第10章液相色谱法

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1、色谱法通论§1概述色谱法是一种重要的分离分析技术。近年来，由于色谱分析技术的飞速发展。色谱学已形成一门专门的资料，已成为多组分混合物分离分析的最重要的分析方法之一。一、色谱法（层析法）定义：利用各组分理化学性质的不同，在流动相流经固定相时，由于各组分在两相间的吸附、分配或其它亲和力的差异而产生不同速度的移动，最终达到分离的目的。分离基础：差速迁移特点：效率高、灵敏度高，能把性质相近的物质彼此分开，适合于干扰组分存在的混合物的分离分析。二、分类（一）以两相所处的状态分类：流动相固定相类型液固l-s色谱液相色谱液液l-l色谱气固g-s色谱气相色谱气液g-l色谱（二）按分离机理分类：1、吸附色谱：

2、利用吸附剂表面对不同组分吸附力不同而分离。(l-s色谱、g-s色谱)固定相为固体的色谱。2、分配色谱：（l-l、g-l）利用各组分在两相间分配系数不同进行分离。3、离子交换：利用不同组分对离子交换剂亲和力不同分离。4、分子排阻色谱：利用某些凝胶对不同组分因分子大小不同而阻止作用不同，进行分离。（三）按操作类型分类：柱色谱：气相、高效、超临界流体、经典柱等等。15平面色谱：薄层、纸色谱（载体水）逆流分配：属液相色谱、目前已很少使用一、色谱过程：物质分子在相对运动的两相间，分配“平衡”的过程。前边已讲，其分离机制产差速迁移。例P222-223顺反偶氮苯在柱中吸附解吸附，再吸……柱中填氧化铝，将正

3、、反体溶解加入柱用流动相冲洗，经吸附，解吸附……其流出曲线：二、分配系数与保留行为的关系：1、分配系数：柱中分配平衡后，组分在固定相与流动相中的浓度之比。K=Cs/CmS——固定相m——流动相*K与T有关对于不同的分离机理，K的含意不同。吸附色谱称吸附系数分配色谱称分配系数离子交换色谱称离子交换系数统称K分子排阻色谱称分子排阻系数2、保留时间：从进样到某组分色谱峰峰顶的时间间隔，为该组分的保留时间（tR）。保留体积：从进样到某组分色谱峰峰顶的所需流动相的休积为该组分的保留体积VR。死时间：不保留组分不与固定相作用的组分的保留时间（不溶于固定相或不被固定相吸附）的保留时间为死时间tm(即液动相

4、的保留时间)。死体积：Vm保留时间是色谱的定性参数，同样组分，在同样色谱条件下，tR应相同。3、tR与K的关系：设R’为一个分子在流动相中的出现的几率，则固定相中1-R’上式整理后得：151/R’=1+KR’表示溶质分子在流动相中的几率，即溶质分子在色谱柱中的移动速度是流动相分子速度的1/R’倍。前边已讲tm为流动相流经柱的时间，tR为溶质分子流经同样路程时间。所以tR=tm/R’即有：tR=tm’(1+K)色谱基本关系式在一定色谱条件下，tm,Vs,Vm为定值。tR与K呈互性关系。组分的K大，tR大，后洗脱（后出峰）。组分的K小，tR小，先洗脱（后出峰）。混合物中，各组分K相差愈大，各组分

5、愈易彼此分开。那么K与什么因素有关呢？它与组分、流动相、固定相的性质和温度有关。而在色谱条件一定时，tR主要取瘊于组分的性质。因此，tR是定性参数。一、分离机制：在分类已简单提了一下，自己学习、后边用到再详细补充讲明。§4发展概况（自学）第十章液相色谱法以液体为流动相的色谱。§1柱色谱有吸附柱色谱，分配柱色谱、离子交换色谱等。一、液-固吸附柱色谱：固体吸附剂：是一些多孔性物质，表面布满吸附点位（吸附中心）吸附：溶质在液-固，气-固两相交界面上集中浓缩的现象。它发生在固体表面上。（一）色谱分离过程：xm+nYa==xa+nymx-样品中各组分分子，y流动相分子。Xm-流动相中溶质ya-吸附剂表

6、面的流动相分子。Xa-吸附剂吸附的溶质分子ym-流动相由ya回到流动相中。15吸附平衡常数：Ka=由于流动相分子大量的，所以[ym]n/[ya]n可视以常数。∴Ka=[xa]/[xm]吸附常数组分Ka越大，tR越长。（组分易被吸附，移行速度慢，保留值就大）。洗脱曲线：（一）吸附等温线：一定温度下，某组分在吸附剂表面吸附达平衡时，该组分在两相中的浓度相关曲线。正常峰拖尾峰前沿峰1、直线形等温线是理想等温线，其所对应的色谱峰为对称峰。即吸附剂表面没被溶质所饱和，斜率K=Cs/Cm组分流出速度不受浓度的影响。峰前不变形，后不拖尾。2、凸型：由于固体吸附剂表面活性不同，大多数液相色谱非线性，且凸型较

7、多。吸附剂表面具有吸附能力不同的吸附点位，溶质在其表面的分配系数不同。溶质分子光占据强吸附点位，然后再占据次强的、弱的、最弱的。强的吸附点位被饱和，在洗脱过程中，被强吸附的溶质洗脱较慢，所以其洗脱峰是拖尾峰。减少进样量。3、凹形：由于进样量较大，影响了固定相的物理性质，随溶质量的增加，Cs/Cm。∴凹形为防止流出曲线变型，拖尾，应控制溶质进样量。（二）吸附剂的选择和吸附活度：1、对吸附剂的要求：（1）表面积大