（3）.固定相及分离柱气相色谱中的固定液原则上都可以用于液相色谱，其选用原则与气相色谱一样。但在高效液相色谱中，分离柱的制备是一项技术要求非常高的工作，一般很少自行制备。3.速率理论的要点(1)组分分子在柱内运行的多路径与涡流扩散、浓度梯度所造成的分子扩散及传质阻力使气液两相间的分配平衡不能瞬间达到等因素是造成色谱峰扩展柱效下降的主要原因。(2)通过选择适当的固定相粒度、载气种类、液膜厚度及载气流速可提高柱效。(3)速率理论为色谱分离和操作条件选择提供了理论指导。阐明了流速和柱温对柱效及分离的影响。（4）各种因素相互制约，如载气流速增大，分子扩散项的影响减小，使柱效提高，但同时传质阻力项的影响增大，又使柱效下降：柱温升高，有利于传质，但又加剧了分子扩散的影响，选择最佳条件，才能使柱效达到最高三、分离度塔板理论和速率理论都难以描述难分离物质对的实际分离程度。即柱效为多大时，相邻两组份能够被完全分离。难分离物质对的分离度大小受色谱过程中两种因素的综合影响：保留值之差—色谱过程的热力学因素：?区域宽度—一色谱过程的动力学因素。色谱分离中的四种情况如右图所示：@色谱分离中的四种情况的讨论：①柱效较高，△K(分配系数）较大，完全分离：②△K不是很大，柱效较高，峰较窄，基本上完全分离：③柱效较低，，△K较大，但分离的不好；2(tR(2) - t R())④△K小，柱效低，分离效果更差。R=分高度的表达式：Wb(2) +Wb()R=0.8：两峰的分离程度可达89%：2( R(2) - I R(l)R=1：分离程度98%;1.699(Y/2(2) + Y/2()R=1.5：达99.7%（相邻两峰完全分离的标准）令Wb(2)=Wb(1)=Wb（相邻两峰的峰底宽近似相等），引入相对保留值和塔板数，可导出下式：ie,-1ko(t/ -1) 1 k2(tr(2) - t ()R=n有效=16R"(-W,W.Wb(2) +Wb()r21-(r2i-1)(21 -1)n有效L=16R*(").H有效/e16W.r21r21讨论：（1）分离度与柱效分离度与柱效的平方根成正比，r21一定时，增加柱效，可提高分离度，但组分保留时间增加且峰扩展，分析时间长。（2）分离度与r21增大r21是提高分离度的最有效方法，计算可知，在相同分离度下，当r21增加一倍，需要的n有效减小10000倍。增大121的最有效方法是选择合适的固定液。分配比对分离度的影响(3）k大，R大方法：改变柱温：改变相比例题1：在一定条件下，两个组分的调整保留时间分别为85秒和100秒，要达到完全分离，即R=1.5。计算需要多少块有效塔板。若填充柱的塔板高度为0.1cm，柱长是多少？解：r21=100/85=1.18
（3）.固定相及分离柱 气相色谱中的固定液原则上都可以用于液相色谱，其选用原则与气相色谱一样。但在高效液 相色谱中，分离柱的制备是一项技术要求非常高的工作，一般很少自行制备。 3. 速率理论的要点 (1)组分分子在柱内运行的多路径与涡流扩散、浓度梯度所造成的分子扩散及传质阻力使气液两相间的分配平衡不能瞬间达 到等因素是造成色谱峰扩展柱效下降的主要原因。 (2)通过选择适当的固定相粒度、载气种类、液膜厚度及载气流速可提高柱效。 (3)速率理论为色谱分离和操作条件选择提供了理论指导。阐明了流速和柱温对柱效及分离的影响。 (4) 各种因素相互制约，如载气流速增大，分子扩散项的影响减小，使柱效提高，但同时传质阻力项的影响增大，又使柱 效下降；柱温升高，有利于传质，但又加剧了分子扩散的影响，选择最佳条件，才能使柱效达到最高。 三、 分离度 塔板理论和速率理论都难以描述难分离物质对的实际分离程度。即柱效为多大时，相邻两组份能够被完全分离。 难分离物 质对的分离度大小受色谱过程中两种因素的综合影响： 保留值之差──色谱过程的热力学因素； 区域宽度──色谱过程的动力学因素。 