仪器分析液相色谱法 (2)讲稿.ppt

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1、仪器分析液相色器分析液相色谱法法第一页，讲稿共七十页哦简介简介最早发明的色谱法（俄国植物学家分离植物色素）直到1960年代后期才普及，因为受到材料和相应技术的限制实现了高速化，HPLC（high performance liquid chromatography or high pressure LC)和GC相比液体流动相选择余地大，可以用以控制和改进分离条件通常在常温下进行对象范围大（80%的有机物）目前运用最广最多的色谱第二页，讲稿共七十页哦 1 1高效液相色谱法与经典液相色谱法高效液相色谱法与经典液相色谱法 高效液相色谱法比起经典液相色谱法的最大优点在于高速、高效、高灵敏度、高自动化。高

2、速是指在分析速度上比经典液相色谱法快数百倍。由于经典色谱是重力加料，流出速度极慢；而高效液相色谱配备了高压输液设备，流速最高可达 103cmmin-1.例如分离苯的羟基化合物，7个组分只需1min就可完成。对氨基酸分离，用经典色谱法，柱长约170cm，柱径0.9cm，流动相速度为30cm3h-1，需用20多小时才能分离出20种氨基酸；而用高效液相色谱法，只需1h之内即可完成。又如用25cm0.46cm的LichrosorbODS(5)的柱，采用梯度洗脱，可在不到0.5h内分离出尿中104个组分.第三页，讲稿共七十页哦2 2高效液相色谱法与气相色谱法高效液相色谱法与气相色谱法 （1）气相色谱法分

3、析对象只限于分析气体和沸点较低的化合物，它们仅占有机物总数的20。对于占有机物总数近80的那些高沸点、热稳定性差、摩尔质量大的物质，目前主要采用高效液相色谱法进行分离和分析。(2)气相色谱采用流动相是惰性气体，它对组分没有亲和力，即不产生相互作用力，仅起运载作用。而高效液相色谱法中流动相可选用不同极性的液体，选择余地大，它对组分可产生一定亲和力，并参与固定相对组分作用的剧烈竞争。因此，流动相对分离起很大作用，相当于增加了一个控制和改进分离条件的参数，这为选择最佳分离条件提供了极大方便。第四页，讲稿共七十页哦 (3)气相色谱一般都在较高温度下进行的，而高效液相色谱法则经常可在室温条件下工作。总之

4、，高效液相色谱法是吸取了气相色谱与经典液相色谱优点，并用现代化手段加以改进，因此得到迅猛的发展。目前高效液相色谱法已被广泛应用于分析对生物学和医药上有重大意义的大分子物质，例如蛋白质、核酸、氨基酸、多糖类、植物色素、高聚物、染料及药物等物质的分离和分析。高效液相色谱法的仪器设备费用昂贵，操作严格，这是它的主要缺点。第五页，讲稿共七十页哦HPLC仪器仪器第六页，讲稿共七十页哦HPLC和经典和经典LCClassic LC：重力洗脱HPLC：高压、高效、高速第七页，讲稿共七十页哦HPLC仪器组成仪器组成第八页，讲稿共七十页哦HPLC高压输液系统高压输液系统高压输液泵主要部件之一，压力：1503501

5、05 Pa。为了获得高柱效而使用粒度很小的固定相（7时不灵敏蒸发激光散射检测器根据不蒸发的溶质微小颗粒对激光的散射来检测只跟溶质颗粒的大小和数量有关，与溶质的化学组成无光不能鉴别化学成分第十七页，讲稿共七十页哦HPLC中的固定相和流动相中的固定相和流动相stationary phase and mobile phase第十八页，讲稿共七十页哦Stationary phase 固定相固定相需要承受高压，按承受高压能力分刚性固体，以SiO2为基质，应用最广泛，可以通过键合扩大应用范围硬胶，由聚苯乙烯与二乙烯苯基交联而成按孔隙深度分类表面多孔型：多孔层厚度小，孔浅，相对死体积小，出峰迅速柱效高；颗粒

