分析化学笔记||色谱分析法概论

昵称14934981 2022-10-07 发布于辽宁

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考点分析

1、本章概述了色谱分析法的分类及基本理论等内容，

2、名词解释和色谱图上的一些参数需要理解记忆，尤其是色谱图的参数，近几年各学校的计算题频繁出现，

3、关于色谱的两大理论——塔板理论和速率理论也需要掌握二者发展的先后顺序及区别和联系。

个人经验

1、虽然看起来内容较多，但其中无非是以色谱图为核心展开，因此通过课本上色谱图的样例理解关于色谱图的名词解释和相关参数是最容易理解的记忆方法，

2、色谱法的分类与基本类型色谱法是两种不同的分类方法，要注意内容上的区别。

名词解释

1、色谱法(chromatography)：

利用物质在作相对运动的两相之间进行反复多次的分配过程而产生差速迁移，从而实现混合组分的分离分析的方法。

2、色谱过程：

混合物试样中的组分，随流动相经过固定相时，与固定相发生相互作用。由于结构和性质的不同，各组分与固定相作用的类型、强度也不相同，在色谱柱上发生反复多次的吸附-解吸过程，使得微笑的差异积累起来，结果在固定相上滞留的程度不同，即被流动相携带向前移动的速度不等，产生差速迁移，最终实现不同组分的分离。

3、色谱图及其相关参数

（1）色谱图(chromatogram)：

又称色谱流出曲线，经色谱柱分离后的各组分随流动相依次进入检测器，检测器将流动相中各组分浓度或质量的变化转变为可测量的电信号，记录此信号强度随时间变化的曲线形成色谱图。

（2）基线：

仅有流动相通过检测器时，所得到的流动曲线称为基线。

//注：基线可以反应仪器及操作条件的恒定程度，通常是平行于横轴的直线

（3）色谱峰：

色谱流出曲线上突起的部分称为色谱峰。

//注：正常色谱峰为对称型正态分布曲线

（4）峰高：

色谱峰顶点与基线之间的距离。

（5）标准差σ：

正态色谱流出曲线上两拐点间距离之半是标准差。

//补：用来衡量组分被洗脱出色谱柱的分散程度的参数，值越大，组分越分散

（6）半峰宽W_1/2：峰高一半处的峰宽。

（7）峰宽W：

通过色谱峰两侧拐点作切线，在基线上所截的距离，称基线宽度。

（8）峰面积：色谱峰曲线与基线间包围的面积称为峰面积。

4、色谱参数：

l相平衡参数：包括分配系数和容量因子

（1）分配系数(partition coefficient,K)：

在一定温度和压力下，组分在两相中达到分配平衡后，其在固定相与流动相中的浓度之比称为分配系数。

//注：一定条件下，分配系数是组分的特征常数

（2）容量因子(capacity factor,k)：

在一定温度和压力下，组分在两相中达到分配平衡后，其在固定相和流动相中的质量之比，又称为质量分配系数或分配比。

l保留值

（1）保留时间(retention time,t_R)：

从进样到某组分在柱后出现浓度极大时的时间间隔，即从进样开始到某组分的色谱峰顶点的时间间隔。

//补：是色谱法的基本定性参数，主要用于柱色谱法

（2）死时间(dead time,t₀)：

不被固定相保留的组分从进样到其在柱后出现浓度极大时的时间间隔。

（3）调整保留时间(adjusted retention time,t_R’)：

某组分由于与固定相发生作用而被固定相保留，比不被保留的组分在色谱柱中多停留的时间称为调整保留时间，即组分在固定相中滞留的时间。

（4）保留体积(retention volume,V_R)：

从进样开始到某组分在柱后出现浓度极大时所需通过色谱柱的流动相体积。

//注：保留体积与流动相流速无关

（5）死体积(dead volume,V₀)：

由进样器至检测器的流路中未被固定相占有的空间体积称为死体积。

（6）调整保留体积(sdjusted retention volume,V’_R)：

由保留体积扣除死体积后的体积称为调整保留体积。

//注：调整保留体积与流动相流速无关，是色谱定性参数之一

l分离度(resolution,R)：

是描述相邻两组分在色谱柱中分离情况的参数。

名词解释中英文对照表

中文	英文	中文	英文
色谱法	chromatography	色谱图	chromatogram
分配系数	partition coefficient,K	容量因子	capacity factor,k
保留时间	retention time,t_R	死时间	dead time,t₀
调整保留时间	adjusted retention time,t_R’	保留体积	retention volume,V_R
死体积	dead volume,V₀	调整保留体积()	adjusted retention volume,V’_R
分离度	resolution,R

论述或简答

1、色谱法与光谱法的区别：

色谱法是先将混合物中各组分分离，而后逐个进行分析，即具有分离和分析两种功能，而光谱法不具备分离的作用。

2、色谱法的分类：

（1）按流动相与固定相的物态分类

气相色谱法GC、液相色谱法LC、超临界流体色谱法

（2）按操作形式分类

柱色谱法（填充柱色谱法、整体柱色谱法、开管柱色谱法）

平面色谱法（纸色谱法、薄层色谱法TLC、薄膜色谱法）

（3）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、化学键合相色谱法、亲和色谱法、手性色谱法等

3、基本类型色谱法的区别：

种类	分配色谱法		吸附色谱法		离子交换色谱法IEC		分子排阻色谱法MEC 【空间排阻色谱法】
	气液	液液	气固	液固	阳离子	阴离子	凝胶渗透	凝胶过滤
分离机制	溶解度差别（分配系数）		吸附能力（吸附系数）		离子交换能力（选择性系数）		线团尺寸（渗透系数）
固定相	涂渍在惰性载体上的一薄层液体，称固定液		吸附剂（多孔性微粒状物质，有较大的比表面积，表面有许多吸附中心，如硅胶）		离子交换剂		多孔凝胶
流动相	气体。常用H₂或N₂和与固定相不相溶的液体		气体	二元以上的混合溶剂	有一定pH值和离子强度的缓冲溶液，或含有少量有机溶剂		有机溶剂	水
洗脱顺序	与固定相极性，组分的沸点和极性有关	正相色谱，极性若的组分先被洗脱，极性强的后被洗脱；反相色谱反之	Ka大的组分在吸附剂上保留强后被洗脱，Ka小的组分在吸附剂上保留弱，先被洗脱		价态高，水合半径小的离子选择性系数大，保留能力强，后被洗脱		渗透系数小或分子线团尺寸（相对分子质量）大的组分，保留体积小，先被洗脱出
应用	分离极性或非极性化合物		分离极性不同的化合物，含有不同类型或不同数量官能团的有机物及有机异构体【不宜分离同系物】		分离离子或可离解的化合物		分离相对分子质量大的化合物