第6讲 色谱法引论ppt课件.ppt

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1、第六讲色谱法引论第一节色谱法概述generalizationofchromatographanalysis2021/9/9一、色谱法的特点、分类和作用1.概述分离、分析混合物最有效的方法。俄国植物学家茨维特在1901年使用的装置：色谱原型装置，如图。◆色谱法首先是一种分离技术，同时也是一种分析技术。试样混合物的分离过程也就是试样中各组分在色谱分离柱中两相间不断进行着的分配过程其中的一相固定不动，称为固定相；另一相是携带试样混合物流过此固定相的流体（气体或液体），称为流动相。2021/9/9当流动相中携带的混

2、合物流经固定相时，其与固定相发生相互作用。由于混合物中各组分在性质和结构上的差异，与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同，随着流动相的移动，混合物在两相间经过反复多次的分配平衡，使得各组分被固定相保留的时间不同，从而按一定次序由固定相中流出。与适当的柱后检测方法结合，实现混合物中各组分的分离与检测。两相及两相的相对运动构成了色谱法的基础2021/9/92.色谱法分类(1)气相色谱：流动相为气体（称为载气）。按分离柱不同可分为：填充柱色谱和毛细管柱色谱；按固定相的不同又分为：气固色谱和气液色谱2021/9/9

3、(2)液相色谱：流动相为液体（也称为淋洗液）。按固定相的不同分为：液固色谱和液液色谱。离子色谱：液相色谱的一种，以特制的离子交换树脂为固定相，不同pH值的水溶液为流动相。2021/9/9(3)其他色谱方法薄层色谱和纸色谱：比较简单的色谱方法凝胶色谱法：测聚合物分子量分布。超临界色谱:CO2流动相。高效毛细管电泳:九十年代快速发展、特别适合生物试样分析分离的高效分析仪器。2021/9/93.色谱法的特点（1）分离效率高复杂混合物，有机同系物、异构体。手性异构体。（2）灵敏度高可以检测出μg.g-1(10-6)级

4、甚至ng.g-1(10-9)级的物质量。（3）分析速度快一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。（4）应用范围广气相色谱：沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析液相色谱：高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析。不足之处：被分离组分的定性较为困难。2021/9/9气固色谱的固定相:多孔性的固体吸附剂颗粒。固体吸附剂对试样中各组分的吸附能力的不同。气液色谱的固定相:由担体和固定液所组成。固定液对试样中各组分的溶解能力的不同。气固色谱的分离机理:吸附与脱附的不断重复过程；气液色谱的分离机理：气液两相间的反

5、复多次分配过程。二、色谱分离过程色谱分离过程是在色谱柱内完成的。以气相色谱为例，气固色谱和气液色谱，两者的分离机理不同。2021/9/91.气相色谱分离过程当试样由载气携带进入色谱柱与固定相接触时，被固定相溶解或吸附;随着载气的不断通入，被溶解或吸附的组分又从固定相中挥发或脱附;挥发或脱附下的组分随着载气向前移动时又再次被固定相溶解或吸附;随着载气的流动，溶解、挥发，或吸附、脱附的过程反复地进行。2021/9/92.分配系数（partionfactor）K组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附，或溶解、挥发的

6、过程叫做分配过程。分配系数是色谱分离的依据。在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的浓度（单位：g/mL）比，称为分配系数，用K表示，即：2021/9/9分配系数K的讨论一定温度下，组分的分配系数K越大，出峰越慢；试样一定时，K主要取决于固定相性质；每个组份在各种固定相上的分配系数K不同；选择适宜的固定相可改善分离效果；试样中的各组分具有不同的K值是分离的基础；某组分的K=0时，即不被固定相保留，最先流出。2021/9/93.分配比（partionradio）k在实际工作中，也常用分配比来表征色谱分配平衡过

7、程。分配比是指，在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的质量比：1.分配系数与分配比都是与组分及固定相的热力学性质有关的常数，随分离柱温度、柱压的改变而变化。2.分配系数与分配比都是衡量色谱柱对组分保留能力的参数，数值越大，该组分的保留时间越长。3.分配比可以由实验测得。分配比也称：容量因子(capacityfactor)；容量比(capacityfactor)；2021/9/94.分配系数与分配比的关系式中β为相比率，β＝Vm/VS。Vm为流动相体积，即柱内固定相颗粒间的空隙体积；VS为固定相体积。是反映

8、各种色谱柱柱型特点的又一个参数。填充柱β：6～35；毛细管柱β：50～1500。K=k.2021/9/95.分配比k与保留时间的关系分配比k可直接从色谱图测得。若组分和流动相通过长度为L的分离柱，需要的时间分别为tr和t0，则：2021/9/9三、色谱流出曲线与术语1.基线无试样通过检测器时，检测到的信号即为基线。2.保留值（1）时间表示的保留值保留时间（tr）：组分从进样到柱后出现浓度极大值时所