环境仪器分析第七章高效液相色谱法

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1、第七章高效液相色谱法HighPressureLiquidChromatography第一节概述高效液相色谱法：以气相色谱为基础，在经典液相色谱实验和技术基础上建立的一种液相色谱法一、HPLC与经典LC区别二、HPLC与GC差别三、高效液相色谱的特点四、高效液相色谱的局限性一、HPLC与经典LC区别主要区别：固定相差别，输液设备和检测手段1．经典LC：仅做为一种分离手段柱内径1~3cm，固定相粒径>100μm且不均匀常压输送流动相柱效低（H↑，n↓）分析周期长无法在线检测2．HPLC：分离和分析柱内径2~6mm，固定相

2、粒径<10μm（球形，匀浆装柱）高压输送流动相柱效高（H↓，n↑）分析时间大大缩短可以在线检测二、HPLC与GC差别相同：兼具分离和分析功能，均可以在线检测主要差别：分析对象的差别和流动相的差别1．分析对象GC：在操作温度下能气化、热稳定性好、且沸点较低的样品，高沸点、挥发性差、热稳定性差、离子型及高聚物的样品不可检测占有机物的20%HPLC：溶解后能制成溶液的样品，不受样品挥发性和热稳定性的限制分子量大、难气化、不易挥发、热稳定性差及高聚物和离子型样品均可检测用途广泛，占有机物的70~80%续前2．流动相差别GC：

3、流动相为惰性气体组分与流动相无亲合作用力，只与固定相作用HPLC：流动相为液体流动相与组分间有亲合作用力，为提高柱的选择性、改善分离度增加了因素，对分离起很大作用流动相种类较多，选择余地广流动相极性和pH值的选择也对分离起到重要作用选用不同比例的两种或两种以上液体作为流动相可以增大分离选择性3．操作条件差别GC：加温操作HPLC：室温；高压（液体粘度大，峰展宽小）续前三、HPLC的特点“三高”“一快”“一广”高柱效——n=104片/米，柱效高（远高于一般LC）高灵敏度高选择性分析速度快应用范围广泛（可分析80%有机化

4、合物）四、高效液相色谱的应用方位和局限性1、应用范围高效液相色谱适用于分析高沸点不易挥发的、受热不稳定易分解的、相对分子质量大的、不同极性的有机化合物；生物活性物质和多种天然产物；合成的和天然的高分子化合物等，包括石油化工产品、食品、合成药物、生物化工产品及环境污染物等，约占全部有机化合物的80%。其余20%有机化合物，包括永久性气体、易挥发低沸点及中等相对分子质量的化合物，只能用气相色谱法。2、局限性1）使用多种流动相成本高于GC，且易引起环境污染梯度洗脱比气象中的程序升温操作复杂2）缺少通用检测器3）不能完成组成

5、复杂具有多种沸程的石油产品的分析（毛细管气象色谱法分析）4）也不能替代中低压色谱法第二节高效液相色谱的分离原理与分类一、液相色谱分离原理固定相：吸附剂、化学键和固定相、离子交换树脂或多孔凝胶流动相：各种溶剂被分离的混合物由流动相液体推动进入色谱柱。根据各组分在固定相及流动相中的吸附能力、分配系数、离子交换作用或分子尺寸大小的差异进行分离。色谱分离的实质是样品分子（溶质）与溶剂（流动相或洗脱液）以及固定相分子间的作用，作用力大小决定色谱过程的保留行为。不同组分在两相间的吸附、分配、离子交换、亲和力或分子尺寸等性质存在微

6、小差别，经过连续多次在两相间的质量交换，这种性质微小差别被叠加、放大，最终得到分离。不同组分性质上的微小差别是色谱分离的根本---必要条件在两相间进行了上千次甚至上百万次的质量交换，是色谱分离的充分条件二、高效液相色谱的分类1.液固色谱（LSC）通常也称吸附色谱法。分离原理是根据固定相对组分吸附力大小不同。依靠流动相溶剂分子与溶剂分子竞争固定相活性位置，从而是溶质从色谱柱上洗脱下来。与硅胶表面活性位置结合力强的溶剂洗脱溶质分子的能力强，称强溶剂。常用吸附剂：硅胶或氧化铝，5~10um适用于相对分子质量200~1000

7、的组分大多数属于非离子型化合物续前2．固定相：与LC比，固定相粒径不同（<10μm）（2）高分子多孔小球：YSG原理：吸附+分配蒹小孔凝胶作用特点：柱选择性好，峰形好，柱效低适用：分离弱极性化合物（1）硅胶表孔硅胶（薄壳硅胶）全多孔硅胶无定形YWG5~6μm5×104球形YQG3~4μm8×108堆积硅珠YQG3~4μm8×108理想原理：吸附特点：峰易拖尾适用：分离极性化合物续前3．流动相：底剂（烷烃）+有机极性调节剂例：正己烷或庚烷+氯仿---4．影响k的因素：与固定相性质和流动相性质有关溶质分子极性↑，洗脱能力

8、↓，k↑，tR↑溶剂系统极性↑，洗脱能力↑，k↓，tR↓注：调节溶剂极性，可以控制组分的保留时间5．出柱顺序：强极性组分后出柱，弱极性组分先出柱对具有不同官能团的化合物和异构体有较高的选择性对同系物（即分子量大小）的选择性分离弱。常用于分离同分异构体，可用于脂溶性化合物的分析，如磷脂、甾体化合物、脂溶性维生素2.液液色谱法（LLC）其流动相和固