分析化学精品课件(色谱法分析法)第一节概述俄国植物学家茨维特使用的装置：色谱原型装置如图，用来分离植物叶片中的色素。管子中的填充物，固定不动，称为固定相（碳酸钙）；将色素提取物置于管子上端，靠重力往下流，同时用石油醚淋洗；石油醚称为流动相（携带试样混合物流过固定相）。管子及填充物可以称为色谱柱。色谱三元素！色谱分离原理：当流动相中携带的混合物流经固定相时，混合物中与固定相发生相互作用。由于混合物中各组分在性质和结构上的差异，与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同，随着流动相的移动，混合物在两相间经过反复多次的分配平衡，使得各组分在固定相中停留的时间不同，从而按一定次序由固定相中流出。与适当的柱后检测方法结合，实现混合物中各组分的分离与检测。两相及两相的相对运动构成了色谱法的基础。这种借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离的技术，称为色谱分离技术或色谱法。二、色谱法分类1、按两相物理状态分类气相色谱（气体作流动相），气－固色谱、气－液色谱液相色谱（液体作流动相），液－固色谱、液－液色谱2、按固定相的形式分类柱色谱：固定相装在色谱柱中，分：填充柱色谱和毛细管色谱。纸色谱：以多孔滤纸为载体，以吸附在滤纸上的水为固定相薄层色谱：以涂渍在玻璃板或塑料板上的吸附剂粉末制成薄层作固定相3、按分离过程中物理化学原理分类吸附色谱：吸附剂表面对不同组分的物理吸附性能差异分配色谱：不同组分在两相中有不同的分配系数离子交换色谱：利用离子交换原理排阻色谱：利用多孔性物质对不同大小分子的排阻作用按其它原理：凝胶色谱超临界流体色谱高效毛细管电泳三、色谱法的特点（1）分离效率高复杂混合物，有机同系物、异构体。手性异构体。（2）灵敏度高可以检测出10-6～10-9g的物质。（3）分析速度快一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。（4）应用范围广几乎所有的化学物质。不足之处：被分离组分（未知物）的定性较为困难。三、气相色谱分离过程及有关术语1、气相色谱分离过程2、气相色谱常用术语（1）色谱峰组分从色谱柱流出，检测器对该组分的响应信号随时间变化所形成的峰形曲线。（2）基线在正常操作条件下，仅用载气通过色谱柱时，检测器响应信号随时间变化的曲线称为基线。（3）色谱峰高色谱峰顶点到基线的垂直距离（高度）称为色谱峰高。（4）色谱峰的区域宽度色谱峰的区域宽度是组分在色谱柱中谱带扩张的函数，可以反映色谱柱的分离效能。在能够将组分分开的情况小，峰的区域宽度越窄越好。度量色谱峰的区域宽度通常有三种方法：（i）标准偏差σ：它是0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半(EF/2)（ii）半高峰宽W1/2：峰高一半处对应的色谱峰宽(GH)W1/2＝2.354σ（iii）色谱峰底宽Wb：色谱峰两侧拐点作切线与基线交点间的距离(IJ)。Wb＝4σ（5）保留值试样各组分在色谱柱中保留行为的量度。它反映了组分与固定相之间相互作用的大小（i）保留时间tR：试样从进样开始到柱后出现峰极大值所需的时间。相应于试样到达柱末端的检测器所需的时间。（ii）死时间t0：不被固定相保留（吸附或溶解）的气体的组分（如空气和甲烷）从进样到色谱图上出现峰最大值所需的时间。（iii）调整保留时间tRˊ：扣除死时间后的保留时间tRˊ＝tR－t0(iv)保留体积VR：指从进样到出现某组分的色谱峰最大值时所通过载气的体积。若色谱柱出口处载气的流量为F0（ml/min），则VR＝tRF0（v）死体积V0：死时间内通过色谱柱载气的体积V0＝tMF0V0：实际上是色谱柱内载气所占的体积。（vi）调整保留体积VRˊ：VRˊ＝VR－V0（vii）相对保留值γ2.1：在相同操作条件下，两组分的调整保留值之比。讨论：γ2.1只与柱温及固定相的性质有关，而与柱径、柱长、填充情况及流动相流速无关。色谱法中，特别是气相色谱法中，广泛使用的定性数据；γ2.1是调整保留值之比，而不是保留值之比；可表示色谱柱的选择性，γ2.1越大，两组分的tR’值相差越大，越易分离；当γ2.1＝1时，重叠。保留值又是色谱分离过程热力学性质的重要参数；从色谱流出曲线，可以得到许多重要信息（P211）（1）色谱峰数目——可以判断试样中所含组分的最少个数。（2）色谱峰保留值（或位置）——可以进行定性分析。（3）色谱峰下的面积或峰高——可以进行定量分析。（4）色谱峰的保留值及其区域宽度——是评价色谱柱分离效能的依据。（5）色谱峰两峰间的距离——是评价固定相和流动相选择是否合适的依据。第二节气相色谱理论基础色谱分离原理色谱法实质是一种物理化学的分离方法。它是根据混合物各组分在互不相溶的两相——固定相和流动相中具有不同的吸附能力