第十三章液相色谱法.ppt
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1、第十三章液相色谱法现在学习的是第1页,共40页第十三章 液相色谱法一、概述一、概述二、柱色谱法二、柱色谱法三、薄层色谱法三、薄层色谱法现在学习的是第2页,共40页第一节 概述一、色谱法的产生及发展一、色谱法的产生及发展二、色谱法的分类二、色谱法的分类三、色谱法的基本原理三、色谱法的基本原理四、色谱法的特点四、色谱法的特点现在学习的是第3页,共40页第一节 概述一、色谱法的产生及发展一、色谱法的产生及发展1 1、色谱法的出现、色谱法的出现2 2、色谱法的发展、色谱法的发展3 3、色谱法的现状和未来、色谱法的现状和未来现在学习的是第4页,共40页第一节 概述一、色谱法的产生及发展一、色谱法的产生及
2、发展19031903年年 Tswett Tswett(茨维特)研究(茨维特)研究 植物叶子组成时发明了色谱法植物叶子组成时发明了色谱法固定相:碳酸钙固定相:碳酸钙流动相:石油醚流动相:石油醚玻璃柱:色谱柱玻璃柱:色谱柱现在学习的是第5页,共40页第一节 概述一、色谱法的产生及发展一、色谱法的产生及发展l19311931年年 Kuhn Kuhn 等用氧化铝和碳酸钙分离了等用氧化铝和碳酸钙分离了-,-,-,-,-胡萝卜素等胡萝卜素等6060多种植物色素多种植物色素l19411941年年 Martin Martin 和和 SyngeSynge建立了液液分配色谱建立了液液分配色谱法并提出气相色谱的设想
3、法并提出气相色谱的设想l19521952年年 MartinMartin等发明了气液色谱法等发明了气液色谱法l19521952年年 Martin Martin 和和 Synge Synge 获得诺贝尔化学奖获得诺贝尔化学奖l19411941年年 ConsdenConsden等发展了纸色谱。等发展了纸色谱。现在学习的是第6页,共40页第一节 概述一、色谱法的产生及发展一、色谱法的产生及发展l19491949年年MaclleanMacllean等在氧化铝中加入淀粉粘合剂制作薄层板使薄层色谱法(等在氧化铝中加入淀粉粘合剂制作薄层板使薄层色谱法(TLC TLC)得以实际应用,而在得以实际应用,而在195
4、61956年年StahlStahl开发出薄层色谱板涂布器之后,才使开发出薄层色谱板涂布器之后,才使TLCTLC得得到广泛地应用。到广泛地应用。l19571957年年GolayGolay开创了开管柱气相色谱法,习惯上称为毛细管柱气相色谱开创了开管柱气相色谱法,习惯上称为毛细管柱气相色谱l6060年代末把高压泵和化学键合固定相用于液相色谱,出现了高效液相年代末把高压泵和化学键合固定相用于液相色谱,出现了高效液相色谱(色谱(HPLCHPLC)。)。l8080年代初毛细管超临界流体色谱(年代初毛细管超临界流体色谱(SFCSFC)得到发展,但在)得到发展,但在9090年代后未得到较广年代后未得到较广泛的
5、应用。泛的应用。l8080年代初由年代初由JorgensonJorgenson等集前人经验而发展起来的毛细管电泳(等集前人经验而发展起来的毛细管电泳(CZECZE),在),在9090年代得到广泛的发展和应用。年代得到广泛的发展和应用。l同时集同时集HPLCHPLC和和CZECZE优点的毛细管电色谱在优点的毛细管电色谱在9090年代后期受到重视。年代后期受到重视。现在学习的是第7页,共40页第一节 概述一、色谱法的产生及发展一、色谱法的产生及发展19561956年年Van DeemterVan Deemter等在前人研究的基础上发展了描等在前人研究的基础上发展了描述色谱过程的速率理论,述色谱过程
6、的速率理论,19651965年年GiddingsGiddings总结和扩展总结和扩展了前人的色谱理论,为色谱的发展奠定了理论基了前人的色谱理论,为色谱的发展奠定了理论基础。础。2121世纪色谱科学在生命科学等前沿科学领域发挥不可代世纪色谱科学在生命科学等前沿科学领域发挥不可代替的重要作用。替的重要作用。现在学习的是第8页,共40页第一节 概述二、色谱法的分类二、色谱法的分类一)按两相所处状态分类一)按两相所处状态分类流动相流动相 固定相固定相 类型类型液相色谱液相色谱液体 固体 液-固色谱液体 液体 液-液色谱气体 固体 气-固色谱气体 液体 气-液色谱气相色谱气相色谱现在学习的是第9页,共4
