（一）（一）色谱峰区域宽度色谱峰区域宽度2半峰宽(peak width at half height；W1/2)是峰高一半处的峰宽。3峰宽(peak width；W)是通过色谱峰两侧拐点作切线在基线上所截得的距离。二、定性参数二、定性参数第28页，讲稿共104张，创作于星期三h0.882hw=1 0.607h0.50h0.344h0.134h0.044hw=2 (拐点)w=2.354 w=3 w=4 w=5 Wb=4 响应值或浓度时间或体积A=1.065(h)(W1/2)

17、第29页，讲稿共104张，创作于星期三响应V0VR保留值保留值进样进样hh1/2h1/2W h/2WbhVRh1/2Wb/2Wb时间时间/流流动相体积动相体积第30页，讲稿共104张，创作于星期三31第一章输入标题（二）塔板数和塔板高度（二）塔板数和塔板高度1.理论塔板数 理论塔板数取决于固定相种类、性质（粒度），填充情况，柱长，流动相的流速以及测定柱效所用物质的性质。组分的保留时间越长，、W1/2越小，理论塔板数越大，柱效越高。二、定性参数二、定性参数液相色谱中还与流动相的种类、性质有关。第31页，讲稿共104张，创作于星期三32第一章输入标题2.有效塔板数用调整保留时间计算的为有效理论塔板

18、数。二、定性参数二、定性参数第32页，讲稿共104张，创作于星期三33第一章输入标题3.理论塔板高度二、定性参数二、定性参数4.有效塔板高度第33页，讲稿共104张，创作于星期三初始分离效果初始分离效果增加理论板数增加理论板数n增大相对保留值增大相对保留值rRS=1RS=2(1)(2)理论板数与相对保留值的作用理论板数与相对保留值的作用第34页，讲稿共104张，创作于星期三35第一章输入标题四、分离参数四、分离参数分离度（resolution，R）1.定义分离度又称分辨率,为了判断分离物质对色谱柱在色谱柱中的分离情况,常用分离度作为柱的总分离效能指标.用R表示.R等于相邻色谱峰保留时间之差与两

19、色谱峰峰宽均值之比。二、定性参数二、定性参数第35页，讲稿共104张，创作于星期三响应响应V0进样进样VR3VR2VR1第36页，讲稿共104张，创作于星期三4 分离分离tR1tR2 tR444第37页，讲稿共104张，创作于星期三6 分离分离AB6 6 6 33第38页，讲稿共104张，创作于星期三39第一章输入标题一般说当Ruopt）,u越大，B/u越小，Cu越大，Cu起主导作用，u增加，H增高，柱效降低。第70页，讲稿共104张，创作于星期三71第一章输入标题（一）影响板高因素的讨论1涡流扩散(eddy diffusion)也称为多径扩散 -填充不规则因子 -填料(固定相)颗粒的平均直径

20、填充柱填充不均匀，组分的不同分子经过多个不同长度流出而导致色谱峰展宽。填充柱填充越不均匀，A越大，dp越小越好，但dp越小越不易填充均匀，同时柱阻增大，在GC中，一般采用80100 目的填料，开口毛细管柱，无多径项，A为零。第71页，讲稿共104张，创作于星期三72第一章输入标题2纵向扩散(longitudinal diffusion)r-扩散阻碍因子扩散阻碍因子B-纵向扩散系数或分子扩散系数纵向扩散系数或分子扩散系数Dm-组分在流动相中的扩散系数组分在流动相中的扩散系数Dm与温度成正比，与相对分子质量的平方根成反比；纵向扩散与流动相的线速率成反比。减小分子扩散减小分子扩散使用较高流速降低柱温

21、采用相对分子质量较大的载气载气线速度小时，用N2载气线速度大时，用H2第72页，讲稿共104张，创作于星期三73第一章输入标题3传质阻抗(mass transfer resistance)Cm与柱内径、形状、填料的性质有关，其值在0.0110之间，是一个无因次的常数。减少Cs的方法：（1）降低固定液液膜厚度（2）增大Ds：柱温升高，Ds增大（3）k 值对Cs 的影响：第73页，讲稿共104张，创作于星期三74第一章输入标题3传质阻抗(mass transfer resistance)Cs-固定相传质阻抗系数k -保留因子df -固定液的液膜厚度Ds-溶质在固定相中的扩散系数 当k1时，k 增大