6、较大，渗透性好，装柱容易，梯度淋洗时迅速达平衡，适合做常规分析。但最大允许量受限。全多孔微粒型：由硅胶微粒凝聚而成。由于颗粒很细，孔仍然较浅，传质速率快，易实现高效、高速，适合复杂混合物分离及痕量分析。第十九页，讲稿共七十页哦Mobile phase 流动相流动相 由于高效液相色谱中流动相是液体，它对组分有亲和力，并参与固定相对组分的竞争。因此，正确选择流动相直接影响组分的分离度。对流动相溶剂的要求是：（1）溶剂对于待测样品，必须具有合适的极性和良好的选择性。（2）溶剂要与检测器匹配。对于紫外吸收检测器，应注意选用检测器波长比溶剂的紫外截止波长要长。所谓溶剂的紫外截止波长指当小于截止波长的辐射

7、通过溶剂时，溶剂对此辐射产生强烈吸收，此时溶剂被看作是光学不透明的，它严重干扰组分的吸收测量。对于折光率检测器，要求选择与组分折光率有较大差别的溶剂作流动相，以达最高灵敏度。第二十页，讲稿共七十页哦Mobile phase 流动相流动相（3）高纯度。由于高效液相灵敏度高，对流动相溶剂的纯度也要求高。不纯的溶剂会引起基线不稳，或产生“伪峰”。痕量杂质的存在，将使截止波长值增加501OOnm。（4）化学稳定性好。不能选与样品发生反应或聚合的溶剂。（5）低粘度。若使用高粘度溶剂，势必增高压力，不利于分离。常用的低粘度溶剂有丙酮、乙醇、乙晴等。但粘度过于低的溶剂也不宜采用，例戊烷、乙醚等，它们易在色谱

8、柱或检测器内形成气泡，影响分离.第二十一页，讲稿共七十页哦HPLC的主要类型和原理的主要类型和原理Basic principle and main types 第二十二页，讲稿共七十页哦主要类型主要类型液固吸附色谱液液分配色谱化学键合色谱尺寸排阻色谱亲和色谱离子色谱第二十三页，讲稿共七十页哦一、液固吸附色谱一、液固吸附色谱（LSAC）液一固吸附色谱是以固体吸附剂作为固定相，吸附剂通常是些多孔的固体颗粒物质，在它们的表面存在吸附中心。液固色谱实质是根据物质在固定相上的吸附作用不同来进行分离的。原理：X+nSad=Xad+nS达平衡时,有其中Kad为吸附平衡常数，值大表示组分在吸附剂上保留强，难于

9、洗脱。Kad值小,则保留值弱，易于洗脱。试样中各组分据此得以分离。Kad值可通过吸附等温线数据求出。第二十四页，讲稿共七十页哦LSAC固定相固定相 吸附色谱所用固定相多是一些吸附活性强弱不等的吸附剂，如硅胶、氧化铝、聚酸胶等。由于硅胶的优点较多，如线性容量较高，机械性能好，不溶胀，与大多数试样不发生化学反应等，因此，以硅胶用得最多。在高效液相色谱法中，表面多孔型和全多孔型都可作吸附色谱中的固定相，它们具有填料均匀、粒度小。孔穴浅的优点，能极大地提高柱效。但表面多孔型由于试样容量较小，目前最广泛使用的还是全多孔型微粒填料。第二十五页，讲稿共七十页哦LSAC流动相流动相 一般把吸附色谱中流动相称作

10、洗脱剂。在吸附色谱中对极性大的试样往往采用极性强的洗脱剂；对极性弱的试样宜用极性弱的洗脱剂。洗脱剂的极性强弱可用溶剂强度参数（0）来衡量。0越大，表示洗脱剂的极性越强。表14-6列出一些常用溶剂在氧化铝吸附剂中的0值。在硅胶吸附剂中0值的顺序相同，数值可换算（0硅胶=0770氧化铝）。第二十六页，讲稿共七十页哦二、液液分配色谱二、液液分配色谱（LLPC）在液-液色谱中,流动相和固定相都是液体,它能适用于各种样品类型的分离和分析，无论是极性的和非极性的，水溶性和油溶性的，离子型的和非离子型的化合物。分离原理：液液分配色谱的分离原理基本与液液萃取相同，都是根据物质在两种互不相溶的液体中溶解度的不同

