1、現代色譜分析n1941年，英國人Martin和Synge首次提出液液色譜法n 20世紀40年代，在研究分配色譜理論的過程中，證實了氣體作為色譜流動相的可行性，并預言了GC的誕生。n1952年他們發表第一篇關于GC的論文。n獲1952年的若貝爾化學獎。n1955年，第一臺商品GC儀器推出。n1956年，Martin首次提出使用小口徑（0.2mm）色譜柱的建議n1957年，美國學者Golay首先用毛細管進行色譜分離實驗，獲得了高于填充柱的分辨率和柱效能n1959年，Porath和Flodin提出空間排阻色譜n1970年以后逐漸發展了HPLC以及各種檢測器和聯用手段n1975年，Small發表第一篇

2、離子色譜論文，同年商品儀器問世n1979年，彈性石英毛細管色譜柱商品化續前圖示有關色譜的工具書及色譜期刊n 張祥民編著.現代色譜分析，2006年3月第1版 ，復旦大學出版社 n 蘇立強主編.色譜分析法 ，2009年第1版 ， 清華大學出版社 n 劉虎威編著.氣相色譜方法及應用，2007年5月第2版 ，化學工業出版社n傅若農主編. 色譜技術叢書 ，2007年5月第2版 ，化學工業出版社n分析化學n色譜n分析測試通報n藥物分析雜志n分析試驗室n分析科學學報nJournal of Chromatography A/BnJournal of Chromatographic SciencenJourna

3、l of Separation SciencenChromatographianJournal of Liquid Chromatography & Related TechniquesnBiomedical Chromatography nLC-GCnJournal of Capillary ElectrophoresisnElectrophoresisnAnalytical Chemistry續前色譜圖示意圖色譜圖示意圖ABAAWfhs2)(205. 0從色譜圖中，可得許多信息：1 色譜峰的個數，可判斷所含組分的最少個數；2 根據色譜峰的保留值，可以進行定性分析；3 根據色譜峰的面

4、積或峰高，可以進行定量分析；4 色譜峰的保留值及其區域寬度，評價柱效依據；5 色譜峰兩峰間的距離 二、定性參數RtRR0tttRRcVtF00cVtF00(1)tk F(1)mVkmsVKVRV2211RR2 ,1RRtVrtVRR0RcsVVVtFKVRVR(x)R(z)xR(zn)R(z)lglg=100Z+nlglgttItt100(775.6AIlg310-lg174乙 酸 正 丁 酯 )=100 7+1lg373.4-lg174三、柱效參數（二）理論塔板數和理論塔板高度2Rn(/ )t2Rn 16()tW2R1 2n 5.54()tW2221 2()5.54()16()RReffRt

5、tntWW2. 理論塔板高度LHneffeffLHn四、分離參數2121RRRR12122()()/2ttttRW WW W（一）分離度（resolution,R)1.分離度定義與含義2.基本分離方程式221() ()41knRkabca柱效項b-柱選擇項c柱容量項（2）薄層色譜：21() (1)4fnRRabc（二）有效峰數（effective peak number,ENP)11ZZENPR11ZZRZZ式中，為含有和 個碳的正構同系物的分離度2(870.6554.0)131.412.037.54ENP WCOT說明在柱上正戊醇與正己醇的色譜峰間能容納31.4個色譜峰。（三）分離值11ZZ

6、RSVR*R含義：兩個相鄰峰的分離度為時，在含有Z與Z+1個碳的同系物色譜峰間能容納的峰數。2.在薄層色譜法中的定義和含義1RSVR例1 若Rf=0及Rf1兩組分斑點分離度R=6，兩相鄰組分斑點的R*=1.5,則：6131.5SV 例2 若Rf=0及Rf1兩組分斑點分離度R=6，兩相鄰組分斑點的R*=1.0,則：6151.0SV （四）分離數（separation number,SN; Trennzahl,TZ)(1)()1 2(1)1 2()1R ZR ZZZttSNWW(1)()(1)()1.6991R ZR ZZZttSNWW1 2,1.699ww將代入上式：將分離度公式代入上式：11.