22、，Cs 减小当k 时，Cs0当k=1时，柱效最低当k1 时，k 减少，Cs 减小一般情况下，k1第74页，讲稿共104张，创作于星期三H HA A B/B/C C A,B,C A,B,C 分别代表分别代表,纵向分子扩散和对总塔板高度贡献的常数纵向分子扩散和对总塔板高度贡献的常数.是双曲线方程是双曲线方程.H H由相互独立的三项加和组成由相互独立的三项加和组成,涡流扩散项涡流扩散项 H HE EA A与流速无关与流速无关,与与的关系是一条水平直线；的关系是一条水平直线；纵向分子扩散项纵向分子扩散项 H HL LB/B/与流速成反比与流速成反比,与与的关系呈双曲线；的关系呈双曲线；两相传质阻力项两

23、相传质阻力项:H HM MH HS SC C与流速成正比与流速成正比.与与的关系是斜的关系是斜率为率为C C 的直线的直线.第75页，讲稿共104张，创作于星期三速率理速率理论论HH图图0a分子纵向扩散分子纵向扩散增加增加HminHuCuA+CuB/uAbcA+B/u+Cuc=Cuoptb=B/uoptCu (CC)uoptuopt传质阻力增加传质阻力增加涡流扩散取决于涡流扩散取决于柱子柱子第76页，讲稿共104张，创作于星期三最佳流速最佳流速第77页，讲稿共104张，创作于星期三HH图图的特征的特征 反映了色谱体系的分离特征.反映了色谱体系的分离特征.u对HL和HMS 的影响正好相反.体现在

24、Hu 图上有一最低点.这个最低点兼顾了分子扩散和两相传质阻力的抗衡,使两者之和最小.在这点上的H 称为最小塔板高度Hmin,u 称为最佳线速度uopt.在uopt.附近,曲线比较平坦,即u对H 的影响不大.提示提高线速度可以节省分析时间.在低流速区操作(线速比uopt.小得比较多时),分子扩散的影响占主导.为了减小2Dm/u 的值,必须减小Dm.应使用分子量较小的物质作流动相.在高流速区操作(线速比uopt.大得比较多时),传质阻力对H 贡献占主要部分.为减小传质阻力,宜采用细颗粒固定相,分子量小的物质作流动相,选用具有较大的DS 的固定相,且固定相用液量要小些.第78页，讲稿共104张，创作

25、于星期三79第一章输入标题二、液相色谱法速率理论二、液相色谱法速率理论液体的扩散系数比气体小105倍液体的黏度比气体大102倍液体的表面张力比气体大104倍液体的密度比气体大103倍液体不可压缩液体色谱的纵向扩散和传质阻抗影响大第79页，讲稿共104张，创作于星期三80第一章输入标题二、液相色谱法速率理论（一）Giddings液相色谱速率方程式Giddings与Snyder等人提出的液相色谱速率方程式：H=He+Hd+Hm+Hsm+HsH=A+B/u+Cmu+Csmu+CsuCsmu为静态流动相传质阻力项 Dm为被分离组分的分子在流动相中的扩散系数 又因为液相色谱的Dm 比气相色谱的Dm约小1

26、05 倍，所以，纵向扩散项B/u 可以忽略不计，则：H=A+Cmu+Csmu+CsuH=He+Hm+Hsm+Hs第80页，讲稿共104张，创作于星期三81第一章输入标题He涡流扩散项Hm流动相传质阻抗项Hsm静态流动相传质阻抗项Hs固定相传质阻抗项H=He+Hm+Hsm+Hs涡流扩散致峰展宽是相同迁移速率分子走了不同路径所致；动态流动相传质阻力致峰展宽是流路中心和流路边缘分子迁移速率不同所致；静态流动相传质阻力致峰展宽是分子进入固定相较深孔穴内的静态流动相，晚回到流动相所致；固定相传质阻力致峰展宽是分子进入厚涂层固定液，相对晚回流动相所致；第81页，讲稿共104张，创作于星期三82第一章输入标

27、题讨论：1.流动相流速与板高的关系H=A+CuuH2.涡流扩散项A=2dp采用小粒度、球形固定相。常用310m的填料。匀浆法装柱。3.传质阻抗系数在液相中，采用化学键合相，“固定液”只是在载体表面的一层单分子层，因此，在固定相中的传质阻抗（Cs）可以忽略。则：H=A+Cmu+Csmu4.传质阻抗对板高的影响减小d，增大D，则降低C 及C 以提高柱效。Cm 及Csm 都与固定相的粒径平方dp2 成正比，与扩散系数Dm 成反比。因此，采用小粒度固定相及低粘度流动相。高柱温可以增大Dm，但是，有机溶剂为流动相时，容易产生气泡，因此，一般采用室温。第82页，讲稿共104张，创作于星期三83第一章输入标

