色谱法LCSFCCE精选PPT.ppt
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1、关于色谱法LCSFCCE第1页,讲稿共82张,创作于星期三4.1 4.1 高效液相色谱特点高效液相色谱特点HPLCHPLC与与GCGC比较比较对象对象GCGC:气体和低沸点化合物,有机物总数:气体和低沸点化合物,有机物总数2020HPLCHPLC:高沸点、热不稳定、大分子,:高沸点、热不稳定、大分子,8080流流动动相相GCGC:惰性气体,不与:惰性气体,不与组组分作用。分作用。HPLCHPLC:H=A+Cu。与与固固定定相相竞竞争争作作用用。是是改改进进分分离的重要操作条件。离的重要操作条件。操作温度操作温度GCGC:高;程序升温。:高;程序升温。HPLCHPLC:常温;恒温。常温;恒温。第
2、2页,讲稿共82张,创作于星期三W数据记录数据记录/处理处理 废液或收集废液或收集4.2 HPLC仪器结构仪器结构 进样阀进样阀 色谱柱色谱柱 流动相流动相高压泵高压泵检测器检测器第3页,讲稿共82张,创作于星期三一、高压输液系统一、高压输液系统HPLCHPLC最重要部件最重要部件储液罐储液罐+过滤器过滤器+高压输液泵高压输液泵+压力脉动阻尼器等压力脉动阻尼器等高压输液泵:高压输液泵:流量、压力平稳,可调范围宽。流量、压力平稳,可调范围宽。恒流泵恒流泵或或恒压泵恒压泵恒压泵恒压泵保留时间重现性差。保留时间重现性差。恒流泵恒流泵机械注射泵机械注射泵+机械往复泵。机械往复泵。应用最多的是应用最多的
3、是机械往复泵机械往复泵。第4页,讲稿共82张,创作于星期三输液泵输液泵往复式高压恒流泵往复式高压恒流泵注射泵注射泵第5页,讲稿共82张,创作于星期三PUMPPUMPPUMP浓度时间梯度洗脱梯度洗脱第6页,讲稿共82张,创作于星期三邻苯二甲酸二酯的分离流动相:流动相:80%乙腈水溶液乙腈水溶液 流动相:流动相:100%乙腈乙腈 0-5 min,70%-90%乙腈;乙腈;5-10 min,90%-100%;10-18min,100%。第7页,讲稿共82张,创作于星期三防止防止柱外效应柱外效应(进样系统、连接管道及检测器等处)。(进样系统、连接管道及检测器等处)。二、进样系统二、进样系统上样位置上样
4、位置进样位置进样位置进样环进样环接色谱柱接色谱柱流动相流动相第8页,讲稿共82张,创作于星期三三、分离系统三、分离系统色谱柱色谱柱柱管柱管+固定相固定相柱管材料:玻璃、柱管材料:玻璃、不锈钢不锈钢。一般柱长一般柱长5 530cm30cm,内径,内径4 45mm5mm。第9页,讲稿共82张,创作于星期三四、检测系统四、检测系统紫外检测器紫外检测器 荧光检测器荧光检测器 示差折光率检测器示差折光率检测器电导检测器电导检测器UV-Vis检测池检测池检测器检测器光源光源第10页,讲稿共82张,创作于星期三检测方法特点检测方法特点第11页,讲稿共82张,创作于星期三五、附属系统五、附属系统恒温、脱气、自
5、动进样、馏分收集以及数据处理恒温、脱气、自动进样、馏分收集以及数据处理等装置。等装置。第12页,讲稿共82张,创作于星期三4.3 固定相和流动相固定相和流动相第13页,讲稿共82张,创作于星期三一、一、HPLC固定相固定相材料:硅胶、氧化铝、分子筛、高聚物材料:硅胶、氧化铝、分子筛、高聚物结构:全多孔、表面多孔、整体、薄壳型结构:全多孔、表面多孔、整体、薄壳型粒度:粒度:2100m第14页,讲稿共82张,创作于星期三化学键合固定相化学键合固定相目前性能最佳、应用最广的固定相;能解决目前性能最佳、应用最广的固定相;能解决3/4分离问题。分离问题。特点:特点:传质快:传质快:表面无深凹陷;表面无深
6、凹陷;寿命长:寿命长:化学键合,固定液化学键合,固定液“无流失无流失”;有利于梯度洗脱;有利于梯度洗脱;选择性好:选择性好:键合不同官能团,提高选择性;键合不同官能团,提高选择性;双重分离机制:双重分离机制:分配分配+吸附,视覆盖率而定;吸附,视覆盖率而定;流动相酸、碱度不能过大或存在氧化剂。流动相酸、碱度不能过大或存在氧化剂。第15页,讲稿共82张,创作于星期三键合固定相类型键合固定相类型硅氧碳键型:硅氧碳键型:SiOC硅氮键型:硅氮键型:SiN硅碳键型:硅碳键型:SiC硅氧硅碳键型:硅氧硅碳键型:SiOSi C耐水、耐光、耐有机溶剂,应用最广。耐水、耐光、耐有机溶剂,应用最广。功能团功能团