7、69912ZZSNR10.851ZZSNR1.177RSNSV當時，分離數的含義：870.6554.0126.57.084.44SN 2.在薄層色譜法中的定義和含義011LSNbb10ffLRR及兩組分斑點重心間距離（薄層掃描峰頂間距離），近似為原點至溶劑前沿的距離。00fbR 的斑點的半峰寬11fbR 斑點的半峰寬在薄層色譜法中，計算Rf=0及Rf=1兩組分斑點的分離度時，可用下式：11.177()oLRbb1,RSVR將上式代入得：011.177() 1LSVRbbSN的含義：*11.177) 1RSVSNbb 0L當時，=(計算結果表明，在Rf=1及Rf=0的組分的斑點間，可容納相鄰斑點

8、的分離度（R*)為1.5得斑點9.5個。12719.53.98.2SN 五、相平衡參數sm=CKC2.分配系數與柱溫的關系lnocGKRT smmkmsssmmmmCVkmC VsmVkKKV4分配系數和容量因子的關系()msV V相 比vRu0RtRtmmm mmsmSm ms stNC VRttNNC VCV1111smRVkKV(1)RLLtku000(1 )tkttk 000RRtttktt0(1)sRmVttKV或（三）分配系數與保留體積的關系0(1)sRmVVVKV（四）分配系數與比移值的關系0fRRtt因為mfmsVRVKV所以：（五）容量因子與比移值的關系1111ffRkkR或

9、組分停留在固定相中的時間為：02.00.21.8minRRttt 1.8 1018RRcVtFmlRsVKV 18360.5RsVKVA滯留在流動相中的時間分數，即為保留比()()25.02.01.015.02.0R BR Att015.02.06.52.0Rtkt110.13311 6.5Rk 六、色譜分離的前提(1)sRAoAmVttKV0(1)sRBBmVttKV0()RABtt kk0()sRRARBABmVttttKKV第二節第二節 塔板理論塔板理論色譜是一種分離技術,組分先分離才可定性定量. 如何選擇最佳分離條件,這需要色譜理論的指導. 一、二項式分布一、二項式分布轉移N次后第r號

10、塔板中的質量Nmr sm!()!NNrrrNmmmr Nr3(3 3)333!0.6670.3330.0373!(3 3)!m二項式展開式各項相當于各塔板中某一個組分溶質的總量Nmmrmmmm 總Nm mrm ms sCVmCVCV11NrsmmC C11NrmKNssrmmmm 總Ns srm ms sCVmCVCV1NrKmK當 n=3, r=0時, 求流動相和固定相中溶質的含量10.2970.0991 2sm 20.2970.1982 1sm 二、正態分布2R2( -)02=e(1)2t tCC (1) t = tR時，有極大值 ,0max(2)2CC2maxRRVnWC將式 (2) 代

11、入式 (1) 得：2R2( -)2max=et tCCCmax的影響因素 (1) 進樣量C0愈大,則Cmax愈大. C0與Cmax成正比。這是色譜峰高定量的依據。 （2）H值愈小，柱效愈高， 愈小,Cmax/C0比值愈大。即H越小，柱效n越高 (3)色譜柱內徑愈小，填充愈緊密， Cmax/C0比值也愈大。即柱愈細填充愈緊密，柱效n越高。 （4） 色譜柱愈短， Cmax值愈大。 （5） 先流出柱子的組分容量因子小，所以Cmax/C0比值愈大，反之提高色譜柱的溫度（對GC），增加流動相中強洗脫溶劑的濃度（對HPLC），都可以使容量因子下降，比而使Cmax/C0比值愈大，提高色譜檢測靈敏度。 三、理