28、题（二）柱外效应速率理论研究的是影响柱内溶质的色谱峰展宽及板高增加的因素，柱外如进样器流进色谱柱的管路，色谱柱到检测器的管路等均会引起色谱峰展宽。色谱峰展宽的总方差等于柱内、柱外以及其他独立因素的方差和：GC，色谱柱体积占色谱系统总体积的比例很大，柱外效应比较小；LC，色谱柱体积小，溶质在液相中的扩散系数很低，需要考虑柱外效应。第83页，讲稿共104张，创作于星期三几个动力学方程的表达式1.1.Van DeemterVan Deemter方程偶合式-Giddings-Giddings方程 吉丁斯认为,流动相传质对峰展宽的贡献比分子纵向扩散的贡献要大得多.由于存在径向扩散,分子集合在柱内的全部时

29、间并不都在同一流路中运动,涡流扩散和流动相传质都是流动相分子对峰扩展的贡献,可以将它们合并为一个组合贡献:这时速率方程写成Giddings方程得到的偶合板高比Van Deemter方程低些,板高随线速度的关系趋缓,随着线速度增加板高增加减小.更接近实际,特别更适用于液相色谱操作.第84页，讲稿共104张，创作于星期三2.Golay 方程 空心色谱柱不存在涡流扩散,但受色谱柱径向流速变化的影响,使分子集合的弥散增加.Golay等人研究得到,径向扩散对板高的贡献为(r0为柱管内径)板高方程为毛细管空心色谱柱的内径越小、固定相用量越少柱效越高。第85页，讲稿共104张，创作于星期三3 Horvath

30、方程 Horvath认为在液相色谱柱操作中，流动相与固定相之间存在的几乎静止的滞留层，分子穿越滞留层在两相间传质中起着主要作用，从而建立另一种动力学模型，称为间歇流滞留流体模型（Interstital Stagnant Fluid model）。得到的方程专用于评价液相色谱中色谱峰的展宽。第86页，讲稿共104张，创作于星期三HorvathHorvath方程中造成色谱峰弥散的几个因素(流动相、固定相)纵向扩散 流动相中的涡流扩散流动相和固定相间的传质 (吸附与解吸)动力学内部的流内部的流动动相是滞留的相是滞留的颗颗粒粒间间的流的流动动相是自由的相是自由的处处于于颗颗粒粒间间的的固固定相定相固定

31、相流动相处处于于颗颗粒内部粒内部的的固固定相定相第87页，讲稿共104张，创作于星期三SSSS第88页，讲稿共104张，创作于星期三影响影响色谱带色谱带展展宽宽的其它因素的其它因素1 1 非线性色谱分配等温线非线性色谱分配等温线2 2 活性中心的影响活性中心的影响3 3 柱外效应柱外效应第89页，讲稿共104张，创作于星期三1 1 非线性色谱若分配平衡属非若分配平衡属非线线性等温性等温线线,则则形成不形成不对对称的拖尾峰或伸舌称的拖尾峰或伸舌头头峰峰.使峰使峰宽宽度的增加度的增加.这这种作用种作用对对峰基峰基线宽线宽度的影响比度的影响比对对半峰半峰宽宽的的影响要大。影响要大。第90页，讲稿共1

32、04张，创作于星期三2 2 活性中心的影响是若是若固固定相存在活性吸附中心定相存在活性吸附中心,当当样样品量大品量大时时,载载体体表面表面强强吸附吸附活性中心被部分活性中心被部分组组分分子覆盖分分子覆盖,不再承担分配平衡的任不再承担分配平衡的任务务;在小在小样样品量品量时时,载载体体表面活性中心不被覆盖表面活性中心不被覆盖,参与分配平衡参与分配平衡,使使被吸附的分子向前迁移特被吸附的分子向前迁移特别别慢慢,造成拖尾造成拖尾.第91页，讲稿共104张，创作于星期三3 3 柱外效应柱外效应是指会造成谱带展宽、分离变坏的因素柱外效应是指会造成谱带展宽、分离变坏的因素1.1.柱前后的连接管道柱前后的连

33、接管道,2.2.检测器的死体积及其几何形状检测器的死体积及其几何形状,3.3.进样器进样器(对气相色谱对气相色谱,特别指气化器特别指气化器)死体积死体积,进样体积进样体积,4.4.进样方式进样方式(非瞬间进样非瞬间进样,或非瞬间气化或非瞬间气化),),5.5.检测仪器的信号记录时间常数检测仪器的信号记录时间常数等等,第92页，讲稿共104张，创作于星期三 1.1.柱前后的柱前后的连连接管道接管道 这些死体积用相当于柱长加大这些死体积用相当于柱长加大,组分在色谱体系中停留的时间组分在色谱体系中停留的时间增加增加,谱带随之增宽谱带随之增宽,H H 增加增加.这种柱的死体积的影响要比这种柱的死体积的