色谱分离中的四种情况如右图所示： 色谱分离中的四种情况的讨论： ① 柱效较高，△K(分配系数)较大,完全分离； ② △K 不是很大，柱效较高，峰较窄，基本上完全分离； ③柱效较低，△K 较大,但分离的不好； ④ △K 小，柱效低，分离效果更差。 分离度的表达式： R=0.8：两峰的分离程度可达 89%； R=1：分离程度 98%； R=1.5：达 99.7%（相邻两峰完全分离的标准）。 令 Wb(2)=Wb(1)=Wb（相邻两峰的峰底宽近似相等），引入相对保留值和塔板数，可导出下式： 讨论： （1）分离度与柱效 分离度与柱效的平方根成正比， r21 一定时，增加柱效，可提高分离度，但组分保留时间增 加且峰扩展，分析时间长。 （2）分离度与 r21 增大 r21 是提高分离度的最有效方法，计算可知，在相同分离度下，当 r21 增加一倍，需要的 n 有效 减小 10000 倍。 增大 r21 的最有效方法是选择合适的固定液。 分配比对分离度的影响 （3）k 大，R 大 方法：改变柱温； 改变相比 例题 1： 在一定条件下，两个组分的调整保留时间分别为 85 秒和 100 秒，要达到完全分离，即 R=1.5 。计算需要多少块有效塔板。 若填充柱的塔板高度为 0.1 cm，柱长是多少？ 解： r21= 100 / 85 = 1.18 1.699( ) 2( ) 2( ) 1/ 2(2) 1/ 2(1) (2) (1) (2) (1) (2) (1) Y Y t t W W t t R R R b b R R + − = + − = 16 ( 1) ( 1) 2( ) ( 1) 2 1 2 1 ' ' ' 2 1 ' ' ' ' ' (2) (1) (2) (1) ( 2) ( 2) (1) ( 2) (1) ( 2) (1) (1) n有效 r r W t t t r W t t t W t t W W t t R b b b b b R R R R R R R R R R − = − = − = − = + − = 有效 有效 H r r L R r r n R − = − = 2 21 2 21 2 21 2 21 ) 1 16 ( ) 1 16 (
n有效=16R2[r21/(r21—1)J2=16×1.52×(1.18/0.18)2=1547（块）L有效=n有效·H有效=1547×0.1=155cm即柱长为1.55米时，两组分可以得到完全分离。例题2在一定条件下，两个组分的保留时间分别为12.2s和12.8s，计算分离度。要达到完全分离，即R=1.5，所需要的柱长。解：4×12.2Wl=4m-=0.8133分离度：Vn36002×(12.8-12.2)=0.72R:0.8533+0.81334×12.8Wb2 =4'R2 _-=0.8533V3600Vn1.5x1=4.34 mL:R0.72塔板数增加一倍，分离度增加多少？第三节色谱定性、定量分析一、色谱定性鉴定方法1.利用纯物质定性的方法利用保留值定性：通过对比试样中具有与纯物质相同保留值的色谱峰，来确定试样中是否含有该物质及在色谱图中的位置。不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。利用加入法定性：将纯物质加入到试样中，观察各组分色谱峰的相对变化。2.利用文献保留值定性利用相对保留值r21定性相对保留值r21仅与柱温和固定液性质有关。在色谱手册中都列有各种物质在不同固定液上的保留数据，可以用来进行定性鉴定。3.保留指数信号又称Kovats指数（I)，是一种重现性较好的定性参数。测定方法：t R(x).将正构烷烃作为标准，规定其保留指数为分子中碳原子个数乘tR(Z)t R(Z+1)进卡以100（如正已烷的保留指数为600）。