色譜法在精細(xì)化工中的應(yīng)用

第3章色譜法在精細(xì)化工中的應(yīng)用3.1色譜法基本概念3.2氣相色譜法

3.3高效液相色譜法3.4薄層色譜法本章教學(xué)要求了解色譜法特點(diǎn)、分類和作用;掌握色譜理論的基礎(chǔ)了解氣相色譜儀的工作過程和部件熟悉氣相色譜分離條件的選擇掌握高效液相色譜的分離原理和分離類型熟悉薄層色譜的特點(diǎn)和分析應(yīng)用一、色譜法概述色譜法是一種分離技術(shù)，是混合物最有效的分離、分析方法。試樣混合物的分離過程也就是試樣中各組分在稱之為色譜分離柱中的兩相間不斷進(jìn)行著的分配過程。3.1色譜法基本概念1.概述分配過程中其中的一相固定不動(dòng)，稱為固定相；另一相是攜帶試樣混合物流過此固定相的流體（氣體或液體），稱為流動(dòng)相。俄國植物學(xué)家茨維特在1906年使用的裝置：色譜原型裝置，如圖。3.1色譜法基本概念當(dāng)流動(dòng)相中攜帶的混合物流經(jīng)固定相時(shí),其與固定相發(fā)生相互作用。由于混合物中各組分在性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異，與固定相之間產(chǎn)生的作用力的大小、強(qiáng)弱不同，隨著流動(dòng)相的移動(dòng)，混合物在兩相間經(jīng)過反復(fù)多次的分配平衡，使得各組分被固定相保留的時(shí)間不同，從而按一定次序由固定相中流出。（多次萃?。?.1色譜法基本概念與適當(dāng)?shù)闹髾z測方法結(jié)合，實(shí)現(xiàn)混合物中各組分的分離與檢測。

兩相及兩相的相對(duì)運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了色譜法的基礎(chǔ)。3.1色譜法基本概念(1)氣相色譜：流動(dòng)相為氣體（稱為載氣）。按分離柱不同分為：填充柱色譜和毛細(xì)管柱色譜;按固定相的不同又分為：氣固色譜和氣液色譜3.1色譜法基本概念二.色譜法分類(2)液相色譜：流動(dòng)相為液體（也稱為淋洗液）。按固定相的不同分為：液固色譜和液液色譜。離子色譜：液相色譜的一種，以特制的離子交換樹脂為固定相，不同pH值的水溶液為流動(dòng)相。(3)其它色譜方法：薄層色譜和紙色譜：比較簡單的色譜方法凝膠色譜法：測聚合物分子量分布。超臨界色譜:CO2流動(dòng)相。高效毛細(xì)管電泳:

九十年代快速發(fā)展、特別適合生物試樣分析分離的高效分析儀器。3.1色譜法基本概念（1）分離效率高：復(fù)雜混合物，有機(jī)同系物、異構(gòu)體。（2）靈敏度高：可以檢測出μg.g-1(10-6)級(jí)甚至ng.g-1(10-9)級(jí)的物質(zhì)量。（3）分析速度快：一般在幾分鐘或幾十分鐘內(nèi)可以完成一個(gè)試樣的分析。3.1色譜法基本概念3.色譜法的特點(diǎn)（4）應(yīng)用范圍廣：

氣相色譜：沸點(diǎn)低于400℃的各種有機(jī)或無機(jī)試樣的分析。液相色譜：高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定、生物試樣的分離分析。3.1色譜法基本概念不足之處：被分離組分的定性較為困難。3.1色譜法基本概念3.1.2色譜理論色譜分離過程的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)問題;影響分離及柱效的因素與提高柱效的途徑;柱效與分離度的評(píng)價(jià)指標(biāo)及其關(guān)系;組分保留時(shí)間為何不同，色譜峰為何變寬;兩種色譜理論：塔板理論和速率理論。一.色譜理論需要解決的問題3.1色譜法基本概念在色譜分析中，當(dāng)流動(dòng)相攜帶樣品通過色譜的固定相時(shí)，樣品分子與固定相分子之間發(fā)生相互作用，使樣品分子在流動(dòng)相和固定相之間進(jìn)行分配。經(jīng)過一定的距離后，由于反復(fù)多次的分配，使原本性質(zhì)差異很小的組分之間也可以得到很好的分離。二.色譜分離原理3.1色譜法基本概念1、分配系數(shù)（partionfactor）

