色譜導論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)遷移和擴散的數(shù)學模型，從而可準確的描述組分在色譜柱內(nèi)運動的特征。 塔板模型 :假設色譜柱是由若干個小段組成的，在每一個段內(nèi)，一部分空間為固定相所占據(jù)，而另一部分空間為流動相所占據(jù)。一、塔板模型塔板模型 樣品中組分隨流動相在柱內(nèi)流動時，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)達到一次瞬間的分配平衡，柱內(nèi)這一小段稱為一個理論塔板，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： 流動相進入柱子不是連續(xù)的，而是脈沖式的：每次進入一個塔板體積的流動相。 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。 開始時，組分加在零號塔板上，軸向擴散可以忽略。 假設：塔板模型 假設色譜柱由 5塊塔板組成，即 N=5； 組分的質(zhì)量為 1024個單位，分配系數(shù) k=1。 當把組分加在零號塔板上時，組分瞬時在零號塔板上達到平衡，流動相和固定相組分量各為 512。然后一個塔板體積的流動相以脈沖方式進入零號塔板上，將原來零號塔板上的流動相頂托到第一號塔板上，此時零號塔板與一號塔板上組分總量各為 512；但 1號塔板上流動相和固定相中組分量卻各為 256。此后，這一過程就重復進行，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，組分隨著流動相在柱內(nèi)移動時，一方面在柱內(nèi)擴散，另一方面譜帶的峰值逐漸向后推移 (峰值位置用括號標出 )。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 N大于 50時，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 當塔板數(shù) N很大時，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為進樣量， VR為保留體積， σ 為標準差， σ ＝ VR/√N 。 當流出濃度最大時，V=VR， C(VR)Cmax＝ (√N *M)/(√2π*V R)－ M/(√2π*σ) 。說明色譜峰的高度正比于進樣量與色譜柱理論板數(shù)的方根，而反比于保留體積（或保留時間）與峰寬。即：（ 1）色譜定量分析時，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）當保留體積和進樣量一定時，色譜柱的柱效越高（理論板數(shù)越高）則峰越高（峰寬越小）；（ 3）對一定的色譜拄隨著組分出峰時間的推遲，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)學模型。 隨著洗脫時間的增加，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)分布的標準差決定于譜帶在色譜柱內(nèi)所在位置 (L)、 柱效 (N=L/H)、淋洗時間。 三、塔板理論的意義 理論塔板數(shù)是反映柱效能的指標， 塔板數(shù)是組分所達到平衡次數(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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