上部现代仪器分析分离方法.ppt

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1、色谱分析本篇所介绍的内容是色谱分离和分析方法。它们包括气相色谱法、高效液相色谱法、高效逆流色谱、超临界流体色谱法和超临界流体萃取、毛细管电泳等。为了有效地进行定性定量分析，首先综合介绍色谱法的基本概念和基本理论等。7/30/20211§1概  述色谱法(chromatography)与溶剂萃取、化学沉淀及电解沉积法等一样，也是一种分离技术。它和电泳技术一样，特别适宜分离多组分的试样，是各种分离技术中效率最高和应用最广的—种方法。最早创立色谱法的是俄国植物学家茨维特(Tsweet)，他在研究植物叶子的色素成分时，将植物叶子的翠取物倒入填有碳酸钙的直立玻璃柱内，然后加入石油醚使其自由

2、流下，结果色素中各组分互相分离形成各种不同颜色的谱带。这种方法因此得名色谱法。以后此法逐渐应用于无色物质的分离，“色谱”二字已失去原来的含义，但仍被人们沿用至今。7/30/20212在色谱法中，将填入玻璃柱内静止不动的一相(固体或液体)称为固定相，自上而下运动的一相(一般是气体、液体或超临界流体)称为流动相，装有固定相的柱子(玻璃或不锈钢)称为色谱柱。色谱法的种类很多，分类较复杂。按照分离过程中，相系统的形式和特征，将色谱法分为柱色谱法、平板色谱法。7/30/20213柱色谱法是将很细的固定相装入玻璃管内，流动相依靠自身的重力或外加压力通过固定相。随其固定相装填方法不同，又将柱色

3、谱法分为填充柱色谱法和毛细管色谱法。前者是将固定相填充于一根玻璃或金属柱内，后者是将固定相附着在一根细而长的管壁内。柱色谱最大的优点是：柱效能高、分析速度快、定量较为可靠。7/30/20214在平板色谱法中，固定相可以是多孔的滤纸；也可将吸附剂或载体均匀地铺在一块玻璃板或塑料板上，让液体通过毛细现象或重力作用携带试样通过固定相。前者称为纸色谱法，后者称为薄层色谱法，平板色谱设备和操作简单，易于普及。7/30/20215依据色谱过程中流动相和固定相的物理状态分类是色谱法最根本的分类方法。按流动相的物态分类：气相色谱法--流动相为气体液相色谱法--流动相为液体超临界流体色谱法

4、--流动相为超临界流体。按固定相的物态不同分类：气相色谱法分为气固色谱法和气液色谱法液相色谱法分为液固色谱法和液液色谱法7/30/202167/30/20217按色谱动力学过程，可将色谱法分为迎头色谱、顶替色潜和洗脱色谱。迎头色谱：以试样混合物作流动相的色谱法；顶替色谱：用含吸附能力或其它作用能力较被分析组分强的组分作流动相的色谱法。洗脱色谱：以吸附能力或其它作用能力比试样组分弱的气体或液体作流动相的色谱法。7/30/20218洗脱色谱不仅能使试样各组分获得良好的分离，色谱峰清晰，同时除去冲洗剂后，可获得纯度较高的物质，是目前使用最广的一种方法。线性洗脱色谱：两相间的浓度

5、呈线性关系非线性洗脱色谱：两相间的浓度不呈线性关系7/30/20219另外，按所利用的物理化学原理将色谱法分为吸附色谱分配色谱离子交换色谱凝胶渗透色谱络合物色谱等。7/30/202110§19—2线性洗脱色谱及有关术语在洗脱色谱法中，如果将试样注入色谱柱头，试样本身很快就会在固定相和流动相之间达到分配平衡。当流动相流过时，试样将在流动相和新的固定相上又达到分配平衡。同时，原来仍在固定相中的试样与新的流动相之间也会形成新的分配平衡。随着流动相不断的流过，它们就会携带发生分配平衡后而存在于流动相的试样沿着柱子向前移动。由于这个过程涉及到两相之间的分配平衡，所以可以用分配系

6、数K来进行定量讨论。7/30/202111K=cs/cmcs----组分在固定相中的浓度cm---组分在流动相中的浓度。溶质流过色谱柱时，分配系数大的组分通过色谱柱所需要的时间长，分配系数小的组分需要的时间短。7/30/202112（1）当试样中各组分在两相的分配系数不同时，就能实现差速迁移，达到分离的目的。（还可根据时间长短进行定性）（2）让足够量的流动相通过色谱柱，就能在柱的末端收集到各组分。（3）如果柱的末端有检测系统，并能以信号大小对时间作图，则可得到呈高斯分布的色谱流出曲线。7/30/202113与某一组分的色谱流出曲线有关的色谱术语。    一、基线基线是柱中仅

7、有流动相通过时，检测器响应信号的记录值，稳定的基线应该是一条水平直线。7/30/2021147/30/202115二、峰高    色谱峰顶点与基线之间的垂直距离，以h表示，如图19—2中B’A。三、保留值(1)死时间tM，不被固定相吸附或溶解的物质进人色谱柱时，从进样到色谱图上出现峰极大值所需的时间称为死时间，如图19—2中O’A’。因为这种物质不被固定相吸附或溶解，故其流速将与流动相的流速相近。7/30/202116(2)保留时间tR试样从进样开始到柱后出现峰极大值时所经历的