气相高效液相色谱分析精选文档.ppt

本讲稿第一页，共三十页气相色谱法的特点气相色谱法的特点（1）分离效率高：）分离效率高：复杂混合物，有机同系物、异构体。手性异构体。复杂混合物，有机同系物、异构体。手性异构体。（2）灵敏度高：灵敏度高：可以检测出可以检测出g.g-1(10-6)级甚至级甚至ng.g-1(10-9)级的物质量级的物质量.（3）分析速度快：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。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：应用范围广：适用于沸点低于适用于沸点低于400的各种有机或无机试样的分析。的各种有机或无机试样的分析。不足之处：不足之处：不适用于高沸点、难挥发、热不稳定物质的分析。不适用于高沸点、难挥发、热不稳定物质的分析。被分离组分的定性较为困难。被分离组分的定性较为困难。本讲稿第二页，共三十页气相色谱流程气相色谱流程1-载气钢瓶；载气钢瓶；2-减压阀；减压阀；3-净化干净化干燥管；燥管；4-针形阀；针形阀；5-流量计流量计;6-压压力表；力表；4-针形阀；针形阀；5-流量计流量计;6-压压力表；力表；9-热导检测器；热导检测器；10-放大器；放大器；11-温度控制器；温度控制器；12-记录仪记录仪；1.载气系统：包括气源、净化干燥管和载气流速控制载气系统：包括气源、净化干燥管和载气流速控制;2.进样系统：进样器及气化室；进样系统：进样器及气化室；3.色谱柱：填充柱（填充固定相）或毛细管柱（内壁涂有固定液）；色谱柱：填充柱（填充固定相）或毛细管柱（内壁涂有固定液）；4.检测器：可连接各种检测器，以热导检测器或氢火焰检测器最为常见；检测器：可连接各种检测器，以热导检测器或氢火焰检测器最为常见；5.记录系统：放大器、记录仪或数据处理仪；记录系统：放大器、记录仪或数据处理仪；6.温度控制系统：柱室、气化室的温度控制。温度控制系统：柱室、气化室的温度控制。本讲稿第三页，共三十页高效液相色谱是高效液相色谱是2020世纪世纪7070年代初发展起来的一种新型分离分析年代初发展起来的一种新型分离分析技术。他是在经典液相色谱的基础上，引入气相色谱理论，在技术。他是在经典液相色谱的基础上，引入气相色谱理论，在技术上采用高压输压泵、梯度洗脱技术、新型高效填充剂及各技术上采用高压输压泵、梯度洗脱技术、新型高效填充剂及各种高灵敏度监测器。种高灵敏度监测器。高效液相色谱与气相色谱比较，可供选择的流动相种类较多，从高效液相色谱与气相色谱比较，可供选择的流动相种类较多，从有机溶剂到水溶剂，既能用纯溶剂又可用二元或多元混合溶剂，有机溶剂到水溶剂，既能用纯溶剂又可用二元或多元混合溶剂，并可任意调配比例，通过改变溶剂极性或强度继而改变色谱柱效并可任意调配比例，通过改变溶剂极性或强度继而改变色谱柱效能、分离选择性和组分的容量因子，最后实现改善色谱系统分离能、分离选择性和组分的容量因子，最后实现改善色谱系统分离度的目的。度的目的。高效液相色谱高效液相色谱本讲稿第四页，共三十页1.1.1.1.分析速度快。分析速度快。分析速度快。分析速度快。2.2.2.2.分离效率高。分离效率高。分离效率高。分离效率高。3.3.3.3.灵敏度高、易于实现操作自动化。灵敏度高、易于实现操作自动化。灵敏度高、易于实现操作自动化。灵敏度高、易于实现操作自动化。4.4.适用于高沸点、热不稳定有机及生化试样的高效分离适用于高沸点、热不稳定有机及生化试样的高效分离分析方法。分析方法。