仪器分析第2章色谱分析法基础.ppt

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1、速率理论（Rate theory)1 简介简介2 Van Deemter3 流动相线速度对板高的影响流动相线速度对板高的影响4 总结总结1.1.简介简介贡献：贡献：对改善色谱柱的结构，提高柱效具有重要的指导意义。对改善色谱柱的结构，提高柱效具有重要的指导意义。缺点：缺点：色谱速率理论不能给出色谱流出曲线的形状。色谱速率理论不能给出色谱流出曲线的形状。建立的基础：建立的基础：在色谱分离过程中，溶质在流动相和固定相之在色谱分离过程中，溶质在流动相和固定相之间交换，其传质速率不是无限大，所以溶质在两相之间的分间交换，其传质速率不是无限大，所以溶质在两相之间的分配平衡需要一些时间，并不能瞬间达到平衡状

2、态。流体分子配平衡需要一些时间，并不能瞬间达到平衡状态。流体分子在色谱分离过程中的运动情况将影响色谱峰的扩展。在色谱分离过程中的运动情况将影响色谱峰的扩展。u 为流动相线速度；为流动相线速度；A，B，C为常数，其中为常数，其中A涡流扩散系数；涡流扩散系数；B分子扩散系数；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）传质阻力系数（包括液相和固相传质阻力系数）假设：各种谱带展宽因素相互独立无关并且对谱带展宽的贡献具有加和性假设：各种谱带展宽因素相互独立无关并且对谱带展宽的贡献具有加和性 1956年年，荷荷兰兰化化学学工工程程师师van Deemter提提出出了了色色谱谱过过程程动动力

3、力学速率理论。学速率理论。van Deemter方程：方程：2.Van Deemter2.Van Deemter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！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！A=2 dpdp填充物平均颗粒直径；填充物平均颗粒直径；填充不规则因子。填充不规则因子。流动方向流动方向 可可见见，固固定定相相颗颗粒粒越越小小dp，填填充充的的越越均均匀匀，A，H，柱柱效效n。表表现现在在涡涡流流扩扩散散所所引引起起的的色色谱谱峰峰变变宽宽现现象象减减轻轻，色色谱谱峰峰比比较较窄窄。对对于于空空心心毛毛细细管管柱柱，无无涡涡流流扩扩散散，即即A=0。1）

4、涡流扩散项）涡流扩散项A 气相色谱：气相色谱：B=2 Dg ：阻碍因子，填充柱色谱，阻碍因子，填充柱色谱，110，则则R的的增增加加不不明明显显。通通常常k 在在210。增加柱温增加柱温(GC)、固定相量固定相量流动相性质和组成流动相性质和组成(LC)改变改变k 的方法：的方法：3）分离度）分离度R与选择因子与选择因子的关系的关系当当=1时，时，R=0计算可知，在相同分离度下，当计算可知，在相同分离度下，当 增加一增加一倍，需要的倍，需要的n有效有效 减小减小10000倍。倍。从从1.25增值增值1.50时，分离度从时，分离度从1增至增至1.50增大增大 是提高分离度的最有效方法是提高分离度的

5、最有效方法增大增大 的最有效方法是选择合适的色谱体系的最有效方法是选择合适的色谱体系（流动相和固定相）。（流动相和固定相）。概念、表示方法及计算公式汇总概念、表示方法及计算公式汇总参参 数数 符符 号号 测定或计算测定或计算 死时间死时间(迁移时间迁移时间)，不参，不参与分配组分与分配组分 Mt 色色谱谱图图 保留时间，组分保留时间，组分1 和和 2 R（2）R（1）t，t色色谱谱图图 调整保留时间，组分调整保留时间，组分 1 R t t(M)tR(1)tR(1)-=峰宽，组分峰宽，组分 1 和和 2 Y1，Y2 色色谱谱图图 柱长柱长 L 直接直接测测量量 流速流速 qv,0直接直接测测量量

6、 流流(固固)定相体积定相体积 VM，Vs 填填充充制制备备 记录记录 流流(固固)定相浓度定相浓度 cM，c s 分析分析和和 制制备备记录记录 参参 数数 符符 号号 测定或计算测定或计算 线速线速 u 流动相体积流动相体积 分配比分配比 分配系数分配系数 选择因子选择因子 分离度分离度 有效塔板数有效塔板数 有效板高有效板高 VM70%CH3OH+30H2O60%CH3OH+40H2O50%CH3OH+50H2O40%CH3OH+60H2O溶剂溶剂(流动相流动相)组成对色谱分离的影响组成对色谱分离的影响1：9,10-蒽蒽醌醌；2：2-甲甲基基-9,10-蒽蒽醌醌；3：2-乙乙基基-9,10-蒽蒽醌醌4：1,4-二甲基二甲基-9,10-蒽醌；蒽醌；5：2-特丁基甲基特丁基甲基-9,10-蒽醌；蒽醌；改变组成 使 k 最佳