色譜導(dǎo)論ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-26 03:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 rtin 和 Snyge在 1941年提出。 把色譜柱比作蒸餾塔，引用蒸餾塔理論和概念，從而成功的解釋了色譜過程，通過該理論研究組分在色譜柱內(nèi)遷移和擴(kuò)散的數(shù)學(xué)模型，從而可準(zhǔn)確的描述組分在色譜柱內(nèi)運(yùn)動(dòng)的特征。 塔板模型 :假設(shè)色譜柱是由若干個(gè)小段組成的，在每一個(gè)段內(nèi)，一部分空間為固定相所占據(jù)，而另一部分空間為流動(dòng)相所占據(jù)。一、塔板模型塔板模型 樣品中組分隨流動(dòng)相在柱內(nèi)流動(dòng)時(shí)，每流過一小段 H距離，組分可在兩相間按照分配系數(shù) k(＝ Cs/Cm)達(dá)到一次瞬間的分配平衡，柱內(nèi)這一小段稱為一個(gè)理論塔板，這一小段的高度 H稱為塔板高度。 柱內(nèi)各段的塔板高度 H不變，柱子塔板數(shù)為： N=L/H， N為塔板數(shù)， L為柱長。假設(shè)： 流動(dòng)相進(jìn)入柱子不是連續(xù)的，而是脈沖式的：每次進(jìn)入一個(gè)塔板體積的流動(dòng)相。 分配系數(shù)在所有塔板上是常數(shù)，且與組分在某一塔板上的量無關(guān)。 開始時(shí)，組分加在零號塔板上，軸向擴(kuò)散可以忽略。 假設(shè)：塔板模型 假設(shè)色譜柱由 5塊塔板組成，即 N=5； 組分的質(zhì)量為 1024個(gè)單位，分配系數(shù) k=1。 當(dāng)把組分加在零號塔板上時(shí)，組分瞬時(shí)在零號塔板上達(dá)到平衡，流動(dòng)相和固定相組分量各為 512。然后一個(gè)塔板體積的流動(dòng)相以脈沖方式進(jìn)入零號塔板上，將原來零號塔板上的流動(dòng)相頂托到第一號塔板上，此時(shí)零號塔板與一號塔板上組分總量各為 512；但 1號塔板上流動(dòng)相和固定相中組分量卻各為 256。此后，這一過程就重復(fù)進(jìn)行，組分的分配情況，見下表。塔板模型例如組分為 1024單位，塔板數(shù) N=5， 分配系數(shù) k＝ 1的分配表加入體 積 N0 N1 N2 N3 N4 柱 出口1 10242 512 512)3 256 (512) 2564 128 (384 384) 1285 64 256 (384) 256 646 32 160 (320 320) 160 327 16 96 240 (320) 240 808 8 56 168 (280 280) 1209 4 32 112 224 (280) 14010 2 18 72 168 252 (14011 1 10 45 120 210 12612 1/2 6 28 83 165 10413 1/4 3 16 55 124 8414 1/8 1 10 36 90 6115 1/16 1/2 5 23 63 4516 1/32 1/4 2 15 43 32 從上表可見，組分隨著流動(dòng)相在柱內(nèi)移動(dòng)時(shí)，一方面在柱內(nèi)擴(kuò)散，另一方面譜帶的峰值逐漸向后推移 (峰值位置用括號標(biāo)出 )。柱出口流出液的濃度分布呈低、高、低的變化。見以此值作得圖與典型色譜圖已很相似。但圖 97流出曲線是不對稱的，與正態(tài)分布不同。這是由于柱子總塔板數(shù)太少的緣故。當(dāng) N大于 50時(shí)，就可得到對稱的曲線。而一般色譜法中， N值是很大的，如氣相色譜一般為 103～ 106。若柱內(nèi)的塔板數(shù)增加則峰形變窄并趨于對稱。塔板模型 當(dāng)塔板數(shù) N很大時(shí)，流出液中濃度 C隨淋洗體積 V的變化可用正態(tài)方程來描述，這就是色譜過程的流出方程。C(V)= M/[√(2π)?σ]e 1/2*[(VRV)/ σ]2 ， M為進(jìn)樣量， VR為保留體積， σ 為標(biāo)準(zhǔn)差， σ ＝ VR/√N(yùn) 。 當(dāng)流出濃度最大時(shí)，V=VR， C(VR)Cmax＝ (√N(yùn) *M)/(√2π*V R)－ M/(√2π*σ) 。說明色譜峰的高度正比于進(jìn)樣量與色譜柱理論板數(shù)的方根，而反比于保留體積（或保留時(shí)間）與峰寬。即：（ 1）色譜定量分析時(shí)，對于一定的色譜柱與保留體積（即相同的色譜條件）可用峰高或峰面積作為定量的依據(jù)；（ 2）當(dāng)保留體積和進(jìn)樣量一定時(shí)，色譜柱的柱效越高（理論板數(shù)越高）則峰越高（峰寬越?。?；（ 3）對一定的色譜拄隨著組分出峰時(shí)間的推遲，保留體積增加，峰變矮，即先出的峰高而窄，后出的峰低而寬。 二、 塔板理論方程式 提出了組分在色譜柱內(nèi)分布 (或色譜峰 )的數(shù)學(xué)模型。 隨著洗脫時(shí)間的增加，組分在柱內(nèi)逐步形成向后遷移的濃度正態(tài)分布的譜帶；正態(tài)分布的標(biāo)準(zhǔn)差決定于譜帶在色譜柱內(nèi)所在位置 (L)、 柱效 (N=L/H)、淋洗時(shí)間。 三、塔板理論的意義 理論塔板數(shù)是反映柱效能的指標(biāo)， 塔板數(shù)是組分所達(dá)到平衡次數(shù)的多少。 組分 組分 2在色譜系統(tǒng)中分離的基本條件是容量因子 k’ 不同，這僅是分離的可能性，能
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