11、，具有不同的分配系数。所不同的是液液色谱的分配是在柱中进行的，使这种分配平衡可反复多次进行，造成各组分的差速迁移，提高了分离效率，从而能分离各种复杂组分。第二十七页，讲稿共七十页哦LLPC固定相固定相由于液液色谱中流动相参与选择竞争，因此，对固定相选择较简单。只需使用几种极性不同的固定液即可解决分离问题。例如，最常用的强极性固定液，一氧二丙睛，中等极性的聚乙二醇，非极性的角鲨烷等。为了更好解决固定液在载体上流失问题。产生了化化学学键键合合固固定定相相。它是将各种不同有机基团通过化学反应键合到载体表面的一种方法。它代替了固定液的机械涂渍，因此它的产生对液相色谱法迅速发展起着重大作用，可以认为它的

12、出现是液相色谱法的一个重大突破。它是目前应用最广泛的一种固定相。据统计，约有3/4以上的分离问题是在化学键合固定相上进行的。第二十八页，讲稿共七十页哦LLPC流动相流动相 在液液色谱中为了避免固定液的流失。对流动相的一个基本要求是流动相尽可能不与固定相互溶，而且流动相与固定相的极性差别越显著越好。正向分配色谱：流动相的极性小于固定相的极性，用于分离极性化合物。其流出顺序是极性小的先流出，极性大的后流出。反向分配色谱：流动相的极性大于固定相的极性，用于分离非极性化合物。其流出顺序与正相色谱恰好相反。第二十九页，讲稿共七十页哦三、化学键合相色谱法（三、化学键合相色谱法（CBPC）采用化学键合相的液

13、相色谱称为化学键合相色谱法，简称键合相色谱。由于键合固定相非常稳定，在使用中不易流失，适用于梯度淋洗，特别适用于分离容量因子k值范围宽的样品。由于键合到载体表面的官能团可以是各种极性的，因此它适用于种类繁多样品的分离。用来制备键合固定相的载体，几乎都用硅胶。利用硅胶表面的硅醇基(Si一OH)与有机分子成键,即可得到各种性能的固定相。基团类型有：疏水基团：不同链长的烷烃和苯基等极性基团：醚和醇、氨丙基、氰乙基等离子交换基团：阴离子交换基团的氨基、季铵盐；阳离子交换基团的磺酸基等第三十页，讲稿共七十页哦CBPC固定相的制备固定相的制备1.硅酸酯（Si一OR）键合固定相 Si0HROHSiORH20

14、由于这类键合固定相的有机表面是一些单体，具有良好的传质特性,但这些酯化过的硅胶填料易水解且受热不稳定，因此仅适用于不含水或醇的流动相。2.SiC或Si一N共价键合固定相共价键健合固定相不易水解，并且热稳定较硅酸酯好。缺点是格氏反应不方便；当使用水溶液时，必须限制pH在48范围内.第三十一页，讲稿共七十页哦CBPC固定相的制备固定相的制备3.硅烷化（SiOSiC）键合固定相这类键会固定相具有热稳定好，不易吸水，耐有机溶剂的优点。能在70以下，PH=28范围内正常工作，应用较广泛.第三十二页，讲稿共七十页哦CBPC正相键合相色谱法正相键合相色谱法 此法是以极性的有机基团，CN、NH2双羟基等键合在

15、硅胶表面，作为固定相；而以非极性或极性小的溶剂（如烃类）中加入适量的极性溶剂（如氯仿、醇、乙晴.等）为流动相，分离极性化合物。此时，组分的分配比k值随其极性的增加而增大，但随流动相极性的增加而降低。这种色谱方法主要用于分离异构体、极性不同的化合物，特别适用于分离不同类型的化合物。第三十三页，讲稿共七十页哦CBPC反反相键合相色谱法相键合相色谱法 此法的固定相是采用极性较小的键合固定相流动相是采用极性较强的溶剂它多用于分离多环芳烃等低极性化合物；若采用含一定比例的甲醇或乙睛的水溶液为流动相，也可用于分离极性化合物；若采用水和无机盐的缓冲液为流动相，则可分离一些易离解的样品，如有机酸、有机碱、酚类

