第8章液固-液液色谱法.ppt

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1、第八章高效液相色谱法液－固吸附色谱液－液分配色谱主要内容液-固吸附色谱法一液-液分配色谱法二正相硅胶反相洗脱色谱法三一、液－固吸附色谱法31、液－固吸附色谱法的定义液－固吸附色谱是最早出现的，也是最基本的一种柱色谱类型。液︱固吸附色谱色谱分离是基于吸附效应的色谱法称为吸附色谱法，以固体吸附剂为固定相，以液体为流动相的色谱法，称为液－固吸附色谱法（Liquid-SolidAdsorptionChromatography，LSC），简称液－固色谱法。2、液－固吸附色谱法的固定相优良的固定相填料应具备以下特性：表面具有极性活性基团即吸附位点；形状适宜，最好成微米级微球形，且粒径分

2、布均匀；多孔性且比表面积大，载样量大；化学性质稳定；机械强度高；价格合理。在吸附色谱中，最常用的吸附剂是硅胶，其次是氧化铝，此外还有高分子多孔微球（有机胶）、分子筛及聚酰胺等。固定相按极性大小分类如下：按极性大小分极性吸附剂非极性吸附剂：活性碳酸性吸附剂：硅胶、硅酸镁碱性吸附剂：氧化铝、氧化镁硅胶的性质硅胶表面主要存在着硅羟基（Silanol，或称硅醇基）和暴露于表面的Si－O－Si键，另外还有一些硅醇基可能与水以氢键键合。硅羟基的表面浓度在液－固吸附色谱中很重要，因为人们通常认为硅羟基是强吸附位点，而Si－O－Si则是疏水性的。自由型硅醇基硅氧烷型硅胶表面的活性作用点物理

3、吸附水干燥表面硅胶按结构类型分类如下：硅胶薄壳型全多孔型无定形球形薄壳玻珠无定形全多孔硅胶球形全多孔硅胶性能薄壳玻珠全多孔微粒硅胶平均粒度/μm30～405～10比表面积/（m2/g）1.0～1.5400～600样品容量/（mg/g）0.05～0.11～5填充干法装柱湿法装柱分析速度慢快薄壳玻珠和全多孔微粒硅胶性能比较（1）无定形全多孔硅胶无定形全多孔的填料容易制备、价格低、粒径一般为5μm～10μm，粒度分布较均匀，理论塔板数可达50000/m，比表面积约300m2/g，载样量大，但涡流扩散大，渗透性差，比较难填装出稳定的柱床，一般用来做制备柱。（2）球形全多孔硅胶球形全

4、多孔填料外形为球形，常用粒径为3μm～5μm，下图为中国科学院兰州化学物理研究所生产的高纯度多孔球形硅胶电镜照。放大3000倍放大5000倍（2）球形全多孔硅胶球形全多孔填料具有涡流扩散小，渗透性好的优点；如果是硅胶先做成珠子再堆积而成的话，即堆积硅珠，则具有传质阻抗小、载样量大的优点，柱效也更高。球形填料外形对称，比较容易填装出稳定的柱床，是化学键合相的理想载体。氧化铝氧化铝与硅胶相似，但对水溶液、酸性或碱性水溶液更加不稳定，所以，极少用作键合固定相的基质。氧化铝适宜分离溶于有机溶剂的极性、弱极性的非强离解型的化合物，尤其适合于分离芳香族化合物。当样品为碱性化合物时，用硅

5、胶分离会造成严重吸附，此时可选用氧化铝进行分离，但酸性易离解的化合物容易在氧化铝上形成死吸附。氧化铝分离几何异构体能力优于硅胶。3、液－固吸附色谱法的保留机理溶质分子固定相对它的吸附力流动相的“拉力”或溶解力吸附力强而溶解能力差时，溶质有较大的保留。吸附力差而溶解能力强时，溶质有较小的保留。溶质处于这两相作用力场的平衡之中在吸附色谱体系中，溶剂分子和溶质分子均能被吸附于吸附剂的活性位点上，当流动相流过固定相时，样品组分分子与流动相分子竞争吸附剂表面吸附中心，同时，样品中不同组分分子也在竞争吸附中心。一是由Snyder和Soczewinski提出的竞争模式（competiti

6、onmodel）。二是由Scott和Kucera提出的溶剂作用模式（solventiniteractionmodel）——“双层吸附模型”。两种模型竞争模式竞争模式认为在被溶剂平衡的色谱柱中，弱极性或中等极性的溶剂分子先被吸附剂吸附，覆盖于吸附剂表面形成单分子层，当溶质分子进入色谱体系后，便竞争置换（或顶替）溶剂分子而形成吸附。X.溶质分子Y.溶剂分子s.吸附剂m.流动相双层吸附模型双层吸附模型假定吸附剂表面先被流动相中极性较强的组分以双层溶剂分子的形式所完全覆盖，双层的结构及形成的程度取决于流动相中极性溶剂的浓度，溶质通过柱子时与双层溶剂的第二层发生取代或缔合而使溶质保留

7、。X.溶质分子Y.溶剂分子s.吸附剂m.流动相流动相吸附剂溶质诱导力静电力氢键力色散力电荷转移络合物形成组分分子中的极性官能团与固定相表面上活性作用点（如硅羟基）之间的相互作用强弱决定了它的竞争能力，即保留程度的大小，这种极性相互作用的强弱归纳如下表所示。硅胶上各类化合物或官能团吸附强弱的分类样品的吸附能力样品类型无吸附脂肪烃弱吸附烯烃、硫醇、硫醚、单环和双环芳烃、卤代烃中等吸附稠环芳烃、醚类、腈类、硝基化合物和大多数羰基化合物强吸附醇类、酚类、胺类、酰胺类、亚胺类、亚砜类、酸类一般保留规律F化物＜Cl化物＜Br化