高效液相色谱法的特点高效液相色谱法的特点高效液相色谱法的特点高效液相色谱法的特点本讲稿第五页，共三十页流动相和固定相都是液体的色谱法即为液流动相和固定相都是液体的色谱法即为液-液色谱，是利用液色谱，是利用样品组分在两种不相溶的液相间的分配来进行分离。一种样品组分在两种不相溶的液相间的分配来进行分离。一种液相为流动相，另一种是涂渍于载体上的固定相。液相为流动相，另一种是涂渍于载体上的固定相。b.b.液液-液分配色谱液分配色谱流动相极性小于固定相极性的液流动相极性小于固定相极性的液-液色谱法称为正相分配色谱法液色谱法称为正相分配色谱法流动相极性大于固定相极性的液流动相极性大于固定相极性的液-液色谱法称为反相分配色谱液色谱法称为反相分配色谱法法a.a.液液-固吸附色谱固吸附色谱流动相为液体，固定相为固体吸附剂，根据物质吸流动相为液体，固定相为固体吸附剂，根据物质吸附作用的不同来分离物质。附作用的不同来分离物质。本讲稿第六页，共三十页本讲稿第七页，共三十页高效液相色谱仪流程示意图高效液相色谱仪流程示意图高效液相色谱仪流程示意图高效液相色谱仪流程示意图本讲稿第八页，共三十页高压泵工作原理（单向阀）高压泵工作原理（单向阀）六通阀工作原理（流路切换）六通阀工作原理（流路切换）进样装置进样装置 流路中为高压力工作状态，通常使用耐高压的六通阀进样装置，流路中为高压力工作状态，通常使用耐高压的六通阀进样装置，其结构如图所示：其结构如图所示：本讲稿第九页，共三十页 紫外光度检测器（紫外光度检测器（UV）：最小检测量）：最小检测量10-9gmL-1，对流量和温度的波动不敏，对流量和温度的波动不敏感，可用于梯度洗脱。感，可用于梯度洗脱。最常用的检测器。最常用的检测器。本讲稿第十页，共三十页定性方法：定性方法：1.利用纯物质定性的方法利用纯物质定性的方法 利用保留值定性：利用保留值定性：通过对比试样中具有与纯物质相同保留值的色谱峰，来确定通过对比试样中具有与纯物质相同保留值的色谱峰，来确定试样中是否含有该物质及在色谱图中位置。不适用于不同仪器上获得的数据之间试样中是否含有该物质及在色谱图中位置。不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。的对比。利用加入法定性：利用加入法定性：将纯物质加入到试样中，观察各组分色谱峰的相对变化。将纯物质加入到试样中，观察各组分色谱峰的相对变化。2.利用文献保留值定性利用文献保留值定性本讲稿第十一页，共三十页常用的几种定量方法常用的几种定量方法 （1 1）归一化法：若试样中含有）归一化法：若试样中含有n n个组分，且各组分均能洗出色谱峰，则其中某个组个组分，且各组分均能洗出色谱峰，则其中某个组分的质量可按下式计算分的质量可按下式计算 特点及要求：特点及要求：归一化法简便、准确；归一化法简便、准确；进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果影响不大；进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果影响不大；仅适用于试样中所有组分全出峰的情况。仅适用于试样中所有组分全出峰的情况。本讲稿第十二页，共三十页（2 2）内标法：在一定试样中加入一定量的内标物，根据待测组分和内标物的峰）内标法：在一定试样中加入一定量的内标物，根据待测组分和内标物的峰面积及物质量计算待测物质质量的方法。面积及物质量计算待测物质质量的方法。内标物要满足以下要求：内标物要满足以下要求：（1 1）试样中不含有该物质；）试样中不含有该物质；（2 2）与被测组分性质比较接近；）与被测组分性质比较接近；（3 3）不与试样发生化学反应；）不与试样发生化学反应；（4 4）出峰位置应位于被测组分附近，且无组分峰影响。）