7、0页第一节 概述二、色谱法的分类二、色谱法的分类二)按操作的形式分二)按操作的形式分 平面色谱平面色谱 纸色谱 薄层色谱 高分子薄膜色谱柱色谱柱色谱 填充柱色谱 毛细管柱色谱 现在学习的是第10页,共40页第一节 概述二、色谱法的分类二、色谱法的分类三)按分离原理分三)按分离原理分l l分配色谱:利用分配系数的不同分配色谱:利用分配系数的不同l l吸附色谱:利用物理吸附性能的差异吸附色谱:利用物理吸附性能的差异l l离子交换色谱:利用离子交换原理离子交换色谱:利用离子交换原理l l空间排阻色谱:利用排阻作用力的不同空间排阻色谱:利用排阻作用力的不同现在学习的是第11页,共40页第一节 概述三、
8、色谱法的基本原理三、色谱法的基本原理l l指被分离组分在两相中的指被分离组分在两相中的指被分离组分在两相中的指被分离组分在两相中的“分配分配分配分配”平衡过程平衡过程平衡过程平衡过程l l以吸附色谱为例以吸附色谱为例以吸附色谱为例以吸附色谱为例 吸附吸附吸附吸附 解吸解吸解吸解吸再吸附再吸附再吸附再吸附 再解吸再解吸再解吸再解吸 反复多次洗脱反复多次洗脱反复多次洗脱反复多次洗脱被测组被测组被测组被测组分分配系数不同分分配系数不同分分配系数不同分分配系数不同 差速迁移差速迁移差速迁移差速迁移 分离分离分离分离l微小差异积累微小差异积累较大差异较大差异吸附能力弱的先出来,吸附能力吸附能力弱的先出来
9、,吸附能力强的组分后强的组分后现在学习的是第12页,共40页第一节 概述四、色谱法的特点四、色谱法的特点特点:特点:“三高三高”、“一快一快”、“一广一广”高选择性高选择性高选择性高选择性可将性质相似的组分分开可将性质相似的组分分开可将性质相似的组分分开可将性质相似的组分分开高效能高效能高效能高效能反复多次利用组分性质的差异,产生很好分离效果反复多次利用组分性质的差异,产生很好分离效果反复多次利用组分性质的差异,产生很好分离效果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高灵敏度高灵敏度高灵敏度10101010-11-11-11-1110101010-13-13-13-13g g g
10、g,适于痕量分析,适于痕量分析,适于痕量分析,适于痕量分析分析速度快分析速度快分析速度快分析速度快几几几几几十分钟完成分离一次几十分钟完成分离一次几十分钟完成分离一次几十分钟完成分离一次 可以测多种样品可以测多种样品可以测多种样品可以测多种样品应用范围广应用范围广应用范围广应用范围广气体,液体、固体物质,化学衍生化再色谱分气体,液体、固体物质,化学衍生化再色谱分气体,液体、固体物质,化学衍生化再色谱分气体,液体、固体物质,化学衍生化再色谱分离、分析离、分析离、分析离、分析 现在学习的是第13页,共40页第二节 柱色谱法一、液一、液-固吸附柱色谱法固吸附柱色谱法二、液二、液-液分配柱色谱法液分配
11、柱色谱法三、离子交换驻色谱法三、离子交换驻色谱法四、凝胶柱色谱法四、凝胶柱色谱法现在学习的是第14页,共40页一、液-固吸附柱色谱法一)吸附作用与吸附平衡一)吸附作用与吸附平衡二)吸附剂及其选择二)吸附剂及其选择三)流动相的选择三)流动相的选择现在学习的是第15页,共40页一、液-固吸附柱色谱法一)吸附作用与吸附平衡一)吸附作用与吸附平衡各组分与流动相分子争夺吸附剂表面活性中心,利用吸附剂表面各组分与流动相分子争夺吸附剂表面活性中心,利用吸附剂表面各组分与流动相分子争夺吸附剂表面活性中心,利用吸附剂表面各组分与流动相分子争夺吸附剂表面活性中心,利用吸附剂表面的活性吸附中心对不同组分的吸附能力差