16、等。反相键合相色谱法具有柱效高，能获得无拖尾色谱峰的优点。第三十四页，讲稿共七十页哦四、尺寸排阻色谱法四、尺寸排阻色谱法（SEC）size exclusion chromatography尺寸排阻色谱法又称凝胶色谱法，主要用于较大分子的分离。与其他液相色谱方法原理不同，它不具有吸附、分配和离子交换作用机理，而是基于试样分子的尺寸和形状不同来实现分离的。广泛应用于大分子的分级，具有其他LC法所没有的特点：保留时间是分子尺寸的函数，可能提供分子结构的某些信息保留时间短，谱峰窄，易检测，可采用灵敏度较低的检测器固定相与分子间作用力极弱，趋于零。由于柱子不能很强保留分子，因此柱寿命长。第三十五页，讲稿

17、共七十页哦SEC分离原理（分子筛效应）分离原理（分子筛效应）其固定相为化学惰性多孔物质凝胶，它类似于分子筛，但孔径比分子筛大。凝胶内具有一定大小的孔穴体积大的分子不能渗透到孔穴中去而被排阻，较早地被淋洗出来；中等体积的分子部分渗透；小分子可完全渗透入内，最后洗出色谱柱。第三十六页，讲稿共七十页哦SEC固定相固定相固定相凝胶，指含有大量液体（一般是水）的柔软而富于弹性的物质，它是一种经过交联而具有立体网状结构的多聚体。（1）软性凝胶 如葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶都具有较小的交联结构，其微孔能吸入大量的溶剂，并能溶胀到它们干体的许多倍。它们适用以水溶性溶剂作流动相，一般用于小分子质量物质的分析，不适宜

18、用在高效液相色谱中。（2）半刚性凝胶 如高交联度的聚苯乙烯（Styragel）比软性凝胶稍耐压，溶胀性不如软性凝胶。常以有机溶剂作流动相。用于高效液相色谱时，流速不宜大。（3）刚性凝胶 如多孔硅胶、多孔玻璃等它们既可用水溶性溶剂，又可用有机溶剂作流动相，可在较高压强和较高流速下操作。一般控制压强小于7MPa，流速1cm3s-1；否则将影响凝胶孔径，造成不良分离。第三十七页，讲稿共七十页哦SEC流动相流动相 排阻色谱所选用的流动相必须能溶解样品，并必须与凝胶本身非常相似，这样才能润湿凝胶。当采用软性凝胶时，溶剂也必须能溶胀凝胶。溶剂的粘度要小，因为高粘度溶剂往往限制分子扩散作用而影响分离效果。这

19、对于具有低扩散系数的大分子物质分离，尤需注意。选择溶剂还必须与检定器相匹配。常用的流动相有四氢呋喃、甲苯、氯仿、二甲基酸胺和水等。以水溶液为流动相的凝胶色谱适用于水溶性样品，以有机溶剂为流动相的凝胶色谱适用于非水溶性样品。第三十八页，讲稿共七十页哦五、亲和色谱法（五、亲和色谱法（AC）Affinity chromatography利用生物大分子和固定相表面存在某种特异性亲和力，进行选择性分离通常是在载体（无机或有机填料）表面先键合一种具有一般反应性能的所谓间隔臂（如环氧、联氨等）；随后，再连接上配基（酶、抗原或激素等）这种固载化的配基将只能和具有亲和力特性吸附的生物大分子相互作用而被保留，没有

20、这种作用的分子不被保留。第三十九页，讲稿共七十页哦六、离子色谱法（六、离子色谱法（IC）Ion chromatography由离子交换色谱法派生出来，用于检测分离离子性物质1975年Small等人实现的单柱离子色谱法（single column IC or non-suppressed IC）和双柱离子色谱法（double column IC or suppressed IC）特点：分析速度快，检测灵敏度高，选择性好，多离子可以同时分析，稳定性高是离子性物质，特别是无机阴离子的最佳分离分析方法第四十页，讲稿共七十页哦IC分类分类按分离机理分成许多类，同时结合正相反相组成了更多种的离子色谱法。以