K三.分配平衡組分在固定相和流動(dòng)相間發(fā)生的吸附、脫附，或溶解、揮發(fā)的過程叫做分配過程。在一定溫度和壓力下，組分在兩相間分配達(dá)到平衡時(shí)的濃度(g/mL)之比，稱為分配系數(shù)，用K表示。3.1色譜法基本概念分配系數(shù)是色譜分離的依據(jù)，與組分和固定相的熱力學(xué)性質(zhì)相關(guān)，隨柱溫而變化，與兩相的體積無關(guān)。在液相色譜中，分配系數(shù)還決定于流動(dòng)相性質(zhì)。一定槳溫度衛(wèi)下，春組分薄的分文配系栗數(shù)K越大銷，出劫峰越描慢；試樣破一定千時(shí)，K主要她取決牢于固白定相約性質(zhì)頓；每個(gè)巧組份刃在各蒼種固覺定相卸上的婆分配似系數(shù)K不同濤；選擇醋適宜醒的固懼定相哨可改相善分組離效軌果；試樣像中的留各組束分具陷有不企同的K值是階分離膜的基槳礎(chǔ)；某組潮分的K=擊0時(shí)，革即不態(tài)被固螺定相疼保留牢，最號(hào)先流墨出。Question1如何寸理解禁分配殊系數(shù)隸？3.溜1色譜稻法基級(jí)本概系念2、分桶配比（pa漲rt蘭io歪nra艇di布o(jì)）k在實(shí)棟際工年作中脂，也縫常用探分配戰(zhàn)比來事表征校色譜拍分配姜平衡筐過程征。分診配比紫是指上，在辨一定波溫度茅下，勁組分罷在兩酬相間懼分配扁達(dá)到獨(dú)平衡全時(shí)的督質(zhì)量看比：1.分配物系數(shù)脊與分禿配比址都是桶與組辨分及仗固定流相的守?zé)崃垖W(xué)性春質(zhì)有旱關(guān)的謝常數(shù)突，隨舞分離扶柱溫既度、層柱壓巖的改份變而程變化偶。2.分配隆系數(shù)跪與分腦配比起都是須衡量棗色譜亭柱對(duì)聞組分旗保留章能力篇的參嗎數(shù)，吸數(shù)值野越大壇，該文組分潤的保溪留時(shí)紅間越牽長，弊分配槽比可隙以由摧實(shí)驗(yàn)按測得遲。Question2分配楚系數(shù)波和分印配比盜有何互區(qū)別呀與聯(lián)康系？3.水1色譜墨法基鵝本概戲念樣品累進(jìn)入話色譜悉柱后摩在色隸譜柱定的兩這相之晌間反鉗復(fù)多玻次分貞配而月彼此辦分離賽，分祖離后寄組分烏依次歐離開筋色譜學(xué)柱進(jìn)纏入檢初測器獅而形超成了久色譜摔流出臺(tái)曲線籍圖.四.色譜俊流出結(jié)曲線色譜到流出皆曲線盲以組榮分的借濃度車或質(zhì)陜量變剖化為阿縱坐襲標(biāo)，視以出熔峰時(shí)桐間為才橫坐扔標(biāo)。3.育1色譜再法基愈本概賄念色譜流出曲線圖3.脂1色譜捆法基濃本概纏念1、基域線只有氏流動(dòng)齡相通防過，毅而無納試樣篩通過圾檢測紅器時(shí)販，檢臉測到憶的信摩號(hào)即周為基陜線，竊通常貢為一智水平倒線。2、峰當(dāng)流就動(dòng)相歷含有辛組分逮時(shí)通丘過檢免測器愚所得映到的愿信號(hào)毒，主洪要用歸峰寬帝、峰模高等景描述融。3.攤1色譜德法基聯(lián)本概懂念（1）峰暗寬（Wb）峰兩棟側(cè)曲識(shí)線在芝拐點(diǎn)串做切飽線而綿在基貪線上瞇相境交的符線段迎，如按圖2-江2中IJ。（2）峰院高（h）峰最禍高點(diǎn)礎(chǔ)至峰斗底的木距離序，圖2-輝2中AB。0.販06笑7倍峰雞最高保處色箭譜峰晨寬的凝一半作，圖2-變2中1/吊2E禾F。（3）標(biāo)準(zhǔn)偏差（

）3.疊1色譜員法基樹本概喘念3、保院留值（1）時(shí)塘間表顆示的然保留裳值死時(shí)間間(tM):不與唐固定著相作講用的坦氣體(空氣)的保膝留時(shí)經(jīng)間保留夫時(shí)間(tR):組分版從進(jìn)矩樣到蓬柱后喘出現(xiàn)猛濃度智極大套值時(shí)閃所需查的時(shí)說間，個(gè)如圖2-紹2中O`球B`調(diào)整憑保留球時(shí)間(tR＇)：tR＇=tR－tM3.它1色譜捐法基鎖本概漁念（2）體患積表攜示的每保留脊值死體塔積(VM):VM=tM×FC色譜楚柱中哈未被領(lǐng)固定跟相占傾據(jù)的伯空隙冰體積覺。保留勒體積（VR）：VR=tR×FCFC為柱銹出口音處的失載氣提流量爐，單誓位：mL/m碗in調(diào)整零保留忙體積(VR‘)：VR＇=VR－VM3.糾1色譜貪法基鄉(xiāng)豐本概闖念（3）相灶對(duì)保染留值色譜側(cè)中兩罷種組轟分1與2的調(diào)飾整保暖留值李之比信：r12=t′R1/t′R2=V′R1/V′R2相對(duì)墓保留娛值只勁與柱鑒溫和痰固定眠相性苗質(zhì)有巡壽關(guān)，麻與其吸它色晌譜操炸作條榨件無薄關(guān)，慨它表下示了仔固定婦相對(duì)頃這兩喂種組賢分的祝選擇搖性。3.武1色譜鬼法基陣本概塌念塔板禿理論——柱分塞離效掌能指付標(biāo)將色萬譜分亂離過挺程比間擬作博精餾竹過程殘，將統(tǒng)連續(xù)曬的色屢譜分賠離過近程分呈割成引多次倆平衡溝過程翼的重改復(fù)（次類似隙于精駝餾塔殺塔板藝上的晶平衡聰過程私）。項(xiàng)塔板轟理論脈是將餅色譜青柱與理精餾圾塔類孩比的項(xiàng)基礎(chǔ)擠上提耳出的斑半經(jīng)瞎驗(yàn)理素論。五.色譜柔法基