出峰位置应位于被测组分附近，且无组分峰影响。试样配制：准确称取一定量的试样试样配制：准确称取一定量的试样W W，加入一定量内标物，加入一定量内标物m mS S计算式：计算式：本讲稿第十三页，共三十页内标法特点内标法特点 (1)内标法的准确性较高，操作条件和进样量的稍许变动对定量结果的影响不大。内标法的准确性较高，操作条件和进样量的稍许变动对定量结果的影响不大。(2)每个试样的分析，都要进行两次称量，不适合大批量试样的快速分析。每个试样的分析，都要进行两次称量，不适合大批量试样的快速分析。(3)若将内标法中的试样取样量和内标物加入量固定，则：若将内标法中的试样取样量和内标物加入量固定，则：本讲稿第十四页，共三十页 （3 3）外标法外标法外标法也称为标准曲线法。外标法也称为标准曲线法。特点及要求：特点及要求：外标法不使用校正因子，准确性较高外标法不使用校正因子，准确性较高;操作条件变化对结果准确性影响较大操作条件变化对结果准确性影响较大;对进样量的准确性控制要求较高，适用于大批量试样的快速分析。对进样量的准确性控制要求较高，适用于大批量试样的快速分析。本讲稿第十五页，共三十页实验目的实验目的实验目的实验目的掌握气相色谱法分离多组分混合物的方法。掌握气相色谱法分离多组分混合物的方法。掌握气相色谱法分离多组分混合物的方法。掌握气相色谱法分离多组分混合物的方法。练习用内标法定量测定混合物中各组分的含量。练习用内标法定量测定混合物中各组分的含量。练习用内标法定量测定混合物中各组分的含量。练习用内标法定量测定混合物中各组分的含量。乙酸正丁酯中杂质的乙酸正丁酯中杂质的乙酸正丁酯中杂质的乙酸正丁酯中杂质的GCGC分析分析分析分析本讲稿第十六页，共三十页 混合物的分离与定量分析涉及到色谱峰的确定和定量方式的选择两个方面。前者混合物的分离与定量分析涉及到色谱峰的确定和定量方式的选择两个方面。前者混合物的分离与定量分析涉及到色谱峰的确定和定量方式的选择两个方面。前者混合物的分离与定量分析涉及到色谱峰的确定和定量方式的选择两个方面。前者属于色谱定性分析。后者为定量分析。属于色谱定性分析。后者为定量分析。属于色谱定性分析。后者为定量分析。属于色谱定性分析。后者为定量分析。在确定的实验条件下，每种物质都有一定的保留时间，因此，在相同的实验条件下，在确定的实验条件下，每种物质都有一定的保留时间，因此，在相同的实验条件下，在确定的实验条件下，每种物质都有一定的保留时间，因此，在相同的实验条件下，在确定的实验条件下，每种物质都有一定的保留时间，因此，在相同的实验条件下，分别测定纯物质和样品各组分的保留值，将两者进行对比，就可确定各组分的种类。分别测定纯物质和样品各组分的保留值，将两者进行对比，就可确定各组分的种类。分别测定纯物质和样品各组分的保留值，将两者进行对比，就可确定各组分的种类。分别测定纯物质和样品各组分的保留值，将两者进行对比，就可确定各组分的种类。（保留值定性）（保留值定性）（保留值定性）（保留值定性）但该法要求严格的色谱条件，操作条件的变化容易产生误差，通常采用相对但该法要求严格的色谱条件，操作条件的变化容易产生误差，通常采用相对但该法要求严格的色谱条件，操作条件的变化容易产生误差，通常采用相对但该法要求严格的色谱条件，操作条件的变化容易产生误差，通常采用相对保留时间来定性。保留时间来定性。保留时间来定性。保留时间来定性。