7) 分配系数和容量因子:K = Cs /Cm k = ms /mm = K(Vs /Vm),k又叫质量分配系数或分配比,Vm近似等于V0;t R = t 0 (1+k) k = t’R / t 0,k值大则保留时间长; ,色谱过程方程,是色谱法最基本公式之一;Δt R = t 0 ( kA-kB ),分配系数或容量因子不等是色谱分离的前提。
8) 基本类型色谱方法及其分离机制:
① 分配色谱:利用被分离组分在sp或mp中的溶解度差别而实现分离;sp为化学键合相固定液;mp极性弱于sp极性称为正相分配色谱,极性弱的组分先被洗脱。
② 吸附色谱:利用被分离组分对sp表面吸附中心吸附能力的差别而实现分离;吸附过程是组分分子与mp分子竞争吸附的过程,强极性mp占据吸附中心的能力强,因而洗脱能力强,使组分k值小,保留时间短;Vs为吸附剂表面积Sa;极性强的组分吸附能力强。
③ 离子交换色谱:利用被分离组分离子交换能力的差别而实现分离;KA/B = KA / KB,选择性系数KA/B是衡量离子对树脂亲和能力相对大小的量度。
④ 空间排阻色谱:根据被分离组分分子的线团尺寸而进行分离,也称分子排阻色谱法;sp是多孔性凝胶,故又称凝胶色谱法,mp为有机溶剂称凝胶渗透色谱法,mp为水称凝胶过滤色谱法;渗透系数Kp = [Xs] / [Xm],0﹤Kp﹤1,在一定分子线团尺寸范围内,Kp与分子量相关,即组分按分子量的大小分离;Vs为凝胶孔隙的总体积,分子线团尺寸(分子量)大的组分,其渗透系数小,保留时间短,先被洗脱出柱。
分配 吸附 离子交换 凝胶
分配系数K 狭义分配系数K 吸附系数Ka 选择性系数KA/B 渗透系数Kp
固定相体积VS 柱内固定液体积 吸附剂表面积 离子交换剂总交换容量 凝胶孔内总容积
9) 柱效:n = ( tR /σ)2 = 16( tR / W )2 = 5.54 ( tR / W1/2 )2 H = L / n 若用t’R代替tR,则称为有效理论塔板数nef和有效理论塔板高度Hef(n无单位,注意σ与tR需单位一致)。
10)速度理论:H = A + B / u + C u u为mp线速度,可由L和t0求得
①涡流扩散:在填充色谱柱中,由于填料粒径大小不等,填充不均匀,使同一个组分的分子经过多个不同长度的途径流出色谱柱,使色谱峰展宽;又称为多经扩散,mp流速对其无影响。
②纵向扩散:由于浓度梯度的存在,组分将向区带前后扩散,造成区带展宽的现象。
③传质阻抗:组分在溶解、扩散、转移的过程中所受到的阻力称为传质阻抗;分为固定相传质阻抗CSu和流动相传质阻抗Cmu
在较低线速度时,纵向扩散项起主要作用,u升高,H降低,柱效升高;在较高线速度时,传质
阻抗起主要作用,u升高,H升高,柱效降低。因此,H有极小值,对应的u称为最佳流速。