《色谱与色谱分析》PPT课件.ppt
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1、化学实验室大多常见的分离方法和技术,化学实验室大多常见的分离方法和技术,主要解决单元分离或二组分分离(二个元主要解决单元分离或二组分分离(二个元素,二个化合物,二组物质等)。素,二个化合物,二组物质等)。分离性质差异越大,分离越容易进行分离性质差异越大,分离越容易进行分离和分析分开进行的分离和分析分开进行的 对于分离性质差异小或对于分离性质差异小或多组分混合物分离怎么办多组分混合物分离怎么办?能否利用分离提供的信能否利用分离提供的信息直接进行分析呢?息直接进行分析呢?多级结晶;多级结晶;craig萃取;萃取;电泳;色谱电泳;色谱色谱法色谱法:采用多级化、层析化的高效分离技术采用多级化、层析化的
2、高效分离技术。它不仅是复杂混合物的多组分分离技术,而且是色谱分析的基础。色谱法色谱法与与色谱分析色谱分析色谱分析:采用分离分析一体化技术,实现采用分离分析一体化技术,实现多组分测定的现代仪器分析方法多组分测定的现代仪器分析方法。对于色谱法与色谱分析,你了解多少对于色谱法与色谱分析,你了解多少?色谱文献色谱文献 分析化学手册(分析化学手册(2 2ndnd)第五分册第五分册,李浩春:气相色谱分析,李浩春:气相色谱分析第六分册第六分册,张玉奎:液相色谱分析,张玉奎:液相色谱分析 色谱,分析化学,药物分析杂志。色谱,分析化学,药物分析杂志。J of ChromatographyJ of Chromat
3、ography ChromatographiaChromatographia J of Liquid Chromatography&J of Liquid Chromatography&related techniquesrelated techniques Anal.Chem.EtcAnal.Chem.Etc 仪器厂商的技术资料仪器厂商的技术资料1 1)什么是色谱技术?它哪几种形式?)什么是色谱技术?它哪几种形式?2 2)色谱分离过程中,柱内样品组分分子运动具有那)色谱分离过程中,柱内样品组分分子运动具有那些基本特征?些基本特征?3 3)试试比比较较色色谱谱分分离离与与萃萃取取、蒸蒸馏馏等等
4、分分离离之之间间的的区区别别?4 4)根据你所掌握的分析化学知识,比较色谱分析法)根据你所掌握的分析化学知识,比较色谱分析法与其他分析方法(化学分析、电分析、光谱分析与其他分析方法(化学分析、电分析、光谱分析等)的区别,说明色谱分析法在分析化学中的地等)的区别,说明色谱分析法在分析化学中的地位和作用。位和作用。5 5)从从分分离离效效率率、分分离离速速度度、灵灵敏敏度度、样样品品容容量量、操操作作技技术术等等方方面面,列列表表比比较较经经典典液液体体柱柱色色谱谱、气气相相色谱、高效液相色谱的异同点。色谱、高效液相色谱的异同点。9色谱绪论色谱绪论色谱历史色谱历史色谱与色谱分析色谱与色谱分析色谱图
5、与色谱参数色谱图与色谱参数色谱法分类色谱法分类色谱应用与局限色谱应用与局限色谱文献色谱文献色谱历史色谱历史古罗马人分析混合染料(类似辐射纸色谱)古罗马人分析混合染料(类似辐射纸色谱)19031903(19061906)年,)年,Michael TswettMichael Tswett提出色谱法提出色谱法19311931年,年,KuhnKuhn采用柱色谱分离了类胡萝卜素采用柱色谱分离了类胡萝卜素19411941年,年,MartinMartin和和SyngeSynge提出分配色谱法提出分配色谱法 19441944年,年,MartinMartin等又提出纸色谱法等又提出纸色谱法 19521952年,
