【正文】 項分別為：渦流擴散項、分子擴散項、傳質(zhì)阻力項（固定相、流動流動相和滯留流動相） 2022/2/4 色譜分析 1 34 色譜理論 —— 速率理論 各項可具體表述為： ? ? ? ?? ?? ? ? ?E222222202H239。 2022/2/4 色譜分析 1 31 色譜理論 —— 速率理論 1952年 Lapidus等對填充柱色譜過程做了較詳細(xì)的研究 ， 指出色譜過程中引起組分寬度擴張的因素主要是： ； ， 即它在兩相交換時傳質(zhì)速度是有限的 。 而就一定柱長而言 ， 組分在兩相間的 “ 平衡 ” 次數(shù)就越多 ， 色譜柱的分離效率就越高 ， 因此理論板高 H值是衡量色譜柱效率的一個很好的指標(biāo) 。 即相達(dá)成 “ 平衡 ” 所需的距離 H值越大 ， 則色譜峰展寬也就越嚴(yán)重 。 3. 組分在所有塔板上的兩相平衡在瞬間建立 。 他們假定： 1． 流動相按前進(jìn)方向以脈沖使通過柱子 ， 最小單位為一塔板體積 。RkrHtRrk U???? ?????2022/2/4 色譜分析 1 28 柱性能參數(shù)： 總孔率 柱壓降 滲透率 22MMTF F t F tu r L r V???? ? ?020iPLuP P Pkd?? ? ? ?2201000PPPdK k d??2022/2/4 色譜分析 1 29 色譜理論 —— 塔板理論 塔板理論是由 Martin等人在平衡色譜理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 。 1N r kRrk?????? ??????? ??222 221161rkNRrk?? ???? ??????? ??? ? 32 222239。21122( )1 .7 ( )RRhhttRWW???2022/2/4 色譜分析 1 27 基本關(guān)系式 22139。2 1 2 11 2 1 22( ) 2( )( ) ( )R R R Rbbt t t tRW W W W?????? imihhh???39。( 1 ) ( 1 )RRRRtVtV? ??221 6 5 . 5 4RRhttNWW?????? ?????? ??LHN?N和 H都有理論值和有效值兩類 ,其差別在于用保留時間和校正保留時間 2022/2/4 色譜分析 1 25 基本關(guān)系式（死時間測定） 死時間的測定很難： 無合適樣品 （完全不保留并有足夠強的紫外信號） 一般測定方法為 （紫外檢測器） ： 1. 正向 —— 四氟乙烯 反向 —— 苯甲酸、硝酸等 2. 比流動相少一個 C的同系物 3. 不具備條件時可用下式計算 Mt?? 空管柱體積 柱總空隙度流動相體積流量? ?? ? ? ?2 1 3 123 2 2 1()R R R RMRR R R Rt t t tttt t t t???????2022/2/4 色譜分析 1 26 基本關(guān)系式（分離度） 39。( 2 ) ( 2 )2 / 1 39。 2022/2/4 色譜分析 1 24 基本關(guān)系式 分離因子 塔板數(shù) 塔板高度 39。( ) ( ) ( ) ( )R i R i N i R iR S R S R S R St V V trt V V t? ? ? ?相對保留值是衡量分離情況的重要參數(shù)，大多數(shù)手冊上可查到。( ) ( ) ( ) ( )39。()P R MMSK t VktV? ? ???k ? 組分在固定相中的量組分在流動相中的量2022/2/4 色譜分析 1 23 基本關(guān)系式 相對保留值 39。R R Mt t t??保留時間 保留體積 容量因子 k 39。 2022/2/4 色譜分析 1 18 多模式及聯(lián)用技術(shù) 復(fù)雜樣品靠單一分離方法或技術(shù)是不夠的，需多模式及多項新技術(shù)的聯(lián)用。 3． 樣品用量少： 樣品用量一般為微升級 ， 少的可達(dá)納克級 。 2022/2/4 色譜分析 1 16 二、儀器的發(fā)展 ? 1967年時全世界共有色譜儀 7萬臺 ? 1972年就發(fā)展到 20萬臺 ? 現(xiàn)在我國的儀器就有數(shù)十萬臺 ? 過去龐大的體積，到現(xiàn)在的越來越小巧 ? 過去只有進(jìn)口的，現(xiàn)在國產(chǎn)的也很好 2022/2/4 色譜分析 1 17 二、色譜法的特點 1． 