色譜分離與保留作用

1、色譜分析色譜分析丁黎丁黎中國藥科大學色譜分析課程 第二章 色譜法的基本術語及理論 中國藥科大學色譜分析課程中國藥科大學色譜分析課程丁丁 黎黎主要內(nèi)容主要內(nèi)容 中國藥科大學色譜分析課程中國藥科大學色譜分析課程丁丁 黎黎主要內(nèi)容主要內(nèi)容 中國藥科大學色譜分析課程中國藥科大學色譜分析課程丁丁 黎黎一、色譜分離與保留一、色譜分離與保留 在色譜系統(tǒng)中，當樣品混合物被流動相帶入色譜柱內(nèi)在色譜系統(tǒng)中，當樣品混合物被流動相帶入色譜柱內(nèi)后，便在固定相與流動相之間不斷地進行分配平衡。后，便在固定相與流動相之間不斷地進行分配平衡。 不同的化合物由于他們之間不同的化合物由于他們之間理化性質(zhì)的差異理化性質(zhì)的差異，在兩相

2、，在兩相中存在量的比值也各不相同。固定相中存在量多的化中存在量的比值也各不相同。固定相中存在量多的化合物，沖出柱子所需消耗流動相的量就多，較慢地被合物，沖出柱子所需消耗流動相的量就多，較慢地被從色譜柱中洗脫出來；流動相中存在比例較大的化合從色譜柱中洗脫出來；流動相中存在比例較大的化合物，沖洗出柱子所需消耗流動相的量就較少，較快地物，沖洗出柱子所需消耗流動相的量就較少，較快地被洗脫出色譜柱，這種現(xiàn)象就稱為被洗脫出色譜柱，這種現(xiàn)象就稱為色譜的保留作用色譜的保留作用。 A、B兩組分的色譜分離示意圖 分配系數(shù)的微小差異分配系數(shù)的微小差異吸附能力的微小差異吸附能力的微小差異 微小差異積累微小差異積累較大

3、差異較大差異吸附能力弱的組吸附能力弱的組分先流出；吸附能力強的組分后流出。分先流出；吸附能力強的組分后流出。溶質(zhì)加入柱頭，隨流動相一起進入色譜柱，接著在溶質(zhì)加入柱頭，隨流動相一起進入色譜柱，接著在固定相和流動相之間進行分配，分配系數(shù)小的組分，固定相和流動相之間進行分配，分配系數(shù)小的組分，不宜被固定相保留，流出色譜柱較早；分配系數(shù)大不宜被固定相保留，流出色譜柱較早；分配系數(shù)大的在固定相上滯留時間較長，較晚流出色譜柱。的在固定相上滯留時間較長，較晚流出色譜柱。中國藥科大學色譜分析課程中國藥科大學色譜分析課程丁丁 黎黎二、容量因子與分配系數(shù)二、容量因子與分配系數(shù) 容容量量因因子子分分配配系系數(shù)數(shù)中國

4、藥科大學色譜分析課程中國藥科大學色譜分析課程丁丁 黎黎1 1、容量因子、容量因子（capacity factor）容容量量因因子子在一定溫度下，樣品組分在兩相間分配平在一定溫度下，樣品組分在兩相間分配平衡時，其在兩相中存在的衡時，其在兩相中存在的質(zhì)量的比值質(zhì)量的比值稱為稱為容量因子，也稱分配比（容量因子，也稱分配比（partition ratio）或分配容量，以或分配容量，以k表示。表示。 中國藥科大學色譜分析課程中國藥科大學色譜分析課程丁丁 黎黎1 1、容量因子、容量因子（capacity factor） 容量因子容量因子 的計算公式如下：的計算公式如下：msMMk 式中，式中，Ms是組分在

