第三章液相色谱分析.ppt

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1、第三章液相色谱分析2022/10/16现在学习的是第1页，共71页 第一节第一节 概述及液相色谱仪器概述及液相色谱仪器第三章第三章 高效液相色谱分析法高效液相色谱分析法现在学习的是第2页，共71页一、高效液相色谱的发展一、高效液相色谱的发展 在所有色谱技术中，液相色谱法是最早（在所有色谱技术中，液相色谱法是最早（1903年）年）发明的，但其初期发展比较慢。发明的，但其初期发展比较慢。20世纪世纪60年代后期，将已经发展得比较成熟的气相色谱的年代后期，将已经发展得比较成熟的气相色谱的理论与技术应用到液相色谱上来，使液相色谱得到了迅速的理论与技术应用到液相色谱上来，使液相色谱得到了迅速的发展。液相

2、色谱仪于发展。液相色谱仪于1969年商品化。从此，这种分离效率年商品化。从此，这种分离效率高、分析速度快的液相色谱就被称为高、分析速度快的液相色谱就被称为高效液相色谱法高效液相色谱法（high performance liquid chromatography，HPLC）。2022/10/16现在学习的是第3页，共71页 气相色谱只适合分析气相色谱只适合分析较易挥发、且化学性质稳较易挥发、且化学性质稳定定的有机化合物，而的有机化合物，而HPLC则只需要样品能够制成则只需要样品能够制成溶液，大多数情况下不需要加热，所以对样品的挥溶液，大多数情况下不需要加热，所以对样品的挥发性没有要求。因此对于那

3、些用气相色谱难以分析发性没有要求。因此对于那些用气相色谱难以分析的物质，如挥发性差、极性强、具有生物活性、热的物质，如挥发性差、极性强、具有生物活性、热稳定性差的物质（约占有机物质的稳定性差的物质（约占有机物质的7580）也）也能够分析。现在，能够分析。现在，HPLC的应用范围已经远远超过的应用范围已经远远超过气相色谱，位居色谱法之首。气相色谱，位居色谱法之首。一、高效液相色谱的发展一、高效液相色谱的发展2022/10/16现在学习的是第4页，共71页高压、高效、高速、高灵敏度、应用范围广高压、高效、高速、高灵敏度、应用范围广高沸点、热不稳定有机物及生化试样的高效分离分析方法。高沸点、热不稳定

4、有机物及生化试样的高效分离分析方法。二、高效液相色谱法的特点二、高效液相色谱法的特点2022/10/16现在学习的是第5页，共71页三、高效液相色谱仪器（三、高效液相色谱仪器（W Watersaters）2022/10/16现在学习的是第6页，共71页三、高效液相色谱仪器（三、高效液相色谱仪器（安捷伦安捷伦）2022/10/16现在学习的是第7页，共71页三、高效液相色谱仪器（三、高效液相色谱仪器（岛津岛津）2022/10/16现在学习的是第8页，共71页1.1.流程流程四、流程及主要部件四、流程及主要部件2022/10/16现在学习的是第9页，共71页(1)高压输液泵高压输液泵主要部件之一，

5、压力：主要部件之一，压力：150350105 Pa。为为了了获获得得高高柱柱效效而而使使用用粒粒度度很很小小的的固固定定相相（)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 四氢四氢呋喃呋喃 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 二氯甲烷二氯甲烷 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 有时还需要选用多元溶剂，有时还需要选用多元溶剂，以灵活调节流动相的极性或增加以灵活调节流动相的极性或增加选择性，以改进分离或调整出峰时间。选择时要参阅有关手册选择性，以改进分离或调整出