实验原理实验原理实验原理实验原理本讲稿第十七页，共三十页定量方法：定量方法：采用内标法定量时，首先将一定量的待测物标准品溶液与采用内标法定量时，首先将一定量的待测物标准品溶液与采用内标法定量时，首先将一定量的待测物标准品溶液与采用内标法定量时，首先将一定量的待测物标准品溶液与内标物标准品溶液混合，进行色谱分离，测得峰面积分别为内标物标准品溶液混合，进行色谱分离，测得峰面积分别为内标物标准品溶液混合，进行色谱分离，测得峰面积分别为内标物标准品溶液混合，进行色谱分离，测得峰面积分别为AiAi和和和和AsAs，求出相对校正因子，求出相对校正因子，求出相对校正因子，求出相对校正因子f f。样品分析时，将一定量的内标物加入待测样品中，进行色样品分析时，将一定量的内标物加入待测样品中，进行色样品分析时，将一定量的内标物加入待测样品中，进行色样品分析时，将一定量的内标物加入待测样品中，进行色谱分析，测得峰面积，计算样品中待测物的量。谱分析，测得峰面积，计算样品中待测物的量。谱分析，测得峰面积，计算样品中待测物的量。谱分析，测得峰面积，计算样品中待测物的量。本讲稿第十八页，共三十页vv了解气相色谱仪的基本结构及操作步骤。了解气相色谱仪的基本结构及操作步骤。了解气相色谱仪的基本结构及操作步骤。了解气相色谱仪的基本结构及操作步骤。vv掌握利用内标法分析混合物中各组分含量的方法。掌握利用内标法分析混合物中各组分含量的方法。掌握利用内标法分析混合物中各组分含量的方法。掌握利用内标法分析混合物中各组分含量的方法。实验预习实验预习实验预习实验预习本讲稿第十九页，共三十页1.1.色谱仪色谱仪色谱仪色谱仪:安捷伦安捷伦安捷伦安捷伦 6890 N6890 N2.2.色谱柱：毛细管柱色谱柱：毛细管柱色谱柱：毛细管柱色谱柱：毛细管柱3.3.固定相固定相固定相固定相:载气：氮气载气：氮气载气：氮气载气：氮气4.4.乙酸正丁酯，正丁醇，异戊醇乙酸正丁酯，正丁醇，异戊醇乙酸正丁酯，正丁醇，异戊醇乙酸正丁酯，正丁醇，异戊醇三组分混合标准溶液：乙酸正丁酯，正丁醇，异戊醇三组分混合标准溶液：乙酸正丁酯，正丁醇，异戊醇三组分混合标准溶液：乙酸正丁酯，正丁醇，异戊醇三组分混合标准溶液：乙酸正丁酯，正丁醇，异戊醇仪器与试剂仪器与试剂仪器与试剂仪器与试剂本讲稿第二十页，共三十页基本操作基本操作基本操作基本操作1.1.打开电脑主机，再打开气相色谱的模块，启动工作站并初始化仪器。打开电脑主机，再打开气相色谱的模块，启动工作站并初始化仪器。打开电脑主机，再打开气相色谱的模块，启动工作站并初始化仪器。打开电脑主机，再打开气相色谱的模块，启动工作站并初始化仪器。2.2.开机调试，按下列参考色谱条件将仪器调至所需工作状态。开机调试，按下列参考色谱条件将仪器调至所需工作状态。开机调试，按下列参考色谱条件将仪器调至所需工作状态。开机调试，按下列参考色谱条件将仪器调至所需工作状态。气化室温度：柱温：气化室温度：柱温：气化室温度：柱温：气化室温度：柱温：100 100 接口温度：接口温度：接口温度：接口温度：检测器温度：检测器温度：检测器温度：检测器温度：载气：氮气，流速载气：氮气，流速载气：氮气，流速载气：氮气，流速=1.5 mL/min=1.5 mL/min，3.3.配置乙酸正丁酯：正丁醇：异戊醇配置乙酸正丁酯：正丁醇：异戊醇配置乙酸正丁酯：正丁醇：异戊醇配置乙酸正丁酯：正丁醇：异戊醇1:0.2:0.21:0.2:0.2的标准混合溶液的标准混合溶液的标准混合溶液的标准混合溶液4.4.运行程序，清洗色谱柱，直至基线平稳，然后进样，进行测定。运行程序，清洗色谱柱，直至基线平稳，然后进样，进行测定。运行程序，清洗色谱柱，直至基线平稳，然后进样，进行测定。运行程序，清洗色谱柱，直至基线平稳，然后进样，进行测定。