超临界流体色谱法.ppt

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1、超临界流体色谱法1超临界流体色谱法的概述2超临界流体色谱法的特点3超临界流体色谱法的工作原理4超临界流体色谱仪5超临界流体色谱法的应用超临界流体色谱法的概述超临界流体色谱(supercricalfluidchromatography,SFC)是以超临界流体作为流动相的色谱方法，是20世纪80年代以来发展迅速的一个色谱分支。超临界流体：在高于临界压力和临界温度时的一种物质状态。它既不是气体，也不是液体，它的物理特性介于气体和液体之间。三相点：在热力学里，可使一种物质三相（气相，液相，固相）共存的一个温度和压强的数值。如：水的三相点在0.0076

2、℃及610.75Pa；汞的三相点在−38.8344℃及0.2MPa超临界流体色谱法的概述纯物质的相图如图所示，在温度高于某一数值时，任何大的压力均不能使该纯物质由气相转化为液相，此时的温度即被称之为临界温度(Tc)；而在临界温度下，气体能被液化的最低压力称为临界压力(Pc)。当物质所处的温度高于临界温度，压力大于临界压力时，该物质处于超临界状态。温度及压力均处于临界点以上的液体叫超临界流体。超临界流体色谱法的概述从热力学上看，超临界流体的密度是气体的100-1000倍，和液体相近，具有和液体相似的溶解能力及与溶质的作用力。从动力学上看，超临界

3、流体的黏度比液体低，可以使用比液相色谱更大的线速度；扩散系数是液体的10-100倍，传质速率高，因而可以获得比高效液相色谱更高的柱效和更快的分析速度。超临界流体色谱法的特点SFC因其超临界流体自身的一些特性，使得该方法较气相(GC)和液相(LC)有一定的优势1. SFC与GC的比较SFC可以用比GC更低的温度，从而实现对热不稳定化合物进行有效的分离。由于柱温降低，分离选择性改进，可以分离手性化合物。由于超临界流体的扩散系数比气体小，因此SFC的谱带展宽比GC的要窄。SFC溶剂能力强，许多非挥发性组分在SFC中溶解度较大，可分析非挥发性的高分子

4、、生物大分子等样品。选择性较强，SFC可选用压力程序、温度程序，并可选用不同的流动相或者改性剂，因此操作条件的选择范围较GC更广。高效液相色谱法的特点2.SFC与LC的比较分析时间短，由于超临界流体粘度低，可使其流动速率比高效液相色谱（HPLC）快得多，在最小理论塔板高度下，SFC的流动相速率是HPLC的3-5倍左右，因此分离时间缩短。总柱效比LC高，毛细管SFC总柱效可高达百万，可分析极其复杂的混合物，而LC的柱效要低得多。当平均线速率为0.6 cm/s时,SFC法的柱效可为HPLC法的4倍左右。SFC的检测器应用广。SFC可连结各种类型的

5、GC、LC检测器，如氢离子火焰(FID)、氮磷检测器（NPD）、质谱（MS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）以及紫外（UV）、荧光（FLD）等检测器。流动相消耗量比LC更低，操作更安全。高效液相色谱法的特点理论塔板数：理论塔板数是色谱分析中的一个重要参数，它来源于塔板理论，是表示色谱柱对样品的分离能力或者是分离效率（柱效）。理论塔板数越高，分离效果越好。塔板理论：塔板理论是色谱学的基础理论，它是将色谱柱看成是一个分馏塔，将分离组分在分馏塔的塔板间移动，在每一个塔板内组分分子在固定相和流动相之间形成某种平衡随着流动相的流动，组分分子不断从一个塔

6、板移动到下一个塔板，同时形成新的平衡，直至完全被洗脱出去。柱效:是指色谱柱保留某一化合物而不使其扩散的能力。柱效能:是一支色谱柱得到窄谱带和改善分离的相对能力。色谱柱的有效塔板数越大或有效的塔板高度越低，色谱柱的柱效越好，类似于每个塔板的分离效率相同，有效塔板数越多，最终得到的物质越纯。高效液相色谱法的特点高效液相色谱法的特点超临界流体色谱法的分类根据所用的色谱柱分类填充柱超临界流体色谱（填充柱）毛细管超临界流体色谱（毛细管柱）根据色谱过程的用途分类分析型SFC：主要用于常规的分析制备型SFC：常用超临界二氧化碳作为流动相。超临界流体色谱法的

7、工作原理SFC的流动相：超临界流体(CO2、N2O、NH3等）SFC的固定相：固体吸附剂(硅胶)或键合到载体(或毛细管壁)上的高聚物；可使用液相色谱的柱填料。分离机理：吸附与脱附。组分在两相间的分配系数不同而被分离。超临界流体色谱法的工作原理压力效应：SFC的柱压降大(比毛细管色谱大30倍)，对分离有影响(柱前端与柱尾端分配系数相差很大，产生压力效应)；超临界流体的密度在临界压力处受压力最大，超过该点则影响小，超过临界压力20%，柱压降对分离的影响小；超流体的密度随压力增加而增加，密度增加提高溶剂效率，淋洗时间缩短。例：CO2作为流动相时，当

8、压力改变：7.0→9.0×106Pa，C16H34的保留时间25min→5min。超临界流体色谱法的工作原理超临界流体色谱的流动相和改性剂（一）流动相SFC的流动相