高效液相色谱教学ppt课件

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1、高效液相色谱（HighPerformanceLiquidChromatography）基本原理高效液相色谱法原理当采用一种或多种测试方法不能直接确定混合物中特定或全部组份的组成或含量时，需要分离后再进行测定。基于混合物中各组分与流动相和固定相作用力存在差异使得它们在色谱柱中停留时间不同而完成分离。主要分离机理：分配、吸附基本原理色谱图(chromatogram)色谱峰保留时间(tR)死时间(t0)相对保留时间(tR′)峰面积(A)峰高(h)峰宽(W)T(min)S(mV)tRt0tR′Ah色谱图：是指被分离组分的检测信号随时间分布的图象。色谱峰：组分流经检测器时响应的连

2、续信号产生的曲线，流出曲线上的突起部分。保留时间(tR)：被分离样品组分从进样开始到柱后出现该组分浓度极大值时的时间，也既从进样开始到出现某组分色谱峰的顶点时为止所经历的时间，称为此组分的保留时间，用tR表示，常以分（min）为时间单位。死时间(t0)：从进样到峰出现极大值的时间称为死时间。基本原理0选择性分离度色谱柱塔板数保留因子基本原理保留因子k=(tR–t0)/t0=tR′/t0分离因子αα=k2/k1流动相组成；色谱柱；温度色谱柱长短；流动相流量基本原理分离度考虑了保留时间和峰宽度，是一个综合指标：R<1.0两峰明显重叠R=1.0两峰达97.7%分离R1.5两

3、峰完全分开基本原理不对称度＝B/A拖尾因子＝(B+A)/2A不对称度与拖尾因子基本原理小结色谱法研究的核心：选择最适合的色谱体系和条件、在最短的时间达到最佳的分离效果。基本原理固定相重量流动相重量色谱理论1、塔板理论目的：从理论上得到描述色谱流出曲线的方程，并通过这一方程各参数来研究影响分离的因素。假设（1）色谱柱存在多级塔板;（2）组分通过时在每级塔板两相间达到一次平衡;基本原理理论塔板数N的计算基本原理相邻组分分离度的基本关系式：分离度：或基本原理1）、从理论上得到了描述色谱流出曲线的方程，通过该方程可以预测具有不同分配系数K的两种物质在塔板数为n的色谱柱上分离的情

4、况；2）、通过这一方程看出影响柱效率的因素是理论板数n，其值越大，色谱峰越窄，分离效果越好；怎样提高色谱柱的理论塔板数n，从而提高色谱柱的效率？基本原理2、速率理论塔板理论的不足塔板理论虽然指出了理论板数n或理论板高度H对色谱柱效率的影响，但是没有指出影响塔板高度的因素，因此无法在理论指导下从实验上提高色谱柱的效率。VanDeemter方程1956年VanDeemter提出速率方程，指出了提高柱效率的途径：式中：u为流动相流动的线速度基本原理（1）A为涡流扩散项：指固定相填充不均匀引起的扩散——为填充的不规则因子dp——固定相颗粒粒径基本原理（2）B/u为纵向分子扩散

5、项：指分子沿色谱柱轴向扩散引起的色谱谱带展宽B=2rDm式中：r——弯曲因子，填充柱r<1空心柱r=1Dm——组分在流动相中的扩散系数由于组分在液相中的扩散系数只有气体中的1/105，因此在液相色谱中B可以忽略。基本原理（3）Cu——传质阻力项指组分在流动相和固定相之间传质的阻力固定相传质阻力流动相传质阻力q和为与两相的构型和性质有关的常数dp和df为固定相颗粒直径和固定液膜的厚度基本原理色谱峰展宽——涡流扩散（多通道效应）起始填充床最后A=2ldpdp粒径,l填充因子基本原理色谱峰展宽——纵向扩散B=2rDm扩散系数与温度成正比，与分子量平方根成反比，与流动相粘度成

6、反比。基本原理色谱峰展宽——传质阻力(吸附动力学)基本原理色谱峰展宽——柱外效应柱外峰展宽进样造成色谱峰展宽Ws检测器产生的色谱峰展宽Wfs连接管内色谱峰展宽WlcW2＝Wc2＋Ws2＋Wlc2＋Wfc2基本原理综上所述，速率方程为：问题：1、怎样装柱才能使色谱柱的效率提高？2、空心柱是否能够用于色谱分离？3、如何获得色谱最佳流速？涡流扩散项纵向扩散流动相传质滞留区传质固定相内传质基本原理u在上述方程各项中存在矛盾，因此，应求出最佳值：基本原理对速率方程的讨论选用细颗粒填料可获高柱效流动相流速低，有利于达到高柱效选用黏度小的流动相有利于提高柱效温度的影响液膜厚度的影响H

7、PLC的应用1.与经典液相色谱法的比较：方法项目色谱柱：柱长/cm柱内径/mm固定相粒度：粒径/µm筛孔/目色谱柱入口压力/MPa色谱柱柱效/（理论塔板数/m）进样量/g分析时间/h高效液相色谱法经典液相色谱法10~252~1010~20010~505~502500~30075~600200~302~200.001~0.1~2~501~100.05~1.01~202.与气相色谱法比较方法项目高效液相色谱法气相色谱法进样方式样品制成溶液样品需加热气化或裂解流动相液体流动相可为离子型、极性、弱极性、非极性溶液，可与被分析样品产生相互作用，并能