7、R:-C4,-C8,-C18,-C6H5,-CN,-NH2-SO3H,-COOH,-NR4Cl第16页,讲稿共82张,创作于星期三ROHRSiCl3/RSi(OR)3功能团的引入方法功能团的引入方法SiORSOCl2RMgClSiOHSiClSiRH2NCH2CH2NH2NHCH2CH2NH2Si 甲酰胺甲酰胺 乙腈乙腈 甲醇甲醇 乙醇乙醇 丙醇丙醇 丙酮丙酮 二氧六环二氧六环 四氢呋喃四氢呋喃 甲乙酮甲乙酮 正丁醇正丁醇 乙酸乙酯乙酸乙酯 乙醚乙醚 异丙醚异丙醚 二氯二氯甲烷甲烷氯仿氯仿溴乙烷溴乙烷苯苯四氯化碳四氯化碳二硫化碳二硫化碳环己烷环己烷己烷己烷煤油煤油第20页,讲稿共82张,创作于
8、星期三4.4 HPLC主要类型主要类型第21页,讲稿共82张,创作于星期三正相正相反相色谱反相色谱流动相和固定相的极性流动相和固定相的极性正相色谱正相色谱极性:流动相极性:流动相(正己烷、氯仿正己烷、氯仿)固定相固定相(C4、C8、C18、C6H5)洗脱顺序:极性洗脱顺序:极性,t tR R第22页,讲稿共82张,创作于星期三一、液一、液-固吸附色谱固吸附色谱原理原理:吸附:吸附解吸解吸固固定定相相(吸吸附附剂剂):硅硅胶胶、氧氧化化铝铝等等。510m硅硅胶胶(容容量量高高、机械性能好、不溶胀)机械性能好、不溶胀)。流动相流动相:不同极性,一元或多元。:不同极性,一元或多元。对象对象:分子中等
9、、油溶样品(石化:官能团、异构体):分子中等、油溶样品(石化:官能团、异构体)缺点缺点:非线性吸附:非线性吸附峰拖尾。峰拖尾。第23页,讲稿共82张,创作于星期三溶剂强度系数溶剂强度系数硅胶:硅胶:0硅胶硅胶=0770氧化铝氧化铝吸附剂:氧化铝吸附剂:氧化铝第24页,讲稿共82张,创作于星期三Ki二、液二、液-液分配色谱液分配色谱原理:原理:类似于萃取。类似于萃取。溶质在两种互不相溶的液体中溶解度的不溶质在两种互不相溶的液体中溶解度的不同,具有不同同,具有不同分配系数分配系数。对象:多种样品。对象:多种样品。LLPCiorg iaq化学键合固定相化学键合固定相流动相流动相:对亲水性固定液,:对
10、亲水性固定液,使用疏水流动相,反之亦然。使用疏水流动相,反之亦然。第25页,讲稿共82张,创作于星期三三、三、离子交换色谱离子交换色谱基本原理基本原理:固定相上反复进行离子交换反应:固定相上反复进行离子交换反应:应用应用:可离子化物质。:可离子化物质。IEC第26页,讲稿共82张,创作于星期三IEC原理原理AAr r、BBr r:树脂相中洗脱剂离子:树脂相中洗脱剂离子A A和样品和样品B B的浓度,的浓度,AA、BB:溶液中的浓度。:溶液中的浓度。K KB/AB/A:选择性系数,:选择性系数,B B对于对于A A型树脂亲和力的大小。型树脂亲和力的大小。阳离子交换:阳离子交换:RSO3H+M+=
11、RSO3M+H+阴离子交换:阴离子交换:RNR4OH+X-=RNR4X+OH-一般形式:一般形式:RAB RB A第27页,讲稿共82张,创作于星期三 K KB/AB/A电荷越多,水合离子半径越小,电荷越多,水合离子半径越小,K KB/AB/A越大。越大。磺酸型:磺酸型:CsCs+RbRb+K K+NHNH4 4+NaNa+H H+LiLi+BaBa2+2+PbPb2+2+SrSr2+2+CaCa2+2+CdCd2+2+CuCu2+2+,ZnZn2+2+MgMg2+2+季铵盐型:季铵盐型:ClOClO4 4-I I-HS0HS04 4-SCNSCN-NONO2 2-BrBr-CNCN-ClCl
12、-BrOBrO3 3-OHOH-HCOHCO3 3-H H2 2P0P04 4-IOIO3 3-CHCH3 3COOCOO-F F-第28页,讲稿共82张,创作于星期三离子交换树脂多孔型多孔型聚聚(苯乙烯苯乙烯二乙烯基苯二乙烯基苯),5 520m20m。表面多孔型表面多孔型惰性核惰性核+微球硅胶微球硅胶层层+交交换树换树脂。脂。薄壳型薄壳型直径直径约约30m30m的固体的固体情性核情性核+1+12m2m树树脂脂层层。键合型键合型键合薄壳型键合薄壳型薄壳玻珠载体薄壳玻珠载体键合微粒载体型键合微粒载体型多孔微粒硅胶载体。机械性能稳定。多孔微粒硅胶载体。机械性能稳定。小粒度小粒度+高压高压快速分离。