6、峰时间。选择时要参阅有关手册，并通过实验确定。，并通过实验确定。二、液相色谱的流动相二、液相色谱的流动相现在学习的是第59页，共71页*2.1、分配色谱中的流动相选择规律、分配色谱中的流动相选择规律 正相色谱中，正相色谱中，以低极性溶剂如正己烷、苯、氯仿为底以低极性溶剂如正己烷、苯、氯仿为底剂；剂；反相色谱中，反相色谱中，以不同比例混合而成的甲醇以不同比例混合而成的甲醇/水、乙腈水、乙腈/水水冲洗体系是最常见的，二元溶剂系统，在甲醇冲洗体系是最常见的，二元溶剂系统，在甲醇/水、乙腈水、乙腈/水水体系中加入适量的四氢呋喃组成三元溶剂系统可以进一步体系中加入适量的四氢呋喃组成三元溶剂系统可以进一步

7、提高冲洗强度，三种溶剂所具有的洗脱能力几乎可以解决提高冲洗强度，三种溶剂所具有的洗脱能力几乎可以解决所有样品的洗脱问题所有样品的洗脱问题.现在学习的是第60页，共71页2.2、离子交换色谱、离子交换色谱 在水介质中进行，组分的保留值用流动相中盐的在水介质中进行，组分的保留值用流动相中盐的浓度和浓度和PH值控制。值控制。流动相离子类型对组分的保留能力有流动相离子类型对组分的保留能力有较大影响。较大影响。2022/10/16现在学习的是第61页，共71页2.3、排阻色谱、排阻色谱 溶剂要与凝胶本身相似，对于软质凝胶，溶剂必须能溶溶剂要与凝胶本身相似，对于软质凝胶，溶剂必须能溶胀凝胶。胀凝胶。常用溶

8、剂有：氯仿、甲醇、水、缓冲盐溶液、四常用溶剂有：氯仿、甲醇、水、缓冲盐溶液、四氢呋喃、间苯三酚等。氢呋喃、间苯三酚等。2022/10/16现在学习的是第62页，共71页*第四节第四节 影响分离的因素与操作条件影响分离的因素与操作条件的选择的选择factors influenced separation and choice of operation condition第三章第三章第三章第三章 高效液相色谱分析法高效液相色谱分析法高效液相色谱分析法高效液相色谱分析法High Performance Liquid Chromatograph现在学习的是第63页，共71页*一、一、影响分离的因素影响

9、分离的因素1.1.影响分离的因素与提高柱效的途径影响分离的因素与提高柱效的途径 在在高高效效液液相相色色谱谱中中,液液体体的的扩扩散散系系数数仅仅为为气气体体的的万万分分之之一一，则则速速率率方方程程中中的的分分子子扩扩散散项项B/U较较小小，可可以以忽忽略略不不计计，即：即：H=A+C u 故故液液相相色色谱谱H-u曲曲线线与与气气相相色色谱谱的的形形状状不不同同，如如图图所示。所示。20.5现在学习的是第64页，共71页*u 液液体体的的黏黏度度比比气气体体大大一一百百倍倍，密密度度为为气气体体的的一一千千倍倍，故降低传质阻力是提高柱效主要途径。故降低传质阻力是提高柱效主要途径。u 由速率

10、方程，降低固定相粒度可提高柱效。由速率方程，降低固定相粒度可提高柱效。u 液相色谱中，不可能通过增加柱温来改善传质。恒液相色谱中，不可能通过增加柱温来改善传质。恒温温u 改变淋洗液组成、极性是改善分离的最直接的因素。改变淋洗液组成、极性是改善分离的最直接的因素。一、一、影响分离的因素影响分离的因素现在学习的是第65页，共71页 要正确地选择色谱分离方法，首先必须尽可能多的要正确地选择色谱分离方法，首先必须尽可能多的 了解了解样品的有关性质，其次必须熟悉各种色谱方法的主要特点及其样品的有关性质，其次必须熟悉各种色谱方法的主要特点及其应用范围应用范围。选择色谱分离方法的主要根据。选择色谱分离方法的