分離效率高： 可在很短的時間內(nèi)分離多達(dá)二 、 三百個組分的復(fù)雜物質(zhì) ， 柱效能可達(dá) 106的理論板 。 現(xiàn)在已經(jīng)派生出毛細(xì)管膠束電動色譜 、 毛細(xì)管等電聚焦 、 毛細(xì)管電泳離子分析法 、 微填充毛細(xì)管電泳法等多個新分支 。他們利用濾紙的毛細(xì)作用，讓溶劑由下至上地滲透，結(jié)合混合物中各組分在兩相中的溶解度的差異，使各組分以不同速率在濾紙上遷移而得到分離 2022/2/4 色譜分析 1 13 一、方法的發(fā)展 ? 1959年， Porath和 Flodin提出了大小排阻色譜法，其原理是利用柱內(nèi)多孔填料對不同尺寸的分子具有選擇滲透作用。 ? 1958年， Golay提出了分離效能極高的毛細(xì)管柱氣相色譜法 2022/2/4 色譜分析 1 12 一、方法的發(fā)展 ? 1938年， Izmailov等將糊狀氧化鋁鋪展在玻璃板上，形成 2mm厚的薄層，用于分離藥用植物的萃取物，開始了薄層色譜法。 2022/2/4 色譜分析 1 6 石油化工 ?石油產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控 ?油田開發(fā)（吸附絲技術(shù)） 2022/2/4 色譜分析 1 7 環(huán)保 ?污水檢測 ?大氣檢測 (室內(nèi)和環(huán)境中空氣質(zhì)量監(jiān)測、汽車內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測 ) 2022/2/4 色譜分析 1 8 醫(yī)藥衛(wèi)生 ?提純凈化 — 如手性色譜分離有效成分 ?藥物中間體的處理 ?食品衛(wèi)生監(jiān)測 （瘦肉精、農(nóng)殘、抗生素） 2022/2/4 色譜分析 1 9 化學(xué)研究 ?樣品提純 — 如合成產(chǎn)品的檢驗等 ?物質(zhì)性質(zhì)與其配比的相關(guān)性 —— 色譜法和化學(xué)計量學(xué)方法結(jié)合 2022/2/4 色譜分析 1 10 生命科學(xué)研究 ?DNA測序 — 用 CE、 HPLC技術(shù)、 ?生物工程下游技術(shù) — 細(xì)胞的培養(yǎng)、分離、純化和分析檢測 參見 劉國詮主編 《 生物工程下游技術(shù) 》 化學(xué)工業(yè)出版社， 1993年 2022/2/4 色譜分析 1 11 一、方法的發(fā)展 ? 1952年， Martin和 Synge首次用氣體為流動相，配合微量酸堿滴定，發(fā)明了氣相色譜法。 2022/2/4 色譜分析 1 5 色譜分析技術(shù)有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域 色譜分離是目前應(yīng)用最廣泛的分離方法。色譜分析 Chromatographic Analysis 浙江大學(xué)化學(xué)系 色譜分析方法 2022/2/4 色譜分析 1 3 色譜分離方法： ? ????????? ???????氣固色譜氣相色譜氣液色譜液固色譜液相色譜液液色譜超臨界流體色譜毛細(xì)管電泳2022/2/4 色譜分析 1 4 色譜法是一種分離方法，它利用被分離的諸物質(zhì)在 互不相溶 的兩相中分配系數(shù)的微小差異進(jìn)行分離。當(dāng)兩相作 相對移動時，使被測物質(zhì)在兩相之間進(jìn)行 反復(fù) 多次分配 ，使原來微小的差異累加產(chǎn)生了很大的效果，形成 差速遷移 ，使各組分在柱內(nèi)移動的同時逐漸分離，以達(dá)到分離、分析及測定一些物理化學(xué)常數(shù)的目的。已廣泛地用于石油化工、有機合成、生理生化、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測、刑事偵查、生產(chǎn)在線控制，乃至空間探索等許多領(lǐng)域，以解決各種分離分析課題。 ? 1953年， Adams和 Holmes合成了離子交換劑，并將其用于色譜分離，從而形成了離子交換色譜法。 ? 1944年， Consden、 Cordon和 Martin創(chuàng)立了紙色譜法。 ? 80年代發(fā)展起來的毛細(xì)管電泳 ， 解決了 DNA及其片段 、 單克隆抗體 、 蛋白質(zhì)及多肽等一般色譜技術(shù)難于解決的分離分析問題 。 