21、下几种为比较常用的：离子交换色谱法（ion exchange chromatography,IEC)电场相互作用+非离子性的吸附过程离子排斥色谱法（ion chromatography exclusion,ICE）Donnan膜平衡、体积排阻和分配过程离子对色谱法（ion pair chromatography,IPC）吸附与分配具体的介绍可以参考书本或其他的资料。第四十一页，讲稿共七十页哦IC仪器的基本构成仪器的基本构成以上为抑制型，去掉抑制器、再生液和再生泵则为非抑制型第四十二页，讲稿共七十页哦各种液相色谱法的比较各种液相色谱法的比较第四十三页，讲稿共七十页哦HPLC条件和类型的选择条件和

22、类型的选择第四十四页，讲稿共七十页哦影响影响HPLC分离效果的因素分离效果的因素在高效液相色谱中,液体的扩散系数仅为气体的万分之一，则速率方程中的分子扩散项B/u较小，可以忽略不计，即：H=A+C u故液相色谱H-u曲线与气相色谱的形状不同，如图所示。液体的黏度比气体大一百倍，密度为气体的一千倍，故降低传质阻力是提高柱效主要途径。由速率方程，降低固定相粒度可提高柱效。液相色谱中，不可能通过增加柱温来改善传质。恒温改变淋洗液组成、极性是改善分离的最直接的因素。第四十五页，讲稿共七十页哦影响影响HPLC分离效果的因素分离效果的因素流速大于0.5 cm/s时,Hu曲线是一段斜率不大的直线。降低流速，

23、柱效提高不是很大。但在实际操作中，流量仍是一个调整分离度和出峰时间的重要可选择参数。气相色谱中的固定液原则上都可以用于液相色谱，其选用原则与气相色谱一样。但在高效液相色谱中，分离柱的制备是一项技术要求非常高的工作，一般很少自行制备。第四十六页，讲稿共七十页哦分离类型的选择分离类型的选择 1根据相对分子质量选择 相对分子质量十分低的样品，其挥发性好，适用于气相色谱。标准液相色谱类型（液一固、液一液、及离子交换色谱）最适合的相对分子质量范围是20O2000。对于相对分子质量大于2000的样品，则用尺寸排阻法为最佳。第四十七页，讲稿共七十页哦2根据溶解度选择 弄清样品在水、异辛烷、苯、四氯化碳、异丙

24、醇中的溶解度是很有用的。如果样品可溶于水井属于能离解物质，以采用离子交换色谱为佳；如样品可溶于烃类（如苯或异辛烷），则可采用液一固吸附色谱；如样品溶解于四氯化碳，则多采用常规的分配和吸附色谱分离；如样品既溶于水又溶于异丙醇时，常用水和异丙醇的混合液作液一液分配色谱的流动相，以憎水性化合物作固定相。第四十八页，讲稿共七十页哦3根据分子结构选择 用红外光谱法，可预先简单地判断样品中存在什么官能团。然后，确定采用什么方法合适。例如，酸、碱化合物用离子交换色谱；脂肪族或芳香族用液一液分配色谱、液一固吸附色谱；异构体用液一固吸附色谱；同系物不同官能团及强氢键的用液一液分配色谱。第四十九页，讲稿共七十页哦

25、HPLC分离类型选择分离类型选择第五十页，讲稿共七十页哦HPLC的应用的应用 1.1.环境中有机氯农药残留量分析环境中有机氯农药残留量分析 固定相：薄壳型硅胶(37 50m)流动相：正己烷 流 速：1.5 mL/min 色谱柱：50cm2.5mm(内径)检测器：差示折光检测器 可对水果、蔬菜中的农药残留量进行分析。第五十一页，讲稿共七十页哦2.稠环芳烃的分析稠环芳烃的分析 稠环芳烃多为致癌物质。固定相：十八烷基硅烷化键合相 流动相：20%甲醇-水 100%甲醇 线性梯度淋洗，2%/min 流 速：1mL/min 柱 温：50 C 柱 压：70 104 Pa 检测器：紫外检测器第五十二页，讲稿共