11、主要根据 是样品的相对分子质是样品的相对分子质量的大小，在水中和有机溶剂中的溶解度，极性和稳定程度以量的大小，在水中和有机溶剂中的溶解度，极性和稳定程度以及化学结构等物理、化学性质。及化学结构等物理、化学性质。1 1、相对分子质量、相对分子质量 对于相对分子质量较低（一般在对于相对分子质量较低（一般在200以下），挥发性比以下），挥发性比较好，加热又不易分解的样品，可以选择气相色谱法进行分析较好，加热又不易分解的样品，可以选择气相色谱法进行分析。相对分子质量在。相对分子质量在200 2000的化合物，可用液固吸附、液的化合物，可用液固吸附、液-液液分配和离子交换色谱法。相对分子质量高于分配和离

12、子交换色谱法。相对分子质量高于2000，则可用空间，则可用空间排阻色谱法。排阻色谱法。二、分离类型选择二、分离类型选择2022/10/16现在学习的是第66页，共71页2.2.溶解度溶解度 水溶性样品最好用离子交换色谱法和液液分配色谱法；微溶于水，水溶性样品最好用离子交换色谱法和液液分配色谱法；微溶于水，但在酸或碱存在下能很好电离的化合物，也可用离子交换色谱法；油但在酸或碱存在下能很好电离的化合物，也可用离子交换色谱法；油溶性样品或相对非极性的混合物，可用液溶性样品或相对非极性的混合物，可用液-固色谱法。固色谱法。3.3.化学结构化学结构 若样品中包含离子型或可离子化的化合物，或者能与离子型化

13、合若样品中包含离子型或可离子化的化合物，或者能与离子型化合物相互作用的化合物（例如配位体及有机螯合剂），可首先考虑用离物相互作用的化合物（例如配位体及有机螯合剂），可首先考虑用离子交换色谱，但空间排阻和液液分配色谱也都能顺利地应用于离子化子交换色谱，但空间排阻和液液分配色谱也都能顺利地应用于离子化合物；异构体的分离可用液固色谱法；具有不同官能团的化合物、同合物；异构体的分离可用液固色谱法；具有不同官能团的化合物、同系物可用液液分配色谱法；对于高分子聚合物，可用空间排阻色谱法。系物可用液液分配色谱法；对于高分子聚合物，可用空间排阻色谱法。二、分离类型选择二、分离类型选择2022/10/16现在学

14、习的是第67页，共71页*二、分离类型选择二、分离类型选择现在学习的是第68页，共71页高效液相色谱仪应用实例高效液相色谱仪应用实例高效液相色谱仪应用实例高效液相色谱仪应用实例 固固定定相相：薄薄壳壳型型硅硅胶胶(37 50 m)流动相：正己烷流动相：正己烷 流流 速：速：1.5 mL/min 色谱柱：色谱柱：50cm 2.5mm(内径内径)检测器：差示折光检测器检测器：差示折光检测器 可对水果、蔬菜中的农药残可对水果、蔬菜中的农药残留量进行分析。留量进行分析。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现在学习的是第69页，共71页 2.稠环芳烃的分析稠环芳烃的分析 稠环芳烃多为

15、致癌物质。稠环芳烃多为致癌物质。固定相：固定相：十八烷基硅烷化键合相十八烷基硅烷化键合相 流动相：流动相：20%甲醇甲醇-水水 100%甲醇甲醇 线性梯度淋洗，线性梯度淋洗，2%/min 流流 速：速：1mL/min 柱柱 温：温：50 C 柱柱 压：压：70 104 Pa 检测器：检测器：紫外检测器紫外检测器高效液相色谱仪应用实例高效液相色谱仪应用实例现在学习的是第70页，共71页高效液相色谱仪应用实例高效液相色谱仪应用实例高效液相色谱仪应用实例高效液相色谱仪应用实例3.阴离子分析阴离子分析 双柱；薄壳型阴离子交换树脂分离柱双柱；薄壳型阴离子交换树脂分离柱(3250mm),流流动动相相：0.003molL-1 NaHCO3/0.0024 molL-1 Na2CO3，流量，流量138 mL/h。七种阴离子在七种阴离子在20分钟内基本上得到完全分离分钟内基本上得到完全分离.现在学习的是第71页，共71页