色譜理論基礎(chǔ)課件

10色譜理論基礎(chǔ)色譜理論研究色譜過(guò)程中分子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,探討微觀分子運(yùn)動(dòng)與色譜分離的內(nèi)在聯(lián)系。它包括三個(gè)基本理論問(wèn)題(1)色譜過(guò)程熱力學(xué)—高選擇性色譜分離的理論基礎(chǔ);(2)色譜過(guò)程動(dòng)力學(xué)—高效色譜分離的理論基礎(chǔ);(3)色譜分離條件的選擇—多元混合物分離最優(yōu)化理論。色譜過(guò)程組分在色譜柱內(nèi)運(yùn)動(dòng)色譜柱檢測(cè)器色譜圖色譜儀溶質(zhì)濃度分布柱內(nèi):譜帶柱后:色譜峰色譜過(guò)程指多組分混合物樣品在流動(dòng)相帶動(dòng)下通過(guò)色譜柱/床,實(shí)現(xiàn)各組分分離的過(guò)程。樣品組分是被洗脫分離▲樣品帶是以不連續(xù)的形式分布的樣品分子在色譜柱內(nèi)運(yùn)行的兩個(gè)基本特征●混合物中不同組分分子在柱內(nèi)的差速遷移(differantialmigration)●混合物中同種組分分子在色譜體系遷移過(guò)程中的分布離散(spreading)差速遷移指不同組分通過(guò)色譜柱時(shí)的移動(dòng)速度不同。樣品注入色譜柱時(shí),由于流動(dòng)相以一定速度通過(guò)固定相,使樣品中各組分在兩相之間進(jìn)行連續(xù)多次的分配由于組分與固定相和流動(dòng)相作用力的差別,在兩相中的分配系數(shù)不同在固定相溶解或吸附大的,即分配系數(shù)大的組分,遷移速度?慢;在固定相溶解或吸附小,即分配系數(shù)小的組分,遷移速度?快。結(jié)果是樣品各組分同時(shí)進(jìn)入色譜柱,而以不同的速度在色譜柱內(nèi)遷移,導(dǎo)致各組分分離。組分通過(guò)色譜柱的速度,取決于各組分在色譜體系中的平衡分布。因此,影響平衡分布的因素,即流動(dòng)相和固定相的性質(zhì)、色譜柱柱溫等影響組分的遷移速度分配系數(shù)(Kp)與保留時(shí)間t)流A定定相相B進(jìn)樣V叫對(duì)應(yīng)塔Cscm板界面分子A的平均速度=A在流動(dòng)相的C時(shí)間分?jǐn)?shù)×流動(dòng)相流速+A在固定C相的時(shí)間分?jǐn)?shù)×固定相流速分子A的平均速度=A在流動(dòng)相的igIllustrationoftheideaofFi時(shí)間分?jǐn)?shù)×流動(dòng)相流速chromatographyasextraction分子的平均速度=流速×分子在流動(dòng)相的時(shí)間分?jǐn)?shù)單個(gè)A分子在流動(dòng)相的時(shí)間分?jǐn)?shù)=總體A分子在流動(dòng)相中的摩爾分?jǐn)?shù)nm+nCmVM+CSVs溶質(zhì)的遷移速度為1+(CsⅤs/CMVu.=ux1+KD:(Vs/VM)1+KD(VS/VM色譜過(guò)程的差速遷移的本質(zhì)是熱力LL以=x小+K(/M任何改變分配平衡的因素都將影響學(xué)性質(zhì)(分配系數(shù))差異。可見(jiàn)l。=t(4+Kkn()=t4+k)色譜諧分離色譜過(guò)程的分子離散指同一化合物分子沿色譜柱遷移過(guò)程中發(fā)生分子分布擴(kuò)展或分子離散。同一組分分子在色譜柱入口處分布在一個(gè)狹窄的區(qū)帶內(nèi),隨著分子在色譜柱內(nèi)遷移,分布區(qū)帶不斷展寬,同種組分分子的移動(dòng)速度不同。這種差別不是由于平衡分布不同,而是來(lái)源于流體分子運(yùn)動(dòng)的速率差異A+bAB起始運(yùn)行后起始運(yùn)行后造成色譜過(guò)程分子離散的原因●縱向分子擴(kuò)散:布朗運(yùn)動(dòng)形成擴(kuò)散●吸附和解吸:分子吸附和解吸是隨機(jī)的流動(dòng)相的移動(dòng)和擴(kuò)散:色譜柱內(nèi)“微流路徑”會(huì)在速度和方向上頻繁地發(fā)生變化但色譜過(guò)程帶的遷移是許多分子運(yùn)動(dòng)的平均行為,表現(xiàn)為一個(gè)平滑的連續(xù)過(guò)程色譜過(guò)