第6章色谱分离过程ppt课件.ppt

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1、第6章色谱分离过程Chromatography6.1概述6.2色谱分离过程的基本原理6.3色谱的分类6.4色谱分离过程基础理论6.5典型制备色谱工艺及应用12定义——也称色谱层析、色谱、色层；样品中各组成依据其在固定相与流动相之间作用行为的差别进行多次分离的过程。发展史——1903年一位俄国植物学家首次提出。1931年首次应用于制备；1938年适用范围扩展至无色物质；……6.1概述31903年俄国植物学家Tswett实验示意图固定相——CaCO3颗粒流动相——石油醚色带4色谱法的特点优点：“三高

2、”、“一快”、“一广”缺点：高选择性——可将性质相似的组分分开高效能——反复多次利用组分性质的差异产生很好分离效果高灵敏度——10-11~10-13g，适于痕量分析分析速度快——几~几十分钟完成分离一次可以测多种样品应用范围广——气体，液体、固体物质化学、生化色谱分离、分析对未知物分析的定性专属性差需要与其他分析方法联用(GC-MS,LC-MS)56.2色谱分离过程的基本原理1.分离原理色谱法之所以可以分离混合物，关键是它有一个高效的色谱柱。物质在柱内的分离过程，是物质在固定相和流动相之间发生吸

3、附、脱附（或溶解、解析）的过程。被分离物按其溶解和解析的能力（或吸附和脱附的能力）的大小，以一定的比例分配在固定相和流动相之间。溶解（吸附）能力大的组分分配给固定相多一些，分配给流动相少一些。这可用分配系数K表示。6分配系数的微小差异→吸附能力的微小差异微小差异积累→较大差异→吸附能力弱的组分先流出；吸附能力强的组分后流出72.固定相（色谱柱填料）硅胶衍生的固定相离子交换树脂大孔吸附树脂凝胶手性固定相纤维素衍生物环糊精相聚（甲基）丙烯酰胺π-酸和π-碱固定相83.色谱柱及柱技术色谱柱装填方法色谱

4、柱设计高压匀浆填充干法填充径向压缩法轴向压缩法环形压缩技术“饼式”柱面进样轴向流动96.3色谱的分类①根据色谱法中两相的物理状态分：②根据固定相的形状分：10④按分配原理分：③按分离的动力学过程分：11基本类型色谱法的分离机制基本概念：固定相（s）；流动相（m）（一）吸附色谱法（二）分配色谱法（三）离子交换色谱法（四）空间排阻色谱法12（一）吸附色谱法要求：固定相→吸附剂（硅胶或Al2O3）具表面活性吸附中心分离机制：见图示吸附平衡Xm+nYa→Xa+nYm13分离机制：各组分与流动相分子争夺吸

5、附剂表面活性中心利用吸附剂对不同组分的吸附能力差异而实现分离吸附→解吸→再吸附→再解吸→无数次洗脱→分开14（二）分配色谱法要求：固定相→机械吸附在惰性载体上的液体流动相→必须与固定相不为互溶载体→惰性，性质稳定，不与固定相和流动相发生化学反应分离机制见图示狭义分配系数15图示分离机制利用组分在流动相和固定相间溶解度差别实现分离连续萃取过程back16（三）离子交换色谱法要求：固定相→离子交换树脂流动相→水为溶剂的缓冲溶液被分离组分→离子型的有机物或无机物分离机制见图示阳离子交换树脂RSO3-H

6、++X+→RSO3-X++H+固定离子可交换离子待测离子17图示分离机制：依据被测组分与离子交换剂交换能力（亲和力）不同而实现分离back18（四）空间排阻色谱法要求：固定相→多孔性凝胶流动相→水——凝胶过滤色谱流动相→有机溶剂——凝胶渗透色谱分离机制见图示19图示分离机制：利用被测组分分子大小不同、在固定相上选择性渗透实现分离back20结论：四种色谱的分离机制各不相同，分别形成吸附平衡、分配平衡、离子交换平衡和渗透平衡K分别为吸附系数，狭义分配系数，选择性系数和渗透系数。除了凝胶色谱法中的K

7、仅与待测分子大小尺寸、凝胶孔径大小有关外，其他三种K值都受组分的性质、流动相的性质、固定相的性质以及柱温的影响。21亲和色谱（Affinitychromatography）载体活化、配基连接、吸附、洗脱22色谱图及有关术语色谱图是以组分的响应信号（或浓度）为纵坐标，时间为横坐标的色谱流出曲线；它提供定性和定量分析的依据及色谱操作条件的有关信息。如下图：23(1)基线—没有组分进入检测器时，检测器系统的噪声随时间变化的曲线通常为一条直线。当系统不稳定时，基线会随时间而定向缓慢变化的现象，称为基线的

8、漂移；当系统不稳定时，不同因素引起基线的起伏变化的现象，称为基线的噪声。(2)保留值—是色谱法定性的依据。可以用组分在色谱柱中的滞留时间或使组分流出色谱柱所需要的流动相体积表示。①死时间（tR0）--不与固定相发生作用的组分（空气或甲烷）流过色谱柱所需的时间。死时间正比于色谱柱中的空隙体积。24②保留时间（tR）--组分流过色谱柱所需要的时间，一般指从进样到柱后组分浓度最大值时所需的时间。③调整保留时间（t’R）--扣除死时间后的保留时间（t’R=tR-tM）。用使组分流出色谱柱所需流动相体积表