气相色谱分析理论基础
气相色谱分析理论基础
二、色谱分离的基本理论 试样在色谱柱中的分离需要解决两个问题： 1.试样各组分在两相间的分配一反映在各个色谱峰在柱后出现 的时间（保留值）上。 (热力学因素控制，包括组分和固定液的结构和性质) 2.各组分在色谱柱中的运动情况一反映在半峰宽度上。 (动力学因素控制，包括两相中的运动阻力，扩散) 色谱理论鼎要解决的问题： 色谱分离过程的热力学和动力学问题。 两种色谱理论： 塔板理论和速率理论
色谱理论需要解决的问题： 色谱分离过程的热力学和动力学问题。 试样在色谱柱中的分离需要解决两个问题： 1. 试样各组分在两相间的分配-反映在各个色谱峰在柱后出现 的时间（保留值）上。 （热力学因素控制，包括组分和固定液的结构和性质） 2. 各组分在色谱柱中的运动情况-反映在半峰宽度上。 （动力学因素控制，包括两相中的运动阻力，扩散） 两种色谱理论： 塔板理论和速率理论。 二、色谱分离的基本理论
1. 塔板理论 柱分离效能指标 半经验理论 将色谱分离过程比拟作蒸馏过程，将连续的 色谱分离过程分割成多次的平衡衡过程的重复 (类似于蒸馏塔塔板上的平衡过程) 塔板理论的假设： (1)在每一个平衡过程间隔内，平衡可以迅速达 到，达到分配平衡的每一小段柱长为理论塔板 高度(H); (2)将载气看作成脉动（间歇）过程； (3)样品和载气均加在第0号塔板上，且试样沿 色谱柱方向的扩散可忽略； (4)每次分配的分配系数相同
塔板理论的假设： (1)在每一个平衡过程间隔内，平衡可以迅速达 到，达到分配平衡的每一小段柱长为理论塔板 高度（H）； (2) 将载气看作成脉动（间歇）过程； (3) 样品和载气均加在第0号塔板上，且试样沿 色谱柱方向的扩散可忽略； (4) 每次分配的分配系数相同。 半经验理论 将色谱分离过程比拟作蒸馏过程，将连续的 色谱分离过程分割成多次的平衡过程的重复 （类似于蒸馏塔塔板上的平衡过程） 1. 塔板理论 ——柱分离效能指标
色谱柱长：L 虚拟的塔板间距离：H 描述柱效 色谱柱的理论塔板数： 能的指标 三者的关系为： n=L/H 理论塔板数与色谱参数之间的关系为： m=554会P=161 色谱峰越窄，塔板数越多，理论塔板高度越小， 柱效能越高 用不同物质计算可得到不同的理论塔板数
色谱柱长：L 虚拟的塔板间距离：H 色谱柱的理论塔板数：n 色谱峰越窄，塔板数越多，理论塔板高度越小， 柱效能越高 描 述 柱 效 能的指标 2 2 1/ 2 5.54( ) 16( ) R R t t n Y Y 理 = = 理论塔板数与色谱参数之间的关系为： 用不同物质计算可得到不同的理论塔板数。 三者的关系为： n = L / H
有效塔板数和有效搭板高度 组分在时间内不参与柱内分配。需引入有 效塔板数和有效塔板高度： a-54号f=169 %a=54克2}=16 1/2 L H有效 n有效
2 2 1/ 2 5.54( ) 16( ) R R t t n Y Y 理 = = ' ' 2 2 1/ 2 5.54( ) 16( ) R R t t n Y Y = = 有效 • 组分在tM时间内不参与柱内分配。需引入有 效塔板数和有效塔板高度： L H n 有效 = 有效 有效塔板数和有效塔板高度