《组分在流动相中扩散系数课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《组分在流动相中扩散系数课件.ppt(21页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第9章 气相色谱分离检测技术,学习目标知识目标 掌握气相色谱常用术语、气相色谱仪组成结构部件及工作原理;熟悉定性与定量分析方法、气相色谱实验条件选择方法和残留溶剂测定方法;了解气相色谱两个基本理论和气相色谱的应用。技能目标 学会气相色谱仪的操作使用技术、顶空进样技术和残留溶剂测定方法;了解气相色谱仪维护常识。,第1节 气相色谱法的基础理论,一、基本术语,1色谱图和色谱峰,色谱图,(1)基线(见图中OO),(2)色谱峰,A.拖尾因子(符号T),B.分类(按T分),正常峰 0.95T1.05,拖尾峰 T1.05,前伸峰 T0.95,分叉峰馒头峰,其它峰,(3)峰高(h)和峰面积(A)(定量依据),
2、A.峰高 色谱峰最高点至基线的垂直距离,B.峰面积(A)组分的流出曲线与基线所包围的面积(图黑色 部分),(4)色谱峰区域宽度,标准偏差见图中EF,半峰宽(W1/2)见图中GH,峰宽(W)见图中W,关系 W=41.699 W1/2,2保留值,(1)保留时间(retention time,)从进样到色谱柱后出现待测组分信号极大值所需要的时间,(2)死时间(dead time,或),从进样开始到惰性组分(不被固定相吸附或溶解的空气或甲烷)出现峰极大值所需的时间,(3)调整保留时间(adjusted retention time,),(4)保留体积(retention volume,)从进样到产生待
3、测组分信号极大值所需要的流动相体积称为保留体积。,(5)死体积(dead volume,或)从进样开始到惰性组分(不被固定相吸附或溶解的空气或甲烷)出现峰极大值所需流动相的体积称为死体积。或者是从进样器到检测器出口未被固定相占有的空间的总体积。,(6)调整保留体积(adjusted retention volume,),3分离度,(1)定义 指相邻两组分色谱峰的保留时间之差与两组分色谱峰的基线宽度之和的二分之一的比值,(2)计算公式,二、基本原理,1分配系数和分配比,(1)分配系数,意义:K值大,相当于组分在固定相停留的时间长,出柱晚;反之,出柱早,(2)分配比(容量因子),意义:越大,说明组
4、分保留时间越长,(3)选择因子,意义:两组分实现色谱分离的先决条件是两组分在给定的色谱条件下具有不同的分配系数或分配比,即,且差值越大,分离效果越好,2塔板理论,假设样品中有A、B两组分,浓度都为1.00g/L,(1)分离过程色谱分离过程-蒸馏过程 柱子-分馏塔柱子=塔 板+塔 板+塔 板+,分配色谱过程模型图,(2)理论塔板数,A.板高(H)组分在柱内达成一次分配平衡所需要的柱长,B.理论塔板数,意义:组分的保留时间越长,峰形越窄,理论塔板数越大,色谱柱对该组分的分离效果越好,想一想 在分离条件一样时,同一根色谱柱对不同的组分的柱效能一样吗?为什么?,塔板理论实际指导意义(1)塔板理论描述了
5、组分在柱内的分配平衡和分离过程(2)导出流出曲线的数学模型(3)解释了流出曲线形状和位置(4)提出了计算和评价柱效的参数。,塔板理论的缺陷(1)影响色谱塔板高度的因素H(2)如何解释在不同流速下,同一个色谱柱具有不同的塔板高度uH,C.塔板理论的优缺点,3速率理论,色谱过程动力学理论-范第姆特方程,简化式:H=A+B/u+Cu,分子扩散系数,传质阻力系数,流动相线速度,涡流扩散项,意义:任何减少A、B、C和u的因素,降低 H,提高柱效。,(1)涡流扩散项 A,涡流扩散示意图,(2)分子扩散项,dp,填充的越均匀即,H,柱效n,固定相填充不规则因子,固定相平均粒径,弯曲因子(流动相扩散路径弯曲的因素),组分在流动相中扩散系数,(4)扩散,峰展宽,H,n。,分子扩散示意图,意义,(3)传质阻力项,A.传质过程,气相传质过程,液相传质过程,B.气相传质阻力系数,想一想 气相中传质阻力的影响因素是什么?如何影响?,C.液相传质阻力系数,想一想 色谱柱效能与哪些因素有关?如何改变提高柱效?,想一想 液相介质中传质阻力的影响因素是什么?如何影响?,