34、影响要比理论上的估计大得多理论上的估计大得多.2.2.检测检测器的死器的死体体积积及其几何形状及其几何形状,.检测器的体积也使组分浓度在检测器内稀释检测器的体积也使组分浓度在检测器内稀释.若其体积超过若其体积超过峰体积峰体积,谱带展宽特别严重谱带展宽特别严重,会使痕量组分不能被检出会使痕量组分不能被检出.第93页，讲稿共104张，创作于星期三检测器死体积对柱外效应的贡献检测器死体积对柱外效应的贡献及及对峰形的影响对峰形的影响池体积池体积1 l,对柱外效应的贡献对柱外效应的贡献 50 l,池体积池体积 3 l,对柱外效应的贡献对柱外效应的贡献 196 l,tR第94页，讲稿共104张，创作于星期

35、三3.3.进样进样器的死器的死体体积积及其几何形状及其几何形状进样器有体积进样器有体积,样品在这里和流动相混合使组分浓度稀释样品在这里和流动相混合使组分浓度稀释;而且而且非瞬间进样非瞬间进样 则造成则造成色谱初始带宽色谱初始带宽.进样量的大小也对初始带宽有直接贡献进样量的大小也对初始带宽有直接贡献.增加分离困难增加分离困难.使以增使以增加进样量来提高检出痕量分析的灵敏度不容易实现加进样量来提高检出痕量分析的灵敏度不容易实现进样体积对色谱图的贡献是进样体积对色谱图的贡献是(1)(1)影响保留值影响保留值:对对V Vr r的的贡献是贡献是(1/2)(1/2)V VI I,(2)(2)色谱带宽增加色

36、谱带宽增加;第95页，讲稿共104张，创作于星期三柱外效应的影响柱外效应的影响A柱峰体积小B柱峰体积大死体积死体积 10l 20l 100l第96页，讲稿共104张，创作于星期三样样品量的影响品量的影响 进样浓度进样浓度 C1 C2 C3 C4 C 峰高峰高C 分离度C1 C2C3 C4分离度不分离度不变变第97页，讲稿共104张，创作于星期三样品量对分离度的影响样品量对分离度的影响:保留体积大的样品量可以大些保留体积大的样品量可以大些tR进样量1.0gRS(1)=1.05RS(1)=1.30进样量2.2gRS(1)=0.70RS(1)=1.00进样量3.5gRS(1)=0.35RS(1)=0

37、.72(1)(1)(1)(2)(2)(2)第98页，讲稿共104张，创作于星期三第99页，讲稿共104张，创作于星期三温度的影响温度的影响1.01.21.41.6RS/tR.T20 40 60 80Cmin-10 30min 0 20min25 C65 CC8C18第100页，讲稿共104张，创作于星期三温度的影响温度的影响 表 3-9 色谱参数 温度降低温度恒定温度升高 保留值 增加 不变 减小 样品稳定性 增加 减小 固定相热稳定性 增加 减小 固定相在流动相中的溶解度 减小 不变 增大 分离时间(除柱温外,其它参数不变)延长 不变 缩短 粘度和压力降 增大 减小 流量(在恒定柱压条件下)

38、减小 增大 分离度(由于保留值的变化)增大 减小 分离度(由于峰宽的变化)减小 增大第101页，讲稿共104张，创作于星期三影响影响色谱带色谱带宽宽的因素的因素总结总结:柱内柱内2 2 动动力学力学过过程程 涡流扩散涡流扩散 分子纵向扩散分子纵向扩散 固定相传质阻力固定相传质阻力 滞流流动相滞流流动相 流动相传质阻力流动相传质阻力 主体流动相主体流动相总总2 2 其他因素其他因素 固定相活性中心固定相活性中心 热热力学因素力学因素 非理想分配等温线非理想分配等温线 （仪器设计仪器设计）连接管道连接管道 死死体体积积 检测器体积检测器体积 柱外柱外2 2 进样进样量量 进样器体积进样器体积 进样浓进样浓度度 （操作技操作技术术）时间时间常数常数 进样进样方式方式 (及及气气化温度化温度)第102页，讲稿共104张，创作于星期三103第一章输入标题第103页，讲稿共104张，创作于星期三感感谢谢大大家家观观看看第104页，讲稿共104张，创作于星期三