5、固定相中的質(zhì)量，是組分在固定相中的質(zhì)量， Mm是是組分在流動相中的質(zhì)量。在固定相中質(zhì)量為組分在流動相中的質(zhì)量。在固定相中質(zhì)量為零的化合物，其零的化合物，其k值為零，這些組分被稱為值為零，這些組分被稱為在該色譜條件下的非保留物質(zhì)。在該色譜條件下的非保留物質(zhì)。中國藥科大學色譜分析課程中國藥科大學色譜分析課程丁丁 黎黎2 2、分配系數(shù)、分配系數(shù)（partition coefficient）分分配配系系數(shù)數(shù)在一定溫度下，樣品組分在兩相中分配平在一定溫度下，樣品組分在兩相中分配平衡時，其在固定相和流動相中的衡時，其在固定相和流動相中的濃度的比濃度的比值值稱為分配系數(shù)以稱為分配系數(shù)以K表示。表示。 中國藥

6、科大學色譜分析課程中國藥科大學色譜分析課程丁丁 黎黎2 2、分配系數(shù)、分配系數(shù)（partition coefficient） 式中，式中，Cs是每毫升固定相中溶解組分的質(zhì)量，是每毫升固定相中溶解組分的質(zhì)量，Cm是每毫升流動相中溶解組分的質(zhì)量。是每毫升流動相中溶解組分的質(zhì)量。smCKC 分配系數(shù)的計算公式如下：分配系數(shù)的計算公式如下：吸附或溶解能力吸附或溶解能力強的組分分配系強的組分分配系數(shù)大，保留時間數(shù)大，保留時間長。長。 吸附或溶解能力吸附或溶解能力弱的組分分配系弱的組分分配系數(shù)小，保留時間數(shù)小，保留時間短。短。 色譜分離是基于固定相對試樣中各組分的色譜分離是基于固定相對試樣中各組分的吸附或

7、溶解能力強弱的不同，而這種吸附吸附或溶解能力強弱的不同，而這種吸附或溶解能力的強弱可定量地用分配系數(shù)或溶解能力的強弱可定量地用分配系數(shù)K值值的大小來表示。的大小來表示。 分配系數(shù)的差異是所有色譜分離的實質(zhì)性的原因。分配系數(shù)的差異是所有色譜分離的實質(zhì)性的原因。2、分配系數(shù)（、分配系數(shù)（partition coefficient）中國藥科大學色譜分析課程中國藥科大學色譜分析課程丁丁 黎黎 一定溫度下，組分的分配系數(shù)一定溫度下，組分的分配系數(shù)K 越大，出峰越慢；越大，出峰越慢； 試樣一定時，試樣一定時，K 主要取決于固定相和流動相的性質(zhì)；主要取決于固定相和流動相的性質(zhì)； 每個組份在各種固定相上的分配

8、系數(shù)每個組份在各種固定相上的分配系數(shù)K 不同；不同； 選擇適宜的固定相（在選擇適宜的固定相（在GC中常用）和流動相組成中常用）和流動相組成 （在（在HPLC中常用）可改善分離效果；中常用）可改善分離效果； 試樣中的各組分具有不同的試樣中的各組分具有不同的K 值是分離的基礎；值是分離的基礎； 某組分的某組分的 K = 0時，即不被固定相保留，最先流出時，即不被固定相保留，最先流出, K = 0 的組分稱為不保留物質(zhì)或非保留物質(zhì)。的組分稱為不保留物質(zhì)或非保留物質(zhì)。2 2、分配系數(shù)、分配系數(shù)（partition coefficient）中國藥科大學色譜分析課程中國藥科大學色譜分析課程丁丁 黎黎3、容量因子與分配系數(shù)的關系、容量因子與分配系數(shù)的關系ssssssmmmmmmMVMVCVKkMMCVVV Ms / Vs為樣品組分在固定相中的濃度；為樣品組分在固定相中的濃度； Mm / Vm為樣品組分在流動相中的濃度；為樣品組分在流動相中的濃度； 式中式中稱為相比率，即色譜柱中流動相體積與稱為相比率，即色譜柱中流動相體積與固定相體積之比。固定相體積之比。中國藥科大學色譜分析課程中國藥科大學色譜分析課程丁丁 黎黎相比率（相比率（）例：在毛細管例：在毛細管GC中壁涂空心柱的相比為：中壁涂空心柱的相比為：式中式中 r 為毛細管柱橫截面的半徑，為毛細