12、論塔板高度和理論塔板數2()Rtn21 25.54()RtnW216()RtnWRt2()effRnt21 25.54()effRntW216()effRntW理論塔板高度為：每 米 理 論 塔 板 數 為 ：2.4103/2=1.2103(m1)320000.83 (mm)2.4 10H 231.505.54()2.4 100.10/2.0n四、塔板理論的作用與不足四、塔板理論的作用與不足 (一)塔扳理論在色譜法中的地位與作用： 1從塔板理論方程式的形式看它描述的色譜信號軌跡應該是正態分布函數，與實際記錄的色譜流出曲線相符合，說明此方程是準確的，且對色譜分配系統有理論指導意義。2由塔板理論據

13、導出來計算往效率的理論塔板數(n)公式，是行之有效的。長期以來用n值的大小評價色譜柱柱效是成功的，是色譜工作者不可缺少的計算公式。3. 塔板理論方程式描述色譜峰極高點的Cmax數值是符合公式要求的，實驗數據證明Cmax 與n，Co，VR之間的關系是正確的。各參數對Cmax之影響都是客觀的。 4按塔板理論模型所建立起來的一些方程式討論了某些色譜參數對組分色譜峰區域半峰寬公式均符臺流出曲線半高峰寬變化的實際。特別應指出的是，塔板理論也提出了理論塔板高度對色譜峰區域寬度擴張的影響，這一點過去往往被忽視。 (二) 塔扳理論存在的不足： 1.塔板理論是模擬在一些假設條件下而提出的，假設同實際情況有差距，

14、所以他描述的色譜分配過程定量關系合有不準確的地方。2.對于塔板高度H這個抽象的物理量究竟由哪些參變量決定的？H又將怎樣影響色譜峰擴張等一些實質性的較深入的問題，塔板理論卻不能回答。 3.為什么流動相線速度(U)不同，柱效率(n)不同；而有時當U值由很小一下變得很大時，則柱效能（n）指標并未變化許多，但峰寬各異，這些現象塔板理論也無能為力4.塔報理論忽略了組分分子在柱中塔板間的縱向擴散作用，特別當傳質速率很快時，其縱向擴散作用為主導方面，這一關鍵問題并未闡述。第三節 速率理論（一）影響板高因素的討論2縱向擴散(longitudinal diffusion) 3傳質阻抗 (mass transfe

15、r resistance) 2mmpm()CCdD2223(1)fssdkCkD2(1)kk216fssdCD1kkCs當時， 減小，減小1k一般情況下，（二）Van Deemeter方程式在GC中的表現形式222223(1)fpmmdkHdDuukD（2）快速氣相色譜法220.01(1)mkCk 2220.01(1)pmmdkCkD于是將Cm及Cs代入式（1）中得：uDdkkuDdkkuDdHsfmpmp22222)1 (32)1 (01. 0222.開口毛細管柱0Van DeemertmsAHB uC uC u因為于是，方程式可簡化為：222222220.01(1)3(1)pfmpmsdd

16、DkkHduuukDkD 12中無擴散障礙（因為在開口毛細管柱其中，mDB 2221 61124(1)mmkkrCkD2223(1)fssdkCkD2222221 611224(1)3(1)fmmsdDkkrkHuuukDkD二、液相色譜法速率理論5mmDD10B/u又因為液相色譜的比氣相色譜的約小倍，所以，縱向擴散項可以忽略不計。于是：2mBD因為mDT而msmsHAC uC uC umsmseHHHHH或222222(1)230(1)(1)(1)ppfpmmsdddkkHdWuuquDkDkD2222ppfpmsmsmmsdddHdCuCuCuDDD簡易表達式：emsmsHHHH渦流擴散項流動相傳質阻抗項靜態流動相傳質阻抗項固定相傳質阻抗項()0.01 10mW C 與柱內徑、形狀、填料的性質有關，其值在之間，是一個無因次的常數。-固定相的空隙度與固定相顆粒、孔道彎曲程度有關的系數討論：3.傳質阻抗系數4.傳質阻抗對板高的影響2(/)mmp