空气峰其它物质的保留指数（X）是通过选定两个相邻的正构烷烃44其分别具有Z和Z十1个碳原子。被测物质X的调整保留时间应在时间相邻两个正构烷烃的调整保留值之间如图所示：IR(+) >IR(x) >IR(2Z)保留指数计算方法Ig fr(x) -Ig 'r(2) +Z)1x=100(Ig IR(Z+1) - Ig tR(2)4.与其他分析仪器联用的定性方法小型化的台式色质谱联用仪（GC-MS：LC-MS）色谱-红外光谱仪联用仪：组分的结构鉴定二、色谱定量分析方法1.峰面积的测量（1）峰高（h）乘半峰宽（Y1/2）法：近似将色谱峰当作等腰三角形。此法算出的面积是实际峰面积的0.94倍A=1.064h.Y1/2（2）峰高乘平均峰宽法：当峰形不对称时，可在峰高0.15和0.85处分别测定峰宽，由下式计算峰面积：A=h-（Y0.15+Y0.85）/2
n 有效 = 16R2 [r21 / (r21 —1) ]2 = 16×1.52 ×(1.18 / 0.18 ) 2 = 1547（块） L 有效 = n 有效·H 有效 = 1547×0.1 = 155 cm 即柱长为 1.55 米时，两组分可以得到完全分离。 例题 2 在一定条件下，两个组分的保留时间分别为 12.2s 和 12.8s，计算分离度。要达到完全分离，即 R=1.5，所需要的柱长。 解： 分离度： 塔板数增加一倍，分离度增加多少？ 第三节 色谱定性、定量分析 一、色谱定性鉴定方法 1.利用纯物质定性的方法 利用保留值定性： 通过对比试样中具有与纯物质相同保留值的色谱峰，来确定试样中是否含有该物质及在色谱图中的 位置。不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。 利用加入法定性： 将纯物质加入到试样中，观察各组分色谱峰的相对变化。 2.利用文献保留值定性 利用相对保留值 r21 定性 相对保留值 r21 仅与柱温和固定液性质有关。在色谱手册中都列有各种物质在不同固定液 上的保留数据，可以用来进行定性鉴定。 3.保留指数 又称 Kovats 指数(Ⅰ)，是一种重现性较好的定性参数。测定方法： 将正构烷烃作为标准，规定其保留指数为分子中碳原子个数乘 以 100（如正己烷的保留指数为 600）。 其它物质的保留指数（IX）是通过选定两个相邻的正构烷烃， 其分别具有 Z 和 Z＋1 个碳原子。被测物质 X 的调整保留时间应在 相邻两个正构烷烃的调整保留值之间如图所示： 保留指数计算方法 4.与其他分析仪器联用的定性方法 小型化的台式色质谱联用仪（GC-MS；LC-MS） 色谱-红外光谱仪联用仪；组分的结构鉴定 二、 色谱定量分析方法 1. 峰面积的测量 （1）峰高（h）乘半峰宽（Y 1/2）法：近似将色谱峰当作等腰三角形。此法算出的面积是实际峰面积的 0.94 倍： A = 1.064 h·Y1/2 （2）峰高乘平均峰宽法：当峰形不对称时，可在峰高 0.15 和 0.85 处分别测定峰宽，由下式计算峰面积： A = h·（Y 0.15 + Y 0.85 ）/ 2 0.8533 3600 4 12.8 4 0.8133 3600 4 12.2 4 2 2 1 1 = = = = = = n t W n t W R b R b 0.72 0.8533 0.8133 2 (12.8 12.2) = + − R = L m R R L 1 4.34 0.72 1.5 2 1 2 1 2 2 = = = ) lg lg lg lg 100( ' ( ) ' ( 1) ' ( ) ' ( ) ' ( ) ' ( ) ' ( 1) Z t t t t I t t t R Z R Z R X R Z X R Z R X R Z + − − = + +