色谱分析法基础知识，最枯燥的也是最值得记住的！

王中泰

色谱分析法基础知识，最枯燥的也是最值得记住的！

        

色谱法的创始人是俄国的植物学家茨维特。1906年，俄国植物学家茨维特发表了他的实验结果：为了分离植物色素，他将含有植物色素的石油醚提取液倒入装有碳酸钙粉末的玻璃管中，并用石油醚自上而下淋洗，由于不同的色素在碳酸钙颗粒表面的吸附力不同，随着淋洗的进行，不同色素向下移动的速度不同，从而形成一圈圈不同颜色的色带，使各色素成分得到了分离。他将这种分离方法命名为色谱法。
        

色谱法是非常重要又常用的分析方法，今天从最基础的知识点开始讲解。

植物叶色素的分离实验

        

茨维特实验图示

√ 色谱柱—玻璃柱

√ 固定相—CaCO3颗粒

√ 流动相—石油醚  

        

随着分离手段的不断发展，越来越多的无色物质成为被分离的对象，色谱也渐渐失去了“色”的含义，但这个名称却沿用至今。

        

色谱分析法（Chromatography）简称色谱法或层析法，是一种物理或物理化学分离分析方法，该法利用某一特定的色谱系统（薄层色谱、高效液相色谱或气相色谱等系统）进行混合物中各组分的分离分析，主要用于分析多组分样品。

        

▪ 固定相：在色谱分离中固定不动，对样品产生保留的一相。

▪ 流动相：带动样品向前移动的另一相。

分类
按两相物理状态分类
▪ 流动相：

气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱
▪ 固定相：气－固、气－液；液－固、液－液

        

按固定相的形式分类

▪ 柱色谱：

填充柱色谱、毛细管柱色谱、微填充柱色谱、制备色谱

▪ 平面色谱：纸色谱、薄层色谱、高分子膜色谱

        

按分离机制分类
▪ 吸附色谱：

根据不同组分在吸附剂上的吸附和解吸能力的大小而分离
分配色谱：

根据不同组分在固定液中溶解度的大小而分离

▪ 分子排阻色谱：依据分子体积大小不同进行分离ln离子交换色谱：不同组分对离子交换树脂的亲和力不同而分离

▪ 亲和色谱：

利用生物大分子之间的存在的专一的特殊亲和力进行分离

▪ 毛细管电泳：

依据各组分淌度和（或）分配行为的差异进行分离

▪ 手性色谱：

用于手性药物的分离分析，可分为三类：手性衍生化试剂法；手性流动相添加剂法；手性固定相拆分法

        

基本术语
色谱分离过程

色谱法的基本术语

检测色谱分离后组分的响应信号对时间作图得到的曲线称为色谱图。

色谱流出曲线

▪ 基线：

在一定色谱条件下，仅有流动相通过检测器系统时所产生的信号的曲线，称为基线，如图中ot线。实验条件稳定时，基线是一条平行于横轴的线；基线反映仪器（主要是检测器）的噪声随时间的变化。

▪ 峰高：

色谱峰顶点与基线之间的垂直距离，以h表示，如图AB’线。

▪ 区域宽度：

色谱峰的区域宽度直接与分离效率有关。描述色谱峰宽的方法有三种：标准偏差σ、峰宽W、半峰宽W1/2。

▪ 标准偏差（σ）：

σ为正态分布曲线上两拐点间距离之半，σ值的大小表示组分离开色谱柱的分散程度。σ值越大，流出的组分越分散，分离效果变差；反之，流出组分集中，分离效果好。

▪ 峰宽W：

通过色谱峰两侧的拐点作切线，在基线上的截距称为峰宽，或称基线宽度，也可用W表示，如图IJ 的距离。根据正态分布的原理 ，可证得峰宽和标准差的关系是W=4σ。

▪ 半峰宽W1/2：

峰高一半处的峰宽称为半峰宽，如图 GH 的距离。W1/2=2.355σ，W=1.699W1/2。

W1/2、W都是由σ派生而来的，除用它们衡量柱效外，还用于计算峰面积。半峰宽测量较方便，最为常用。

        

色谱保留值、相对保留值与保留指数

▪ 保留值

是用来描述样品组分在色谱柱中保留程度的参数，并作为色谱定性的指标。其表示方法有：

▪ 相对保留值

又称分离因子、分配系数比或相对容量因子，即在一定色谱条件下，被测组分的调整保留时间（体积）与标准物的调整保留时间（体积）之比。

采用相对保留值是为了消除某些操作条件，如流速和固定液流失等，对保留值的影响。相对保留值中标准物可以是被测样品中的某一组分，也可以是人为加入的某一化合物。

▪ 保留指数

I为待测物质i在某固定液X上的保留指数，选取两个正构烷烃作为基准物质，其中一个的碳数为N，另一个为N+n，它们的调整保留时间分别为t’R(N)和 t’R(N+n)，使待测物质i的调整保留时间t’R(i)恰好于两者之间，即t’R(N)<t’r(i)r(n+n)。将含物质i和所选的两个正构烷烃的混合物注入其固定液x的色谱柱，在一定温度条件下绘制色谱图。< span=""></t’r(i)r(n+n)。将含物质i和所选的两个正构烷烃的混合物注入其固定液x的色谱柱，在一定温度条件下绘制色谱图。

保留指数的计算式为：

当相邻两个正构烷的碳数差值n=1时，保留指数或简化为：

容量因子与分配系数

1 容量因子（k）

在平衡状态下，组分在固定相(s)与流动相(m)中的质量之比，称为容量因子。公式如下：