【正文】 討論：nnkHne f fe f fe f f??小結(jié) 塔板理論的貢獻(xiàn)：從熱力學(xué)角度 提出了評價柱效高低的 n和 H的計算式 塔板數(shù) n是色譜柱的特征參數(shù)。當(dāng)色譜柱長度一定時，塔板數(shù) n 越大 (塔板高度 H 越小 )，柱效能則越高，所得色譜峰越窄。 不同物質(zhì)在同一色譜柱上的分配系數(shù)不同，用有效塔板數(shù)和有效塔板高度作為衡量柱效能的指標(biāo)時，應(yīng)指明測定物質(zhì)。 柱效不能表示被分離組分的實際分離效果，當(dāng)兩組分的分配系數(shù) K相同時，無論該色譜柱的塔板數(shù)多大，都無法分離。 四、速率理論 （ 一 ） 塔板理論優(yōu)缺點 （ 二 ） Van Deemteer 方程式 （一）塔板理論優(yōu)缺點 成功處 ： 解釋了色譜流出曲線的形狀和濃度極大值對應(yīng)的 tR 評價柱效 （ n， H） 存在問題 : 1） 做出了四個與實際不相符的假設(shè) 忽略了組分在兩相中傳質(zhì)和擴散的動力學(xué)過程 2） 只定性給出塔板高度的概念 ， 卻無法解釋板高的 影響因素 3） 排除了一個重要參數(shù) ——流動相的線速度 u， 因而無法解釋柱效與流速關(guān)系 更無法提出降低板高的途徑 （二） Van Deemteer 方程式 吸收了塔板理論的有效成果 ——H， 并從動力學(xué)角度較好地解釋了影響柱效的因素 uCuBAH ???? /渦流擴散項 縱向擴散項 傳質(zhì)阻抗項 1. 渦流擴散項 （多徑擴散項） ： A 產(chǎn)生原因： 載氣攜樣品進(jìn)柱 ， 遇到來自固定相顆粒 的阻力 →路徑不同 →渦流擴散 next 影響因素： 固體顆粒越小，填充越實， A項越小 dpA ?? ?2填充不規(guī)則因子—?填充顆粒直徑—dpdpA ?? ?討論： ?????????? 柱效， nHAdp?????????? 柱效， nHAdp?注： 顆粒太小 ， 柱壓過高且不易填充均勻 填充柱 ——60~100目 空心毛細(xì)管柱 （ ~） ， A=0， n理 較高 next 渦流擴散系數(shù)2. 縱向擴散項 （分子擴散項） ： B/u 產(chǎn)生原因： 峰在固定相中被流動相推動向前、展開 →兩邊濃度差 影響因素： gDB ?? ?2）彎曲因子（— 1???11????空心毛細(xì)管柱填充柱數(shù)（常數(shù)）組分在載氣中的擴散系—gDgR DBtuB ?? ，討論： ????????gRDMTtu）（或 ???????? 柱效， nHuB /縱向擴散系數(shù)MTDTgg ?? 或?? 注 ： 為降低縱向擴散，宜選用分子量較大的載氣、 控制較高線速度和較低的柱溫 ? 選擇載氣原則 ： 兼顧分析時間和減小縱向擴散 u 較小時 ， 選 M較大的 N2氣 （ 粘度大 ） u 較大時，選 M較小的 H2氣， He氣（粘度?。? 3. 傳質(zhì)阻抗項： Cu 產(chǎn)生原因： 樣品在氣液兩相分配，樣品未及溶解就 被帶走，從而造成峰擴張 影響因素： 傳質(zhì)阻抗系數(shù)lllg DdfkkCCCC 22)1(32 ???????固定液液膜厚度—df系數(shù)組分在固定液中的擴散—lDll DdfC 2??TDl ?? 討論： ? 注： 固定液應(yīng)完全覆蓋載體表面，不可以太薄， 否則柱子壽命短， k太??； T不可以超過固定液最佳使用溫度 ????lDTdf ????????? 柱效， nHuCCl小結(jié)： 范氏方程說明了在色譜分離條件的選擇中，填充 均勻程度、填充物的粒度、流動相的種類及流速、 固定相的液膜厚度等對柱效和峰展寬的影響 分離度 塔板理論和速率理論都難以描述難分離物質(zhì)對的實際分離程度。