《仪器剖析》色谱剖析导论1-2
色谱法是一种物理化学别离和剖析办法。它是 依据物质溶解度、蒸汽压、吸附才能、立体化学或 者离子交换等物理化学性质的细小差异，使其在流 动相和固定相之间的分配系数不同。当两相做相对 运动时，被别离物质在两相之间进行重复屡次分配， 这样本来细小的分配差异产生了很大的作用，使各 组分别离，然后到达别离、剖析以及测定一些物理 化学常数的意图。
一起考虑传质速率和纵向分散相互影响的关系式并不断得到开展， 统称为速率理论，能更好地阐明各种操作参数对柱效能与峰形的 影响。
根本假定：组分以脉冲的方法进入色谱柱，组 分在两相之间的分配平衡瞬间到达。即不考虑传质 速率的有限性和物质的分散对平衡进程的影响。
现代色谱办法的别离与检 测是在线接连进行，记载 时刻－组分浓度信号图即 色谱图。
组分在柱后呈现浓度极大值时，意味着该组分分子 在色谱柱最终一块塔板上的量到达极大（每块塔板 体积持平）。设此刻活动相在色谱柱内相应的跳动 次数为rmax，则应该满意以下条件：
速度和非线性分配等温线时的流出曲线形状给了很好的阐明。由于 该理论疏忽了传质速率的有限性与物质分子的纵向分散的影响，因 而对在线性色谱条件下的色谱峰区域扩宽的现象不能解说。
e) 保存值：死时刻tm；保存时刻tR；调整保存时刻tR’；死体积Vm；
由色谱峰流出曲线能轻松完成以下意图： ① 依据保存值进行定性； ② 依据峰面积或许峰高进行定量剖析； ③ 依据保存值以及峰宽点评色谱柱的别离效能
（6）悉数样品开端都会集在榜首块塔板上。 （ 7）分配系数不随组分浓度改变，即分配等温线）塔板之间没有分子分散。
在塔板上，某一个分子呈现在活动相中的概率 （ Pm）应等于在该塔板上活动相中该物质分子的 个数（摩尔数）与整个塔板上（包含活动相、固 定相）该物质分子的个数之比，因而有：
问题： 1) 色谱峰为什么是这种形状？ 2) 不同物质为什么保存值不同？ 3) 相邻的峰别离作用怎么表明？和什么要素有关？
样品在色谱柱内运转有两个根本特色： ①不同组分分子差速搬迁 - 物质在两相中的分配平 衡，热力学
②同种组分分子散布离散 - 物质在活动相、固定相 中的分散和运送速率以及柱外效应，动力学
①洗脱法 吸附或溶解才能比样品弱的物质作为活动相， 使用组分在固定相上溶解才能不同完成别离。
曲线散布和谱带移动规则，以及柱长和理论塔板高度H对区域扩张的 影响给予了近似的解说。可是塔板理论对影响理论塔板高度H的各种 要素没有从本质上进行考虑，仅仅一个半经历的理论，未能把握色 谱进程中区域扩张的本质。
依据上面的式子可知，经过r次跳动后在第n块塔板 上呈现的概率P(r,n)（rn）为：
（2）假定在柱内塔板高度为常数，长度为L的色谱柱内塔板 数目为n=L/H。
（ 3 ）假定活动相不是采纳接连的方法行进，而是跳动式前 进。设q和 p分别是柱的横截面积和在柱横截面积中活动相所 占有的截面积分数，那么一个塔板上活动相所占有的空间体 积为 Hqp 。当经过色谱柱的活动相体积为 V 时，相当于活动 相在整个柱内每个塔板上跳动的次数为r=V/Hqp。 （4）活动相不可以被紧缩。 （5）塔板编号依次为0，1，2，3，n ，总塔板数为n1， 实际上n很大，所以总塔板数约等于n。
由于色谱系统中溶质量很小，一般做稀溶液处 理，活度可以用浓度C替代，然后可得到：
① 停留在活动相里面的时刻 t0 – 受活动相流速的 影响，与组分的分配保存无关
② 停留在固定相里面的时刻t0k’ – 决定于分配比， 即分配系数以及色谱柱的结构参数
保存值是组分在色谱柱内停留行为的一个目标， 与分配进程有关，受热力学和动力学要素的操控。 保存时刻、保存体积等。 根本保存方程为：
相搬运力： 热力学理论告知咱们，自发进程总是向自在能减 少的方向进行的。而化学势（偏摩尔自在能）可以 用来判别相改变和化学改变的方向，即物质总是从 化学势高的状况变到化学势低的状况，直至化学势 持平即到达平衡状况。 因而，组分在两相之间的化学势之差便是发生相 搬运改变的推动力。
由于每一次跳动经过色谱柱的活动相体积等于一个 塔板上占有的活动相的体积 Hqk ，所以保存体积等 于跳动次数与Hqk的乘积，
分配系数K是溶质在两相中的散布平 衡性质的测量，反映了溶质和固定相、 活动相作用力的不同，它决定于活动相、 固定相和溶质分子的结构，而和色谱柱 特性及仪器无关。
色谱学中用到的描绘溶质在固定相和活动相之 间散布特性的另一个重要的参数是分配容量 k’ ，也 叫容量因子，分配比，容量比。
由于色谱柱的塔板数 n 值通常在数百至数十万之间， 而r的值比n更大得多，因而能得到：
2）塔板理论 塔板理论便是将色谱柱和蒸馏塔进行 类比为根底的半经历理论，而且得到了广 泛的使用。 塔板理论假定如下：
（1）尽管物质在两相之间的平衡实际上不能瞬间 到达，但从计算的视点来看，可以以为平衡可以 在一个小段色谱柱内构成。这一小段色谱柱称为 一个理论塔板，其相应占有的色谱柱长称为理论 塔板高度（ H ）。整个色谱柱由一系列按次序排 列的塔板组成。在这一小段塔板内， K 为平衡时 物质在两相间的分配浓度比即分配系数。
在慵懒活动相中参加 对固定相吸附或许溶解才能比一切 组份都强的物质为 代替剂（或许直接用代替剂做活动相。
代替法样品流出曲线 适合于制备纯物质或许浓缩别离某一组份，缺陷是每经一 次使用后，有必要更新柱子
迎头法样品流出曲线 除榜首组份外均非纯物质，因而仅适用于从含微量杂 质的混合物中切割出一个纯组份。