本讲稿第二十一页，共三十页1.1.分析：分析：分析：分析：2.2.仪器稳定后，分别进苯、甲苯、乙苯等纯试剂，每次进样仪器稳定后，分别进苯、甲苯、乙苯等纯试剂，每次进样仪器稳定后，分别进苯、甲苯、乙苯等纯试剂，每次进样仪器稳定后，分别进苯、甲苯、乙苯等纯试剂，每次进样0.20.2m m m mL L试试试试剂，记录色谱图（剂，记录色谱图（剂，记录色谱图（剂，记录色谱图（I I）。）。）。）。3.3.测定校正因子，进测定校正因子，进测定校正因子，进测定校正因子，进0.60.6m m m mL L三组分混合标准试剂，记录色谱图（三组分混合标准试剂，记录色谱图（三组分混合标准试剂，记录色谱图（三组分混合标准试剂，记录色谱图（IIII）。）。）。）。（22）4.4.在完全相同的条件下，用在完全相同的条件下，用在完全相同的条件下，用在完全相同的条件下，用10mL10mL注射器进注射器进注射器进注射器进0.6mL0.6mL混合样品，记录色混合样品，记录色混合样品，记录色混合样品，记录色谱图谱图谱图谱图 （IIIIII）。）。）。）。(2)(2)实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤本讲稿第二十二页，共三十页1.1.进样量准确与否是否会影响内标法的分析结果？进样量准确与否是否会影响内标法的分析结果？进样量准确与否是否会影响内标法的分析结果？进样量准确与否是否会影响内标法的分析结果？2.2.2.2.能否从理论上揭示本实验的出峰顺序能否从理论上揭示本实验的出峰顺序能否从理论上揭示本实验的出峰顺序能否从理论上揭示本实验的出峰顺序?3.3.进样器要充分洗涤。进样器要充分洗涤。进样器要充分洗涤。进样器要充分洗涤。注意事项和问题注意事项和问题注意事项和问题注意事项和问题本讲稿第二十三页，共三十页实验目的实验目的实验目的实验目的了解高效液相色谱仪的基本结构及基本操作。了解高效液相色谱仪的基本结构及基本操作。了解高效液相色谱仪的基本结构及基本操作。了解高效液相色谱仪的基本结构及基本操作。学习高效液相色谱柱效能的测定方法。学习高效液相色谱柱效能的测定方法。学习高效液相色谱柱效能的测定方法。学习高效液相色谱柱效能的测定方法。高效液相色谱柱效能的测定高效液相色谱柱效能的测定高效液相色谱柱效能的测定高效液相色谱柱效能的测定本讲稿第二十四页，共三十页 流动相的极性大于固定相的化学键合相色谱称为反相色谱。流动相的极性大于固定相的化学键合相色谱称为反相色谱。流动相的极性大于固定相的化学键合相色谱称为反相色谱。流动相的极性大于固定相的化学键合相色谱称为反相色谱。由于各种物由于各种物由于各种物由于各种物质的极性不同，因而在反相色谱体系中的分配能力不同，因此保留时间不同，在色谱质的极性不同，因而在反相色谱体系中的分配能力不同，因此保留时间不同，在色谱质的极性不同，因而在反相色谱体系中的分配能力不同，因此保留时间不同，在色谱质的极性不同，因而在反相色谱体系中的分配能力不同，因此保留时间不同，在色谱图上呈现不同位置的色谱峰。反相色谱图上呈现不同位置的色谱峰。反相色谱图上呈现不同位置的色谱峰。反相色谱图上呈现不同位置的色谱峰。反相色谱大部分以大部分以大部分以大部分以C C1818或或或或C C8 8为色谱柱，以甲醇或乙氰的为色谱柱，以甲醇或乙氰的为色谱柱，以甲醇或乙氰的为色谱柱，以甲醇或乙氰的水溶液为流动相。水溶液为流动相。水溶液为流动相。水溶液为流动相。实验原理实验原理实验原理实验原理本讲稿第二十五页，共三十页vv了解高效液相色谱仪的基本结构及操作步骤。了解高效液相色谱仪的基本结构及操作步骤。