即柱效為多大時，相鄰兩組份能夠被完全分離。 難分離物質(zhì)對的分離度大小受色譜過程中兩種因素的綜合影響：保留值之差 ── 色譜過程的熱力學(xué)因素； 區(qū)域?qū)挾?── 色譜過程的動力學(xué)因素 。 色譜分離中的四種情況如圖所示： ① 柱效較高，△ K(分配系數(shù) )較大 ,完全分離； ② △ K不是很大，柱效較高，峰較窄，基本上完全分離； ③柱效較低，△ K較大 ,但分離的不好； ④ △ K小， 柱效低，分離效果更差。 1．分離度定義式 ? 分離度 ： 相臨兩組分間峰頂間距離是峰底寬平均值的幾倍 （衡量色譜分離條件優(yōu)劣的參數(shù)） 討論： 22112WWttR RR????峰寬和之半）保留值之差（峰頂間距)2(21)1(21122112 )(1 7 )(2WWttWWttR RRRR??????完全未分開完全分離基本分離????????????RtRtRRR??令 Wb(2)=Wb(1)=Wb（相鄰兩峰的峰底寬近似相等 ）， 引入相對保留值和塔板數(shù)，可導(dǎo)出下式： 161112212121121221211212有效nrrWtttrWtttWttWWttRbbbbbRRRRRRRRRR)()()()(39。39。39。39。39。39。39。39。)()()()()()()()()()()()(?????????????有效有效HrrRLrrRn?????221212221212116116)()(? 結(jié)論： ? 增加柱效 （ n有效 ） 是提高分離度的一個直接有效手段 ? 提高柱效：增加柱長；降低板高 ? 根據(jù)速率理論 ， 降低板高 ， 提高柱效的方法是： 1） 采用粒度較小 、 均勻填充的固定相 （ A項 ↓ ） 2） 分配色譜應(yīng)控制固定液液膜厚度 （ C項 ↓ ） 3） 適宜的操作條件： 流動相的性質(zhì)和流速 ， 柱溫等等 （ B項 ↓ ） ? 選用分子量較大、線速度較小的載氣 ——N2氣， ? 控制較低的柱溫 第三節(jié) 氣相色譜柱及分離條件的選擇 色譜柱組成 一 、 氣液分配色譜柱 二 、 氣固吸附色譜柱 柱管 填充劑 填充柱： 2~4米柱長 ， 2~6mm內(nèi)徑 毛細(xì)管柱：幾十米 ~幾百米柱長 ~ 固體吸附劑 ——氣 固吸附色譜柱 載體 +固定液 ——氣 液分配色譜柱 一、氣 液分配色譜柱 ? 固定相：載體 +固定液 （ 一 ） 載體 （ 二 ） 固定液 （一）載體 1． 作用： 承載固定液的作用 2． 要求： 比表面積大 （ 多涂漬固定液 ） 無吸附性 （ 不吸附被測組分 ） 化學(xué)惰性 （ 不與固定液發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ） 熱穩(wěn)定性好 一定的機械強度 ， 不易破碎； 顆粒大小均勻 、 適度 。 一般常用 60~80目 、 80~100目 。 3． 分類： （ 1） 硅藻土類：具有一定粒度的多孔性固體微粒 紅色：吸附力強 ， 與非極性物質(zhì)配伍 白色：吸附力弱 ， 與極性物質(zhì)配伍 紅色擔(dān)體 ：孔徑較小，表孔密集，比表面積較大，機械強度好。適宜分離非極性或弱極性組分的試樣。 缺點是表面存有活性吸附中心點。 白色擔(dān)體： 煅燒前原料中加入了少量助溶劑（碳酸鈉）。 顆 粒疏松，孔徑較大。表面積較小，機械強度較差。但吸附性顯著減小，適宜分離極性組分的試樣。 4． 載體的處理方法 ——鈍化 ， 減弱吸附性 酸洗：用于分析酸類和酯類 堿洗：用于分析胺類等堿性化合物 硅烷化：用于具有形成氫鍵能力的較強的化合物 表面釉化 （ 2）非硅藻土類：玻璃微球，石英微球， 氟塑載體，含氟化合物 填充柱氣液色譜擔(dān)體一覽表 種類 擔(dān)體名稱 特點及用途 生產(chǎn)廠家 紅色 硅藻土 擔(dān)體 201 紅