26、七十页哦超临界流体色谱法（超临界流体色谱法（SFC）Supercritical fluid chromatography第五十三页，讲稿共七十页哦超临界流体色谱法超临界流体色谱法 超 临 界 流 体 色 谱 法（Supercritical Fluid Chromatography,SFC）是以超临界流体作为流动相的一种色谱方法。所谓超临界流体，是指既不是气体也不是液体的一些物质，它们的物理性质介于气体和液体之间。超临界流体色谱技术是2O世纪80年代发展起来的一种崭新的色谱技术。由于它具有气相和液相所没有的优点，并能分离和分析气相和液相色谱不能解决的一些对象，应用广泛，发展十分迅速。据估计，至今

27、约有全部分离的25涉及难以对付的物质，通过超临界流体色谱能取得较为满意的结果。第五十四页，讲稿共七十页哦一超临界流体的特性一超临界流体的特性 (1)(1)物质的临界点物质的临界点 我们知道，某些纯物质具有三相点和临界点。纯物质我们知道，某些纯物质具有三相点和临界点。纯物质的相图见图的相图见图20-s1由三相图看出：物质在三相点下，气、由三相图看出：物质在三相点下，气、液、固三态处于平衡状态。而在物质的超临界温度下，液、固三态处于平衡状态。而在物质的超临界温度下，其气相和液相具有相同的密度。当处于临界温度以上，其气相和液相具有相同的密度。当处于临界温度以上，则不管施加多大压力，气体也不会液化。则

28、不管施加多大压力，气体也不会液化。在临界温度在临界温度和临界压力以上，物质是以超临界流体状态存在。和临界压力以上，物质是以超临界流体状态存在。即即在超临界状态下，随温度、压力的升降，流体的密度会变在超临界状态下，随温度、压力的升降，流体的密度会变化。此时的物质既不是气体也不是液体，却始终保持为流化。此时的物质既不是气体也不是液体，却始终保持为流体。临界温度通常高于物质的沸点和三相点。体。临界温度通常高于物质的沸点和三相点。第五十五页，讲稿共七十页哦 第五十六页，讲稿共七十页哦（2 2）超临界流体的特性）超临界流体的特性 超超临临界界流流体体具具有有对对于于分分离离极极其其有有利利的的物物理理性

29、性质质。它它们们的的这这些些性性质质恰恰好好介介于于气气体体和和液液体体之之间间。超超临临界界流流体体的的扩扩散散系系数数和和粘粘度度接接近近于于气气相相色色谱谱，因因此此溶溶质质的的传传质质阻阻力力小小，可可以以获获得得快快速速高高效效分分离离。另另一一方方面面，其其密密度度与与液液相相色色谱谱类类似似，这这样样就就便便于于在在较较低低温温度度下下分分离离和和分分析析热热不不稳稳定定性性、相相对对分分子子质质量量大大的的物物质质。另另外外，超超临临界界流流体体的的物物理理性性质质和和化化学学性性质质，如如扩扩散散、粘粘度度和和溶溶剂剂力力等等，都都是是密密度度的的函函数数。因因此此，只只要要

30、改改变变流流体体的的密密度度，就就可可以以改改变变流流体体的的性性质质，从从类类似似气气体体到到类类似似液液体体，无无需需通通过过气气液液平平衡衡曲曲线线。超超临临界界流流体体色色谱谱中中的的程程序序升升密密度度相相当当于于气气相相色色谱谱中中程程序序升升温温度度和和液液相相色色谱谱中的梯度淋洗。中的梯度淋洗。通常作为超临界流体色谱流动相的一些物质，其物理通常作为超临界流体色谱流动相的一些物质，其物理性质列在表性质列在表20-120-1中。中。第五十七页，讲稿共七十页哦第五十八页，讲稿共七十页哦二二超临界流体色谱仪 19851985年年出出现现第第一一台台商商品品型型的的超超临临界界流流体体色