6、年,MartinMartin和和JamesJames发明了气液色谱法发明了气液色谱法19551955年年,第第一一台台商商品品气气相相色色谱谱问问世世,标标志志着着现现代色谱分析的建立代色谱分析的建立19561956年,年,StahlStahl系统研究了薄层色谱法系统研究了薄层色谱法19581958年年,SteinStein和和MooreMoore研研制制出出氨氨基基酸酸分分析析仪仪,确定了核糖核酸的分子结构确定了核糖核酸的分子结构19671967年年,HorvvathHorvvath和和HuberHuber等等研研制制了了高高效效液液相色谱仪相色谱仪19751975年,年,SmallSmal
7、l等提出离子色谱等提出离子色谱 2020世纪世纪8080年代,超临界色谱年代,超临界色谱2020世世纪纪9090年年代代,毛毛细细管管电电泳泳(18091809年年ReRessss第一次电泳实验)第一次电泳实验)2121世世纪纪,联联用用技技术术、大大分分子子色色谱谱分分离离、制制备备色谱可望取得更大的发展色谱可望取得更大的发展把菊根粉或白垩粉(把菊根粉或白垩粉(CaCOCaCO3 3)装在玻璃管中,将植物叶子装在玻璃管中,将植物叶子的的石油醚提取液石油醚提取液倒入管中,倒入管中,然后加入然后加入石油醚淋洗石油醚淋洗。随着。随着淋洗进行,样品中各种色素淋洗进行,样品中各种色素向下移动的速度不同
8、,逐渐向下移动的速度不同,逐渐形成一圈圈的连续色带。茨形成一圈圈的连续色带。茨维特在当时的实验中观察到维特在当时的实验中观察到6 6个色带,它们分别是胡萝卜个色带,它们分别是胡萝卜素、叶黄素和叶绿素素、叶黄素和叶绿素A A和和B B。提取液色带ChromatographiccolumnStationaryphaseMobilephaseoreluent19031903年年3 3月月2121日日俄俄国国植植物物学学家家茨茨维维特特(Michael Michael TswettTswett,1872-19191872-1919)在在华华沙沙自自然然科科学学学学会会生生物物学学会会议议上上发发表表了
9、了“一一种种新新型型吸吸附附现现象象及及其其在在生生化化分分析析上上的的应应用用”研研究究论论文文,介介绍绍了了一一种种应应用用吸吸附附原原理理分分离离植植物物色色素素的的新新方方法法,并并首首先先认认识识到到这这种种层层析析现现象象在在分分离离分分析析方方面面有有重重大大价价值值。19061906年年他他在在德德国国植植物物学学杂杂志志发发表表文文章章,首首次次命命名名上上述述分分离离后后色色带带为为色色谱谱图图,称称此此方方法法为为色色谱谱法法(ChromatographyChromatography)。19071907年年在在德德国国生生物物学学会会年年会会上上,展展示示过过带带有有色色
10、带带的的分分离离柱柱管管和和纯纯化化过过的的植植物物色色素素溶溶液液。茨茨维维特特被被世世人人公公认认为色谱创始人。为色谱创始人。茨维特工作的主要贡献茨维特工作的主要贡献(采采用用吸吸附附色色谱谱)成成功功分分离离了了叶叶绿绿素素a a和和叶叶绿素绿素b b 提出提出/发明了色谱法发明了色谱法 19311931年年,KuhnKuhn采采用用柱柱色色谱谱分分离离了了类类胡胡萝萝卜卜素素,进进一一步步确确定定了了-和和-胡胡萝萝卜卜素素的的同同分分异异构构体体,以以及及分分别别从从植植物物叶叶片片和和蛋蛋黄黄中中分分离离得得到到叶叶黄黄素素,才才使使色色谱谱法法引引起起科科学学界界的的重重视视。K
11、uhnKuhn实实验验不不仅仅证证明明了了蛋蛋黄黄叶叶黄黄素素是是氧氧化化类类胡胡萝萝卜卜素素的的混混合合物,而且证实了色谱法可以用来进行制备分离。物,而且证实了色谱法可以用来进行制备分离。获获得得19521952年年度度的的诺诺贝贝尔尔化化学学奖奖MartinMartin和和SyngeSynge的主要工作的主要工作:采采用用水水分分饱饱和和的的硅硅胶胶作作固固定定相相,以以含含有有乙乙醇醇的的氯氯仿仿作作流流动动相相,甲甲基基橙橙作作显显色色剂剂(指指示示氨氨基基酸酸的的位位置置)分分离离苯苯丙丙氨氨酸酸、亮亮氨氨酸酸、异异-亮亮氨氨酸酸和和脯脯氨氨酸酸-缬缬氨氨酸酸-蛋氨酸等三组氨基酸。蛋
