最新1液相色谱基本原理教学讲义PPT.ppt

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1、1液相色谱基本原理1、色谱方法概况2组分为何要进行分离定量定性联用技术样品纯化成分分析分离3液相色谱的分类反相色谱是目前使用最普遍的一种色谱方法7吸附法固定相为固体硅胶和氧化铝最常用的固定相通过一系列的吸附/脱附步骤形成分离溶质与溶剂均吸附在固定相极性端样品分子对固定相的吸附程度不同而形成分离固定相流动相8分配法溶质在液固两相间的相对溶解度不同而达到分离与固定相亲和力强的物质其保留时间也较强两种基本操作模式正相分离：极性固定相、非极性流动相反相分离：非极性固定相、极性流动相固定相流动相9分配法正相与反相分离正相色谱反相色谱非极性流动相极性流动相10非极性相互作用范德华力NH2

2、SO3-硅胶基体键和官能团(C8)11偶极性引力、氢键硅胶基体极性相互作用ONCOOHOHOHH12尺寸排阻色谱依照分子大小分离固定相材质具有不同大小孔径大分子因其经过的路径短，所以先流出主要应用于聚合物、蛋白质等分子量范围的测定13离子交换色谱固定相表面带与被分析物相反电荷一般使用弱离子交换树脂根据电荷相互作用力的强弱产生分离固定相流动相14离子交换相互作用力静电吸引力硅胶基体NH3+OHCO2HSO3-CO2-OCON(CH3)2+N15色谱发展的历史16色谱发展的历史（续）17液相色谱仪器组成柱温箱自动进样器泵系统溶剂瓶架紫外或DAD检测器其他检测器18流动相储液瓶单元

3、或多元泵梯度混合器预柱手动进样器自动进样器保护柱色谱柱柱后反应器柱温箱检测器馏分收集器积分仪工作站计算机接口温度控制单元样品制备单元液相色谱仪器结构组成示意图19液相色谱的应用202、液相色谱基本原理21色谱基本理论色谱的主要理论热力学理论以相的平衡观点研究色谱过程塔板理论为代表(Martin&Synge)动力学理论以动力学观点研究各种动力学因素对色谱峰的影响VanDeemter方程为代表22分离的原理样品组分在固定相和流动相之间的分配流动相带动样品经过色谱柱不同组分与固定相之间相互作用的强度不同不同组分在固定相上移动速度不同，形成分离分配系数KDXmXsKD1=[Xs]/[

4、Xm]YmYsKD2=[Ys]/[Ym]固定相流动相23样品组分的分离进样、分配、移动、流出、分离KD2

5、0,98%R=1.5,99.7%R＞1.5时两色谱峰被视为分开28分离度R的基本公式k’:容量因子(capacityfactor)反映吸收峰的保留特性:选择因子(selectivityfactor)反映相邻两色谱峰的分离程度N:理论塔板数，反映色谱柱的分离效率(columnefficiency)特性选择性柱效R=1/4Nxxk'1+k'-1分离度R的数学表达29容量因子k’测量溶质在固定相和流动相中分布的摩尔数与温度有关(GC)与流动相溶剂种类及组成有关(LC)Injectiont0t’RtR30容量因子k’（续）k’决定样品能进入色谱柱固定相的量k’太小，在固定相上保留太

6、短，很快流出，难以确定保留时间k’太大，在固定相上保留太强，洗脱时间太长，理想的k’为1～531分离效果与k’值的最优化k’值的优化改变溶剂成分、梯度条件(洗脱强度)32选择因子Injectiont0t’R1t’R2色谱柱分开两组分的能力＞1时两组分分离33选择因子的影响因素影响的因素改变流动相成分，包括改变pH值改变柱温(在LC不明显)改变固定相成分使用特殊化学效应34选择因子的影响因素（续）改变色谱柱类型35色谱柱效能衡量色谱柱效率的指标峰展宽的度量以塔板数来表示从分馏技术衍生而来分馏法依组分的挥发性不同而分馏色谱法依组分的分配系数不同而分离分配系数Kd=Cs/

7、Cm理论塔板数N、板高H色谱柱效随N增大或H的减小而增加N=L/H塔板理论36理论塔板数N与半峰宽W1/2和保留时间的关系如下在相同保留时间色谱峰越尖锐，则色谱柱效越高理论塔板数N的表达37k’,和N之间的关系N38范德姆特（VanDeemter）方程VenDeemter方程给出理论塔板高度A—涡流扩散B/u—纵向扩散Cu—传质阻力低的HETP=高的色谱柱效率H=A+B/u+CuNeff=Lcol/HETP如果已知有效塔板高度，则可计算色谱柱有效塔板数：39涡流扩散(A)fastestslowest