【大学课件】仪器分析-----16

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1、第十六章高效液相色谱法一.教学内容1.液相色谱的组成和各系统的工作原理2.液相色谱柱的分离原理3.液相色谱的类型二.重点与难点1.高效液相色谱与气相色谱的界同点2.高效液相色谱速率理论方程式在实验条件优化中的应用3.分离柱和流动相的选择和匹配4.不同种类液相色谱分离的原理上的差异三.教学要求1.掌握液相色谱分离的工作原理2.了解液相色谱仪器各个系统的组成以及工作原理3.熟练掌握液相色谱中的反向和正相色谱的分离原理和工作条件4.了解各种液相色谱分离方法以及色谱柱的工作原理5.掌握液相色谱分离分析中的定性和定量方法四•学时安排4学时第一节概述高效液相色谱法是继气相色谱之后，70

2、年代初期发展起來的一种以液体做流动相的新色谱技术。高效液相色谱是在气相色谱和经典色谱的基础上发展起来的。现代液相色谱和经典液相色谱没冇本质的区别。不同点仅仅是现代液相色谱比经典液相色谱有较高的效率和实现了自动化操作。经典的液相色谱法，流动相在常压下输送，所用的固定相柱效低，分析周期长。而现代液相色谱法引用了气相色谱的理论，流动相改为高压输送（最高输送压力可达4.9xlO7Pa）;色谱柱是以特殊的方法用小粒径的填料填充而成，从而使柱效大大高于经典液相色谱（每米塔板数口J达几万或几十万）；同时柱后连有高灵敏度的检测器，可对流出物进行连续检测。因此，高效液相色谱具有分析速度快、分

3、离效能高、自动化等特点。所以人们称它为高压、高速、高效或现代液相色谱法。二、液相色谱分离原理及分类和气相色谱一样，液相色谱分离系统也曲两相——固定相和流动相组成。液相色谱的固定相可以是吸附剂、化学键合固定相（或在惰性载体表面涂上一层液膜）、离子交换树脂或多孔性凝胶；流动相是各种溶剂。被分离混合物由流动相液体推动进入色谱柱。根据齐组分在固定相及流动相中的吸附能力、分配系数、离了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（以下称溶质）与溶剂（即流动相或洗脱液）以及固定相分子间的作用，作用力的大小，决定色谱过程的保留行为。根据分离机制不同，液相色谱可分为：液固

4、吸附色谱、液液分配色谱、化合键合色谱、离了交换色谱以及分了排阻色谱等类型。三、液相色谱与气相色谱的比较液相色谱所用基木概念：保留值、塔板数、塔板高度、分离度、选择性等与气相色谱一致。液相色谱所用基本理论：塔板理论与速率方程也与气相色谱基本一致。但由于在液相色谱中以液体代替气相色谱中的气体作为流动相，而液体和气体的性质不相同；此外，液相色谱所用的仪器设备和操作条件也与气相色谱不同，所以，液相色谱与气相色谱有一定差别，主要有以下几方面：（1）应用范围不同气相色谱仅能分析在操作温度下能气化iflJ不分解的物质。对高沸点化合物、非挥发性物质、热不稳定化合物、离了型化合物及高聚物的分

5、离、分析较为困难。致使其应用受到一定程度的限制，据统计只有大约20%的有机物能用气相色谱分析;而液相色谱则不受样品挥发度和热稳定性的限制，它非常适合分了量较大、难气化、不易挥发或对热敏感的物质、离子型化合物及高聚物的分离分析,大约占有机物的70〜80%。(2)液相色谱能完成难度较高的分离工作①气相色谱的流动相载气是色谱惰性的，不参与分配平衡过程,与样品分子无亲和作用，样品分子只与固定相相互作用。而在液相色谱中流动相液体也与固定相争夺样品分子，为提高选择性增加了一个因素。也可选用不同比例的两种或两种以上的液休作流动相，增大分离的选择性。②液相色谱固定相类型多，如离了交换色谱和

6、排阻色谱。等，作为分析时选择余地大；而气相色谱并不可能的。③液相色谱通常在室温下操作，较低的温度，一般有利于色谱分离条件的选择。(3)由于液体的扩散性比气体的小IO'倍，因此，溶质在液相中的传质速率慢，柱外效应就显得特别重要；而在气相色谱中，柱外区域扩张可以忽略不计。(4)液相色谱屮制备样品简单，回收样品也比较容易，而且回收是定量的，适合于大量制备。但液相色谱询缺乏通用的检测器，仪器比较复杂，价格昂贵。在实际应用屮，这两种色谱技术是互相补充的。综上所述，高效液相色谱法具有高柱效、高选择性、分析速度快、灵敏度高、重复性好、应用范围广等优点。该法已成为现代分析技术的重要手段之一

7、，目前在化学、化工、医药、生化、环保、农业等科学领威获得广泛的应用。第二节高效液相色谱仪高效液相色谱仪市高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统、记录系统等五大部分组成（图14-2）o分析前，选择适当的色谱柱和流动相，开泵，冲洗柱子，待柱了达到平衡而且基线平直后，用微量注射器把样品注入进样口，流动相把试样带入色谱柱进行分离，分离后的组分依次流入检测器的流通池，最后和洗脱液一起排入流出物收集器。当有样品组分流过流通池时，检测器把组分浓度转变成电信号，经过放大，用记录器记录下来就得到色谱图。色谱图是定性、定量和评价柱