12、异而实现分离。的活性吸附中心对不同组分的吸附能力差异而实现分离。的活性吸附中心对不同组分的吸附能力差异而实现分离。的活性吸附中心对不同组分的吸附能力差异而实现分离。K K值越大,越容易被吸附,流出色谱柱越慢值越大,越容易被吸附,流出色谱柱越慢K K值受吸附剂的活性、组分的性质、流动相性质的影响值受吸附剂的活性、组分的性质、流动相性质的影响现在学习的是第16页,共40页一、液-固吸附柱色谱法二)吸附剂及其选择二)吸附剂及其选择1 1、吸附剂的种类及性状、吸附剂的种类及性状常用吸附剂为多孔、微粒状物质常用吸附剂为多孔、微粒状物质硅胶硅胶氧化铝氧化铝聚酰胺聚酰胺现在学习的是第17页,共40页二)吸附
13、剂及其选择二)吸附剂及其选择硅胶硅胶结构:结构:内部内部硅氧交联结构硅氧交联结构多孔结构多孔结构 表面表面有硅醇基有硅醇基氢键作用氢键作用吸附活性中心吸附活性中心特性特性l活性和含水量有关,含水量越高,活性越低,级别越高。活性和含水量有关,含水量越高,活性越低,级别越高。l物质极性越大,吸附能力越强,不易洗脱物质极性越大,吸附能力越强,不易洗脱l吸水吸水失活失活 105105110110烘干烘干3030分钟分钟(可逆失水可逆失水)吸附力最大吸附力最大 500500烘干烘干(不可逆失水不可逆失水)活性丧失,无吸附力活性丧失,无吸附力适合分离酸性或中性物质适合分离酸性或中性物质现在学习的是第18页
14、,共40页一、液-固吸附柱色谱法二)吸附剂及其选择二)吸附剂及其选择氧化铝氧化铝碱性氧化铝碱性氧化铝碱性氧化铝碱性氧化铝 pH 9pH 9pH 9pH 910 10 10 10 适于分析碱性、中性物质适于分析碱性、中性物质适于分析碱性、中性物质适于分析碱性、中性物质中性氧化铝中性氧化铝中性氧化铝中性氧化铝 pHpHpHpH7.5 7.5 7.5 7.5 适于分析酸性碱性和中性物质适于分析酸性碱性和中性物质适于分析酸性碱性和中性物质适于分析酸性碱性和中性物质酸性氧化铝酸性氧化铝酸性氧化铝酸性氧化铝 pH 4pH 4pH 4pH 45 5 5 5 适于分析酸性、中性物质适于分析酸性、中性物质适于分
15、析酸性、中性物质适于分析酸性、中性物质特性:活性也和含水量有关,同硅胶特性:活性也和含水量有关,同硅胶聚酰胺聚酰胺氢键作用氢键作用氢键作用氢键作用 氢键能力氢键能力氢键能力氢键能力强,组分越后出柱强,组分越后出柱强,组分越后出柱强,组分越后出柱 适用于天然产物有效成分的分离上适用于天然产物有效成分的分离上适用于天然产物有效成分的分离上适用于天然产物有效成分的分离上现在学习的是第19页,共40页一、液-固吸附柱色谱法二)吸附剂及其选择二)吸附剂及其选择2 2、吸附剂活性测定、吸附剂活性测定用柱色谱或薄层色谱测定用柱色谱或薄层色谱测定取六种染料取六种染料偶氮苯偶氮苯对甲氧基偶氮苯对甲氧基偶氮苯苏丹
16、黄苏丹黄苏丹红苏丹红对氨基偶氮苯对氨基偶氮苯对羟基偶氮苯都配成对羟基偶氮苯都配成0.04%0.04%的溶液,溶剂的溶液,溶剂为石油醚:苯为为石油醚:苯为4 4:1 1固定相:上述固定相固定相:上述固定相流动相:同溶剂流动相:同溶剂让六种染料通过色谱住,根据染料在色谱柱上的位置判断让六种染料通过色谱住,根据染料在色谱柱上的位置判断活性活性现在学习的是第20页,共40页一、液-固吸附柱色谱法三)流动相的选择三)流动相的选择1 1、流动相的极性、流动相的极性流动相的极性流动相的极性,洗脱能力,洗脱能力。根据根据“相似相容相似相容”原理,来选择流动相。极性大的选择极性大的流动相原理,来选择流动相。极性
17、大的选择极性大的流动相2 2、被分离组分的极性、被分离组分的极性官能团的极性大小官能团的极性大小烷烃烯烃醚类硝基化合物酯类酮类醛类硫醇胺类醇类羧酸烷烃烯烃醚类硝基化合物酯类酮类醛类硫醇胺类醇类羧酸不饱和烃中双键越多,极性越大不饱和烃中双键越多,极性越大母体相同,官能团的极性越大或越多,极性越大母体相同,官能团的极性越大或越多,极性越大空间排列对极性也有影响,一般有分子内氢键,被吸附力减弱空间排列对极性也有影响,一般有分子内氢键,被吸附力减弱同系物中分子量越大,极性越小同系物中分子量越大,极性越小现在学习的是第21页,共40页一、液-固吸附柱色谱法三)流动相的选择三)流动相的选择3 3、吸附剂的
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