31、色谱谱仪仪。很很多多部部分分类类似似于于高高效效液液相相色色谱谱仪仪，但但有有两两点点重重要差别：要差别：（l）具具有有一一根根恒恒温温的的色色谱谱柱柱。这这点点类类似似气气相相色色谱谱中中的的色色谱谱柱柱，目目的的是是为为了了提提供供对对流流动动相相的的精精确确温温度度控制。控制。（2）带带有有一一个个限限流流器器（或或称称反反压压装装置置）。目目的的用用以以对对柱柱维维持持一一个个合合适适的的压压力力，并并且且通通过过它它使使流流体体转转换换为为气气体体后后，进进入入检检测测器器进进行行测测量量。实实际际上上，可可把把限限流流器看作柱末端延伸部分。器看作柱末端延伸部分。第五十九页，讲稿共七

32、十页哦1.Berger p7500超临界流体色谱仪第六十页，讲稿共七十页哦2.流程图流程图第六十一页，讲稿共七十页哦3压力效应压力效应 在在SCF中，压力的变化对容量因子中，压力的变化对容量因子k产生显产生显著影响，由于以超流体作为流动相，它的密度著影响，由于以超流体作为流动相，它的密度随压力增加而增加，而密度的增加引起流动相随压力增加而增加，而密度的增加引起流动相溶剂效率的提高，同时可缩短淋溶剂效率的提高，同时可缩短淋 洗时间。例如，洗时间。例如，采用采用CO2流体作流动相，当压力由流体作流动相，当压力由7.O106Pa增增加到加到90106Pa时，对于十六碳烷烃的淋洗时时，对于十六碳烷烃的

33、淋洗时间可由间可由25min缩短到缩短到5min。在。在SFC中，通过中，通过程序程序升压实现了流体的程序升密，达到改善分离的升压实现了流体的程序升密，达到改善分离的目的。目的。第六十二页，讲稿共七十页哦程程序序升升压压与与等等压压谱谱图图比比较较第六十三页，讲稿共七十页哦4.固定相和流动相固定相和流动相 用用于于SFC中中的的色色谱谱柱柱可可以以是是填填充充柱柱也也可可以以是是毛毛细细管管柱柱，目目前前，毛毛细细管管超超临临界界流流体体色色谱谱（CSFC）由由于于具具有有特别高的分离效率，倍受人们的青睐。特别高的分离效率，倍受人们的青睐。在在SFC中中，最最广广泛泛使使用用的的流流动动相相要

34、要算算是是CO2流流体体，它它无无色色、无无味味、无无毒毒、易易获获取取并并且且价价廉廉，对对各各类类有有机机分分子子都都是是一一种种极极好好的的溶溶剂剂。它它在在紫紫外外区区是是透透明明的的；临临界界温温度度31，临临界界压压力力7.29106Pa；在在色色谱谱分分离离中中，CO2流流体体允允许许对对温温度度、压压力力有有宽宽的的选选择择范范围围。有有时时可可在在流流体体中中引引入入1%10%甲甲醇醇，以以改改进进分分离离的的选选择择因因子子值值。除除CO2流流体体外外，可可作作流流动动相相的的还还有有乙乙烷烷、戊戊烷烷、氨氨、氧氧化化亚亚氮氮、二二氯氯二二氟氟甲甲烷烷、二二乙乙基基醚醚和和

35、四四氢氢呋呋喃等。喃等。第六十四页，讲稿共七十页哦5.检测器检测器 在在高高效效液液相相色色谱谱仪仪中中经经常常采采用用的的检检测测器器，如如紫紫外外、荧荧光光、火火焰焰光光度度等等都都能能在在 SFC仪仪 中中 很很 好好 应应 用用。但但 SFC比比 起起HPLC还还具具有有一一个个主主要要优优点点是是可可采采用用GC中中火火焰焰离离子子化化检检测测器器（FID）。我我们们知知道道，FID对对一一般般有有机机物物分分析析具具有有较较高高的的灵灵敏敏度度，这这也也就就提提高高了了SFC对对有有机机物物测测定的灵敏定的灵敏.第六十五页，讲稿共七十页哦三超临界流体色谱法与其他色谱法比较三超临界流

