色谱分析法概论课件.ppt

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1、第十六章色谱分析法概论概述色谱法是一种重要的分离、分析技术。一、色谱法（起源）1906年，俄国植物学家茨维特（Tswett）首次研究了植物叶的色素成分。（如图）分析过程为离线的，即不能连续进行。人们将这种方法称为色谱法，随着色谱法的发展，可对大量无色物质进行分离，但仍沿用了色谱法这一名词。利用各组分物理化学性质的不同，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:差速迁移现代色谱法的分离、分析过程是在线的，即连续进行。分离功能为主；定性鉴别专属性好，定量分析准确灵敏快速。可分离组分性质相似混合

2、物可分离分析存在干扰组分的复杂体系二、色谱法特点①分离效率高②选择性好③集分离、分析于一体④灵敏度高（可测10-11—10-13g）⑤分析速度快⑥易与其它仪器联用，应用范围广第一节色谱法的分类和发展一、色谱法的分类1.按两相（固定相与流动相）状态分类气相色谱法色谱法液相色谱法超临界色谱法2.按分离原理分类吸附色谱分配色谱色谱法离子交换色谱凝胶色谱（扩散）、亲和色谱、络合色谱、热色谱等3.按固定相形式分类填充柱色谱柱色谱色谱法毛细管色谱纸层色谱薄层色谱柱色谱(columnchromatography):HPLC，GCetc.平板色谱(planarchromatography

3、):TLC，PC20世纪初30-40年代50年代60年代柱色谱薄层色谱法（TLC），纸色谱法（PC）气相色谱法（GC）气质联用技术（GC-MS）二、色谱法的发展㈠色谱法的历史70年代80年代高效液相色谱（HPLC）超临界流体色谱(SFC)毛细管电泳（CE）㈡色谱法的现状和发展趋势1.新型固定相和检测器的研制2.色谱新方法的研究3.色谱联用技术4.色谱专家系统第二节色谱过程和基本原理一、色谱过程及色谱图物质分子在相对运动的两相间，分配“平衡”的过程。分离机制是差速迁移。二、色谱流出曲线和有关概念㈠色谱流出曲线1.色谱流出曲线当试样流经色谱柱后，各组分随流动相的移动而在两相间

4、反复进行吸附、解吸、或分配、萃取过程，最后依次得到各组分，将各组分浓度经检测器转换成电信号而记录下来，得到一条信号随时间变化的曲线，称为色谱流出曲线。2.基线操作条件稳定后，仅有流动相通过时，检测器响应讯号随时间变化的曲线。3.色谱峰（P339)4.色谱峰区域宽度它是组分在色谱柱中谱带扩张的函数，可反映出色谱柱的分离效能度量色谱峰区域宽度常用三种方法：①标准差σ即0.607倍峰高处色谱峰宽的一半。②半峰宽W1/2即峰高一半处对应的峰宽W1/2=2.354σ③峰底宽Wb即色谱峰两侧拐点上的切线在基线上的截距Wb=4σ㈡保留值保留值是试样各组分在色谱柱中保留行为的量度，可反映

5、出组分与固定相间作用力大小。1.死时间t0不被固定相吸附或溶解的组分，即非滞留组分（如空气、甲烷）从进样开始到出现其色谱峰最大值所需的时间。它也是气体流经色谱柱中空隙所需时间。2.保留时间tR某组分从进样到出现色谱峰最大值的时间。它取决于色谱过程的热力学因素，是定性依据。3.调整保留时间tR′扣除死时间后的保留时间。它反映了组分与固定相作用所消耗的时间，是各组分产生差速迁移的物化基础。4.死体积V0指在t0这段时间内通过色谱柱的载气体积。即色谱柱内载气所占的体积。V0=t0·Fc(Fc，ml/min为流动相流速)注意：死体积大，色谱峰扩张，柱效降低。6.调整保留体积VR′

6、指扣除死体积后的保留体积。VR′=VR-V0=tR′·Fc保留体积恒定值与载气流速无关5.保留体积VR指从进样到出现某组分色谱峰最大值时所通过的载气体积。VR=tR·Fc相对保留值仅与柱温、固定相性质有关。可用来表示色谱柱的选择性。*r2，1↑，两组分越易实现分离。*r2，1=1时，两组分色谱峰重叠。7.相对保留值r2，1指在相同操作条件下，某组分2的调整保留值与另一组分1的调整保留值之比。即V0和Vm、t0和tm的区别：由进样器至检测器的流路中未被固定相占有的空间体积称为V0，固定相充满死体积所需的时间为t0。平衡时流动相在色谱柱中占有的体积用Vm表示，经过色谱柱所需时

7、间用tm表示。物理意义有区别：Vm≤V0，tm≤t0。在多数情况下，可忽略导管和检测器内腔容积，视为近似相等。8.保留指数I指将待测物的保留行为换算成相当于正构烷烃的保留行为(已知范围内组分的定性参数)。Ix：待测组分的保留指数，z与z+n为一对正构烷烃的含C数，t'R(X)应介于t'R(Z)和t'R(Z+n)之间。㈢色谱峰高和峰面积1.峰高h是组分在柱后出现浓度极大时的检测信号，即色谱峰顶至基线的距离。2.峰面积A色谱曲线与基线间包围的面积。㈣分离度（分辨率）R柱效能和选择性对分离的影响柱效选择性差差差好好好因此，单独用柱效