第十六章-色谱分析法概论

1、色谱柱作为分析方法的最大特点是什么？色谱法以高超的分离能力为特点，具有高灵敏度、高选择性、高效能、分析速度快及应用范围广等优点。2、一个组分的色谱峰可用哪些参数描述？这些参数各有何意义？一个组分的色谱峰可用三项参数即峰高或峰面积（用于定量）、峰位（用保留值表示，用于定性）、峰宽（用于衡量柱效）来说明。峰高：组分在柱后出现浓度极大时的检测信号，即色谱峰顶至基线的距离。峰面积：某色谱峰曲线与基线间包围的面积。保留时间：是从进样到某组分在柱后出现浓度极大时的时间间隔，即从进样开始到某个组分的色谱峰顶点的时间间隔。死时间：是分配系数为零的组分，即不被固定相吸附或溶解的组分的保留时间。调整保留时间：是某组分由于溶解（或被吸附）于固定相，比不溶解（或不被吸附）的组分在柱中多停留的时间。峰宽：是通过色谱峰两侧拐点做切线在基线上所截得的距离。标准差：是正态色谱流出曲线上两拐点间距离之半，或0.607倍峰高处的峰宽之半。半峰宽：是峰高一半处的峰宽。W1/2=2.355σW=4σW=1.699W1/23、说明保留因子的物理含义及与分配系数的关系。为什么保留因子（或分配系数）不等是分离的前提？保留因子k是在一定温度和压力下，达到分配平衡时，组分在固定相和流动相中的质量之比，故又称为质量分配系数。而分配系数K是组分在固定相和流动相中的浓度之比。二者的关系是k=KVs/Vm，可见保留因子除与固定相、流动相、组分三者的性质有关外，还与固定相和流动相的体积比有关。保留因子越大的组分在色谱柱中的保留越强，tR=t0(1+k)，由于在一定色谱条件下t0为定值，如果两组分的k相等，则它们的tR也相等，即不能分离。要使两组分分离，即tR不等，则他们的k(K)必须不等，即保留因子（或分配系数）不等是分离的前提。4、各类基本类型色谱的分离原理有何不同？分配色谱法：利用被分离组分在固定相或流动相中的溶解度差别，即在两相间的分配系数的差别而实现分离的。吸附色谱法：利用被分离组分在固定相表面吸附中心吸附能力的差别，即吸附系数的差别而实现分离。吸附过程是试样中组分的分子与流动相分子争夺吸附剂表面活性中心的过程，即为竞争吸附。离子交换色谱法：利用被分离组分离子交换能力的差别，或选择性系数的差别而实现分离。固定相为离子交换剂。分子排阻色谱法：也称空间排阻色谱法，也称为凝胶色谱法。根据被分离组分分子的线团尺寸，或渗透系数的大小而进行分离。分离只取决于凝胶的孔径大小与被分离组分线团尺寸之间的关系。5、说明式（16-18）中K与Vs在各类色谱法中的含义有何不同？分配色谱法：K为狭义分配系数，即溶于流动相与溶于固定相的溶质分子处于动态平衡，平衡时浓度之比（严格应为活度比）。16-20。Vs为固定液体积。吸附色谱法：K为吸附系数Ka，16-21（下边说明也包括）。Vs为吸附剂表面积。离子交换色谱法：K为选择性系数KA/B。16-23上边通式开始到16-24。Vs为离子交换剂总交换容量。分子排阻色谱法：K为渗透系数Kp，16-25。Vs为凝胶孔内总容积。6、衡量色谱柱效的指标是什么？衡量色谱系统选择性的指标是什么？衡量色谱柱效的指标：色谱法的区域宽度（可以用标准差、峰宽、半峰宽来表示）、塔板数、塔板高度。衡量色谱系统选择性的指标：相互保留值（两组分调整保留值之比）、分离度。7、用塔板理论讨论流出曲线，为什么不论在ttR或ttR时，总有CCm？塔板理论有哪些优缺点？16-33．优缺点：塔板理论在解释流出曲线的形状和位置、组分的分离及评价柱效等方面是成功的，但它的某些假设与实际色谱过程不符，如塔板理论假设组分在塔板内瞬间达到分配平衡及纵向扩散可以忽略。事实上，流动相携带组分通过色谱柱时，由于速度较快，组分在固定相和流动相之间不可能真正达到分配平衡。组分在色谱柱中的纵向扩散也是不能忽略的。塔板理论也没有考虑各种动力学因素对色谱柱内传质过程的影响。因此，塔板理论未能阐明塔板高度的色谱意义和本质，无法解释柱效与流动相流速的关系，不能说明影响柱效有哪些主要因素。8、产生谱带展宽的原因有哪些？涡流扩散、纵向扩散、传质阻抗。9、下列哪些参数可使塔板高度减小？①流动相速度②固定相颗粒③组分在固定相中的扩散系数④柱长⑤柱温①②③⑤10、什么是分离度？要提高分离度应从哪两方面考虑？分离度是相邻两组分色谱峰保留时间之差与两色谱峰峰宽均值之比。一方面应增加两组分保留时间之差，即保留因子或分配系数之差，另一方面减小峰宽，即提高柱效使色谱峰变锐。11、什么是最佳流速，实际操作过程中是否一定要选择最佳流速，为什么？柱效最高时（n最大或H最小时）的流动相流速叫最佳流速。实验中要根据具体情况选择流速，如果分离，尽量选最佳流速，如果速度太慢而分离很好，则可选远大于最佳值的流速。12、描述色谱柱中塔板高度和流动性流速的关系。H=A+B/u+Cu在较低线速度时，纵向扩散项起主要作用，线速度升高，塔板高度降低，柱效升高；在较高线速度时，传质阻抗项起主要作用，线速度升高，塔板高度增高，柱效降低。