36、体色谱法与其他色谱法比较 （l l l l）与与与与高高高高效效效效液液液液相相相相色色色色谱谱谱谱法法法法比比比比较较较较 实实实实验验验验证证证证明明明明SFCSFCSFCSFC法法法法的的的的柱柱柱柱效效效效一一一一般般般般比比比比HPLCHPLC法法要要高高：当当平平均均线线速速度度为为0.6cm0.6cm0.6cm0.6cm S S-1-1时时时时，SFCSFCSFCSFC法法法法的的的的柱柱柱柱效效效效可可可可为为为为HPLCHPLC法法法法的的的的3 3 3 3倍倍倍倍左左左左右右右右，在在在在最最最最小小小小板板板板高高高高下下下下载载载载气气气气线线线线速速速速度度度度是是是

37、是4 4倍倍倍倍左左左左右右右右；因因此此SFCSFCSFCSFC法法法法的的的的分分分分离离离离时时时时间间间间也也也也比比比比HPLCHPLCHPLCHPLC法法短短。这这是是由由于于流流体体的的低低粘粘度度使使其其流流动动速速度度比比HPLCHPLC法法法法快快快快，有有有有利利利利于于于于缩缩缩缩短短短短分分分分离时间。离时间。离时间。离时间。（2 2 2 2）与气相色谱法比较）与气相色谱法比较）与气相色谱法比较）与气相色谱法比较 出于流体的扩散系数与粘度出于流体的扩散系数与粘度出于流体的扩散系数与粘度出于流体的扩散系数与粘度介于气体和液体之间，介于气体和液体之间，介于气体和液体之间，

38、介于气体和液体之间，因此因此因此因此SFCSFCSFCSFC的谱带展宽比的谱带展宽比GCGCGCGC要小；另要小；另要小；另要小；另外，外，外，外，SFCSFCSFCSFC中流动相的作用类似中流动相的作用类似中流动相的作用类似中流动相的作用类似LCLCLCLC中流动相，流体作流动相不仅中流动相，流体作流动相不仅中流动相，流体作流动相不仅中流动相，流体作流动相不仅载带溶质移动，而且与溶质会产生相互作用力，参与选择竞争。载带溶质移动，而且与溶质会产生相互作用力，参与选择竞争。载带溶质移动，而且与溶质会产生相互作用力，参与选择竞争。载带溶质移动，而且与溶质会产生相互作用力，参与选择竞争。还有，如果我

39、们把溶质分子溶解在超临界流体看作类似还有，如果我们把溶质分子溶解在超临界流体看作类似于挥发，这样，大分子物质的分压很大，因此可于挥发，这样，大分子物质的分压很大，因此可应用比应用比应用比应用比GCGCGCGC低得多的温度，实现对大分子物质、热不稳定性化合物、低得多的温度，实现对大分子物质、热不稳定性化合物、低得多的温度，实现对大分子物质、热不稳定性化合物、低得多的温度，实现对大分子物质、热不稳定性化合物、高聚物等的有效分离高聚物等的有效分离高聚物等的有效分离高聚物等的有效分离。第六十六页，讲稿共七十页哦(3)HPLC与SFC范氏曲线比较第六十七页，讲稿共七十页哦 下图描描绘绘了了SFC与与其其

40、他他色色谱谱方方法法测测定定相相对对分分子子质质量量范范围围的的比比较较。由由图图看看出出SFC比比起起GC法法测测定定相相对对分分子子质质量量的的范范围围要要大大出出好好几几个个数数量量级级，基基本本与与LC法法相相当当。当当然然，尺尺寸寸排排阻阻色色谱谱法法（SEC）所所测测分分子质量范围是所有色谱法中最大的。子质量范围是所有色谱法中最大的。超超临临界界流流体体色色谱谱法法被被广广泛泛应应用用于于天天然然物物、药药物物、表表面面活活性性剂剂、高高聚聚物物、多多聚聚物物、农农药药、炸炸药药和和火火箭箭推推进进剂剂等等物物质质的的分分离离和分析。和分析。（4）应用范围的比较）应用范围的比较 第六十八页，讲稿共七十页哦第六十九页，讲稿共七十页哦四四.超临界流体色谱的应用 application of SFC1.1.聚苯醚低聚物的分析聚苯醚低聚物的分析色谱柱：10m 63m i.d.毛细管柱，固定相：键合二甲基聚硅氧烷；流动相：CO2；柱温：120 C；程序升压；第七十页，讲稿共七十页哦