色谱分析概论1-卢佩章院士

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1、色谱分析概论第一节色谱法概述一、色谱法的定义和用途二、色谱法的特点三、色谱法的起源四、色谱法的分类五、色谱法的发展一、色谱法的定义及用途定义：色谱法(chromatography)，是一种物理或物理化学的分离分析方法。原理：利用物质在固定相和流动相中的分配系数不同，使混合物中的各组分分离。以前学过的分离方法有：1.沉淀法是利用物质溶解度的不同而进行分离。2.蒸馏法是利用有机物沸点的差异进行分离。3.萃取法是利用组分在水相和有机相（互不相溶）中的分配素数不同进行而分离。色谱法的用途用途：色谱法已广泛用于各个领域，是多组分混合物首选的分离分析方法。以《中

2、国药典》2005版为例，一部收载中药1146个品种，用薄层色谱进行鉴别或含量测定的有1523项，用高效液相色谱进行定量分析的有479种518项，用气相色谱进行检测的有47种。二部收载的有1967个品种，采用高效液相色谱法的品种有848种。现在色谱法已形成一门专门的科学。二、色谱法的起源1．创立：1906年，俄国植物学家Tsweet植物色素分离见图示2．现状：一种重要的分离、分析技术分离混合物各组分并加以分析,还可以进行制备固定相——除了固体，还可以是液体流动相——液体或气体色谱柱——各种材质和尺寸被分离组分——不再仅局限于有色物质碳酸钙（固定相）色素

3、混合液石油醚(流动相）1906年，Tsweet发现色谱分离现象色谱柱色带植物色素分离图示三、色谱法的特点优点：“三高”、“一快”、“一广”缺点：高选择性、高效能、高灵敏度、分析速度快、应用范围广对未知物分析的定性专属性差需要与其他分析方法联用(GC-MS,LC-MS)四、色谱法的分类1．按两相分子的聚集状态分类流动相固定相类型液相色谱液体固体液-固色谱液体液体液-液色谱气体固体气-固色谱气体液体气-液色谱气相色谱超临界流体色谱法——流动相为超临界流体色谱法分类（续前）2．按固定相的固定方式分类3．按分离机制分类平面色谱纸色谱薄层色谱高分子薄膜色谱柱色

4、谱填充柱色谱毛细管柱色谱分配色谱吸附色谱离子交换色谱空间排阻色谱毛细管电咏法毛细管电色谱法毛细管电泳色谱法分类（图示）色谱法简单分类毛细管电泳法五、色谱法的发展1、历史30年代茨维特分离绿叶色素，产生固液吸附色谱40年代液—液分配色谱法、TLC、纸色谱50年代GC出现使色谱具备分离和在线分析功能60年代推出了色谱－质谱联用技术（GC-MS）70年代HPLC出现使色谱分析范围进一步扩大80年代出现了超临界流体色谱法、毛细管电泳法90年代崛起的电色谱法，兼有毛细管电泳法与微微填充柱色谱法的优点21世纪色谱科学将在生命科学等的前沿发挥他不可替代的重要作用2

5、、展望⑴新型固定相和检测器手性固定相、浸透限制性固定相、灌注色谱固定相、生物色谱固定相等；蒸发光散射检测器⑵色谱新方法的研究超临界流体色谱法、毛细管电咏法、毛细管电色谱法⑶色谱联用技术GC-MS、LC-MS、GC-FTIR⑷色谱专家系统是一种色谱－计算机联用技术第二节色谱过程和基本原理一、色谱过程、分离原理及特点二、色谱流出曲线和有关概念三、分配系数与色谱分离一、色谱过程、分离原理及特点㈠色谱过程指被分离组分在两相中的“分配”平衡过程以吸附色谱为例见图示吸附→解吸→再吸附→再解吸→反复多次洗脱→被测组分分配系数不同→差速迁移→分离图示分配系数的微小差

6、异→吸附能力的微小差异微小差异积累→较大差异→吸附能力弱的组分先流出；吸附能力强的组分后流出back续前㈡色谱分离原理色谱分离基于各组分在两相之间平衡分配的差异平衡分配可以用分配系数和分配比来衡量㈢色谱分离特点1．不同组分通过色谱柱时的迁移速度不等→提供了分离的可能性2．各组分沿柱子扩散分布→峰宽→不利于不同组分分离二、色谱流出曲线和有关概念㈠色谱流出曲线和色谱峰流出曲线(色谱图)：电信号强度随时间变化曲线基线：无样品时的电信号，反映仪器噪音的情况色谱峰：流出曲线上突起部分图17－2续前对称因子正常峰（对称）非正常峰前沿峰拖尾峰色谱峰——fs=0.9

7、5~1.05——fs<0.95——fs>1.05（二）保留值：色谱定性参数1.保留时间（tR)：从进样开始到组分出现浓度极大点时所需时间，即组分通过色谱柱所需要的时间2.死时间（t0）：不被固定相溶解或吸附的组分的保留时间。即，分配系数为零的组分。3.调整保留时间（tR’）：组分的保留时间与死时间之差值，即组分在固定相中滞留的时间图片4.保留体积（VR）：从进样开始到组分出现浓度极大点时所消耗的流动相的体积5.死体积(V0)：由进样器至检测器的流路中未被固定相占有的空间。6.调整保留体积VR'：保留体积与死体积之差，即组分停留在固定相时所消耗流动相的

8、体积7.相对保留值ri,s(选择性系数)：调整保留值之比8.保留指数Ix指将待测物的保留行为换算成相当于正