了解高效液相色谱仪的基本结构及操作步骤。了解高效液相色谱仪的基本结构及操作步骤。vv掌握利用内标法分析混合物中甲苯含量的方法。掌握利用内标法分析混合物中甲苯含量的方法。掌握利用内标法分析混合物中甲苯含量的方法。掌握利用内标法分析混合物中甲苯含量的方法。实验预习实验预习实验预习实验预习本讲稿第二十六页，共三十页1.1.色谱仪色谱仪色谱仪色谱仪:varian(:varian(瓦里安瓦里安瓦里安瓦里安)240)2402.2.色谱柱：色谱柱：色谱柱：色谱柱：C18C18柱，柱，柱，柱，150 mm4.6 mm150 mm4.6 mm3.3.流动相流动相流动相流动相:甲醇甲醇甲醇甲醇:水水水水(85:15)(85:15)，流速，流速，流速，流速:0.8 mL/min:0.8 mL/min4.4.检测器检测器检测器检测器:紫外检测器紫外检测器紫外检测器紫外检测器 254 nm 254 nm 5.5.进样量进样量进样量进样量:20L:20L仪器与试剂仪器与试剂仪器与试剂仪器与试剂本讲稿第二十七页，共三十页基本操作基本操作基本操作基本操作1.1.打开电脑主机，再打开高效液相色谱的模块，启动工作站并初始化仪器。打开电脑主机，再打开高效液相色谱的模块，启动工作站并初始化仪器。打开电脑主机，再打开高效液相色谱的模块，启动工作站并初始化仪器。打开电脑主机，再打开高效液相色谱的模块，启动工作站并初始化仪器。2.2.仪器初始化完毕后，在工作界面上选择测量项目，设置适当的仪器参数：仪器初始化完毕后，在工作界面上选择测量项目，设置适当的仪器参数：仪器初始化完毕后，在工作界面上选择测量项目，设置适当的仪器参数：仪器初始化完毕后，在工作界面上选择测量项目，设置适当的仪器参数：流动相组成流动相组成流动相组成流动相组成=甲醇甲醇甲醇甲醇:水水水水(85:15)(85:15)，流速，流速，流速，流速=0.8 mL/min=0.8 mL/min，柱压，柱压，柱压，柱压=400 kPa=400 kPa。3.3.运行程序，清洗色谱柱，直至基线平稳，然后进样，进行测定。运行程序，清洗色谱柱，直至基线平稳，然后进样，进行测定。运行程序，清洗色谱柱，直至基线平稳，然后进样，进行测定。运行程序，清洗色谱柱，直至基线平稳，然后进样，进行测定。4.4.测定结束后，依次用纯水、测定结束后，依次用纯水、测定结束后，依次用纯水、测定结束后，依次用纯水、100%100%甲醇洗涤甲醇洗涤甲醇洗涤甲醇洗涤2020分钟，退出主程序，关闭计算机。分钟，退出主程序，关闭计算机。分钟，退出主程序，关闭计算机。分钟，退出主程序，关闭计算机。本讲稿第二十八页，共三十页1.1.确定实验条件确定实验条件确定实验条件确定实验条件（流动相、流速、检测波长等）（流动相、流速、检测波长等）（流动相、流速、检测波长等）（流动相、流速、检测波长等）2.2.吸取吸取吸取吸取20L20L标准溶液进样，纪录色谱图，重复进样一次。标准溶液进样，纪录色谱图，重复进样一次。标准溶液进样，纪录色谱图，重复进样一次。标准溶液进样，纪录色谱图，重复进样一次。实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤本讲稿第二十九页，共三十页1.1.检查流动相是否充足。检查流动相是否充足。检查流动相是否充足。检查流动相是否充足。2.2.待仪器稳定后，再进样。待仪器稳定后，再进样。待仪器稳定后，再进样。待仪器稳定后，再进样。3.3.进样器要充分洗涤。进样器要充分洗涤。进样器要充分洗涤。进样器要充分洗涤。注意事项和问题注意事项和问题注意事项和问题注意事项和问题本讲稿第三十页，共三十页