2022/2/4 色譜分析 1 14 二、儀器的發(fā)展 ? 五十年代第一臺色譜儀問世 2022/2/4 色譜分析 1 15 二、儀器的發(fā)展 ? 六十年代就有數(shù)臺 5公斤重的色譜儀隨阿波羅飛船同登月球，自動取樣分析， ? 1970年更有一臺 100克重的色譜儀飛上了火星。 2． 檢測能力強： 可以檢測出 1011~1015克級的痕量組分 ， 能滿足環(huán)境檢測 、 農(nóng)藥殘留等大量日常檢測分析的需要 。 4． 適用范圍廣： 幾乎所有與化學(xué)有關(guān)的領(lǐng)域都有其用武之地 。 ? 極性溶劑提取物可考慮用 HPLC ? 有揮發(fā)性的化合物優(yōu)先用 GC ? 毛細(xì)管電泳是 HPLC的補充和發(fā)展 ? 聯(lián)用技術(shù)是今后的趨勢 GCMS LCMS GCMSMS GCFTIR 色譜基本理論 2022/2/4 色譜分析 1 20 三、色譜基本理論 2022/2/4 色譜分析 1 21 色譜分離原理 2022/2/4 色譜分析 1 22 基本關(guān)系式 39。( 1 )R M S P MV V V K V k? ? ? ?39。39。39。因其只與色譜柱種類及柱溫有關(guān)，故也是重要的定性指標(biāo)。39。39。39。39。4 39。116139。 他們把色譜柱比擬為分餾塔 ， 中間設(shè)想成可分為許多分餾塔片 （ 板 ） 。 2. 組分在柱內(nèi)兩相間的分配系數(shù)是恒定的 ， 與組分濃度及在柱內(nèi)的位置無關(guān) 。 4. 所有組分濃度以起始塔板中的濃度為基準(zhǔn) 2022/2/4 色譜分析 1 30 色譜理論 —— 塔板理論 由塔板理論可得到：在色譜過程中色譜峰是要展寬的 ， 展寬的寬度平方值和理論板高 H成正比 。 反之 ， 若理論板高 H值越小 。 塔板理論回答了影響色譜峰保留時間和峰寬度這二個重要問題 ， 但它沒有回答寬度也就是相應(yīng)的理論板高究竟受哪些操作條件的影響 。 2022/2/4 色譜分析 1 32 色譜理論 —— 速率理論 這就是著名的范底姆特方程 。39。 1 39。30 1 1 39。 色譜雜志 （ J， Chromatograpy） 1958年創(chuàng)刊 ,系多科性 （ 包括氣相 、 液相色譜 ， 薄層色譜 ，紙色譜 ， 離子交換色譜等 ） 國際雜志 ， 刊登各種原始論文及講座性文章 ， 并附有定性 、 定量數(shù)據(jù)及色譜文摘 ， 文章以英文 、 法文或德文發(fā)表 ， 從 1993年起分 A、 B卷發(fā)行 ， 每年還有Review專輯 。 Jouynal of Chromatography Library, 不定期出版 。 高分離色譜與色譜通訊 （ High Resolution Chromatography and Chromatography Communication） 1978年創(chuàng)刊 。 刊登色譜文章和評論性文章的還有各種分析化學(xué)相關(guān)的雜志 ， 如各國的 “ 分析化學(xué) ” （ 中 、 美 、 英 、 日 、 德等 ） ， 中文的《 理化檢驗 》 、 《 環(huán)境化學(xué) 》 等專業(yè)文獻(xiàn)上也有相當(dāng)比例的色譜論文發(fā)表 。 如 1999年 3月起再版的 《 分析化學(xué)手冊 》 第二版 ， 共 10個分冊： 1基礎(chǔ)知識與安全知識 2化學(xué)分析 3光譜分析 4電分析化學(xué) 5氣相色譜分析 6液相色譜分析 7核磁共振波譜分析 8熱分析 9質(zhì)譜分析 10化學(xué)計量學(xué) 2022/2/4 色譜分析 1 44 學(xué)術(shù)會議文集 每年都有不同組織者組織召開的國際國內(nèi)的各種分析界的學(xué)術(shù)報告會 ， 會議的文集也是一種很好的參考文獻(xiàn) ， 值得收集閱讀 。 2022/2/4 色譜分析 1 45 色譜網(wǎng)站 已有很多國際網(wǎng)站 ， 包括美國化學(xué)會的網(wǎng)站 ，可搜索后查取相關(guān)文獻(xiàn) 。 固定相 —— 柱內(nèi)不移動、起分離作用的物質(zhì)，有固體和液體之分。 1 氣固填充色譜柱 固定相為吸附劑，有以下特點： 1) 較大的比表面 —— 大于 200M2/克 2) 較好的選擇性 3) 良好的穩(wěn)定性 4) 使用方便 2022/2/4 色譜分析