13、快速分离。第29页,讲稿共82张,创作于星期三官能团第30页,讲稿共82张,创作于星期三流动相流动相pH、离子强度、离子强度阴阴离离子子滞滞留留次次序序:柠柠檬檬酸酸离离子子SO42C2O42-I-NO3-CrO42-Br-SCN-Cl-HCOO-CH3C00-OH-F-。柠柠檬檬酸酸离子洗脱要比用氟离子快。离子洗脱要比用氟离子快。阳阳离离子子的的滞滞留留次次序序:Ba2+Pb2+Ca2+Ni2+Cd2+Cu2+Co2+Zn2+Mg Ag+Cs+Rb+K+NH4+Na+H+Li+。差别不如阴离子明显。差别不如阴离子明显。样品电离度增大,保留增大。样品电离度增大,保留增大。第31页,讲稿共82张
14、,创作于星期三四、四、离子色谱离子色谱七十年代出现,八十年代迅速发展。七十年代出现,八十年代迅速发展。无机阴离子混合物。无机阴离子混合物。IECIEC两大缺点:两大缺点:高浓度淋洗液,时间长;高浓度淋洗液,时间长;检测(缺乏灵敏、快速、在线方法)。检测(缺乏灵敏、快速、在线方法)。(Ion Chromatography,IC)第32页,讲稿共82张,创作于星期三离子色谱法特点离子色谱法特点异于异于IECIEC:电导检测器电导检测器分离柱分离柱交换容量低交换容量低柱效高柱效高细颗粒填料细颗粒填料高压输液泵高压输液泵抑制柱抑制柱电导检电导检测器测器记录仪记录仪废液废液抑抑制制柱柱分分离离柱柱泵泵进
15、样器进样器洗脱液洗脱液第33页,讲稿共82张,创作于星期三本底电导抑制本底电导抑制抑制柱:高容量离子交换剂。抑制柱:高容量离子交换剂。R R+OHOHH H+ClCl-RR+ClCl-+H+H2 2O O消除流动相本底电导消除流动相本底电导R R+一一OHOHM M+ClCl-RR+ClCl-+M+M+OHOH-OH-淌度为淌度为Cl-的的2.6倍倍连续抑制装置图连续抑制装置图泵泵OH-再生液再生液MClMClHClHClR+-OH-HO-R+MOHMOHH H2 2O O第34页,讲稿共82张,创作于星期三非抑制型非抑制型离子色谱离子色谱抑制型:抑制型:分离柱树脂交换容量分离柱树脂交换容量0
16、.010.010.05mmol/g0.05mmol/g谱带展宽谱带展宽抑制柱再生抑制柱再生非抑制型非抑制型:分离柱交换容量分离柱交换容量0.0070.0070.07mmol/g0.07mmol/g流动相:电导率极低溶液(流动相:电导率极低溶液(110-4510-4M苯甲酸盐)苯甲酸盐)。第35页,讲稿共82张,创作于星期三离子色谱的应用离子色谱的应用流动相:流动相:0.003molL-1 NaHCO3/0.0024 molL-1 Na2CO3,138 mL/hr。20分钟七种离子(分钟七种离子(350 ppm)。)。第36页,讲稿共82张,创作于星期三五、五、离子对色谱离子对色谱原理原理:溶质
17、离子:溶质离子+对对(反反)离子离子离子对化合物离子对化合物(疏水性疏水性)两相分配;两相分配;离子对形成机理;离子对形成机理;离子交换机理;离子交换机理;离子相互作用机理。离子相互作用机理。对离子:对离子:阴离子阴离子:烷基铵(如:烷基铵(如(H9C4)4N+、H33C16N+(H3C)3)阳离子阳离子:烷基磺酸基(如:烷基磺酸基(如H13C6SO3Na)ion pair chromatography,IPC第37页,讲稿共82张,创作于星期三反相离子对色谱反相离子对色谱操作简便操作简便(pH、反离子种类、浓度)、反离子种类、浓度)选择性。选择性。发展迅速,应用广泛。发展迅速,应用广泛。组分
18、保留随组分保留随KAB和和B+水相水相的增大而增大的增大而增大第38页,讲稿共82张,创作于星期三六、尺寸排阻色谱六、尺寸排阻色谱Size Exclusion Chromatography,SEC体积、空间、分子排阻(斥)色谱、凝胶过滤色谱体积、空间、分子排阻(斥)色谱、凝胶过滤色谱M.W.tRtR是分子尺寸的函数;是分子尺寸的函数;相对分子质量差别必须大于相对分子质量差别必须大于10;保留时间短,峰窄;保留时间短,峰窄;固定相与分子间作用力趋于零,柱寿命长。固定相与分子间作用力趋于零,柱寿命长。第39页,讲稿共82张,创作于星期三SECSEC固定相固定相软质凝胶软质凝胶葡聚糖、琼脂等流动相:
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