12、氨酸等三组氨基酸。首首次次提提出出分分离离过过程程的的塔塔板板理理论论,这这是是在在色色谱谱柱柱操操作作参参数数基基础础上上模模拟拟蒸蒸馏馏理理论论,以以理理论论塔塔板板来来表表示分离效率,定量地描述、评价分离过程;示分离效率,定量地描述、评价分离过程;在在色色谱谱过过程程中中最最早早引引入入分分配配平平衡衡取取代代吸吸附附平平衡衡,即即采采用用分分配配色色谱谱进进行行分分离离。该该方方法法是是针针对对逆逆流流液液-液液萃萃取取难难题题而而发发明明的的。即即将将一一种种液液体体固固定定在在适适当当的的载载体体上上,使使第第二二种种液液体体流流过过前前者者而而实实现现分分离离,这这也也是一个很重
13、要的成就。是一个很重要的成就。提提出出了了色色谱谱法法进进一一步步发发展展最最有有远远见见的的预预言言:一一是是“流流动动相相可可用用气气体体来来代代替替,对对分分离离更更有有好好处处”;二二是是“使使用用非非常常细细颗颗粒粒的的填填料料和和柱柱两两端端施施加加较较大大的压差,应能得到最小的理论塔板的压差,应能得到最小的理论塔板”。19521952年年,MartinMartin和和JamesJames发发表表第第一一篇篇气气液液色色谱谱论论文文,首首次次用用气气体体作作流流动动相相,配配合合微微量量酸酸碱碱滴滴定定,发发明明了了气气相相色色谱谱,它它给给挥挥发发性性化化合合物物的的分分离离测测
14、定定带带来来了了划划时时代代的的革革命命。Van Van DeeterDeeter、GiddingsGiddings等人对色谱理论的研究极大地促使色谱技术的发展。等人对色谱理论的研究极大地促使色谱技术的发展。19551955年年,第第一一台台商商品品气气相相色色谱谱问问世世,标标志志着着现现代代色色谱谱分分析析的的建立。建立。1957 1957年戈雷年戈雷(Golay)(Golay)发表发表“涂壁毛细管气液分配色谱理论和涂壁毛细管气液分配色谱理论和实践实践”论文,首先提出毛细管速率方程,并第一次实现了毛细论文,首先提出毛细管速率方程,并第一次实现了毛细管气相色谱分离。管气相色谱分离。1979
15、1979年弹性石英毛细管应用于气相色谱年弹性石英毛细管应用于气相色谱,将毛细管气相色谱将毛细管气相色谱推上高潮。推上高潮。8080年代将固定液固载化是毛细管色谱技术的又一个年代将固定液固载化是毛细管色谱技术的又一个重要发展。它大大提高了色谱柱的稳定性重要发展。它大大提高了色谱柱的稳定性,延长了柱寿命延长了柱寿命,并并使液膜进一步增厚使液膜进一步增厚,提高了色谱性能提高了色谱性能(如可在高温下使用如可在高温下使用)。Horvvath(1967)Horvvath(1967)、Huber(1967)Huber(1967)、Kirkland(1969)Kirkland(1969)分分别别研研制制高高效
16、效液液相相色色谱谱仪仪,他他们们的的主主要要贡贡献献主主要要是是技技术术上上的突破:的突破:高效填料:细颗粒、耐压;特别是键合固定相高效填料:细颗粒、耐压;特别是键合固定相 高高压压泵泵:克克服服细细填填料料带带来来的的流流速速慢慢的的缺缺点点,加加快快了了传质过程传质过程 仪器检测:高灵敏度连续检测仪器检测:高灵敏度连续检测 高高效效液液相相色色谱谱的的重重要要特特征征是是由由“开开放放柱柱液液相相色色谱谱”向向“密闭柱密闭柱液相色谱液相色谱”方向发展。方向发展。1975 1975年,年,Small,Stevens Small,Stevens 和和BaumenBaumen发表发表“Novel
17、 Ion“Novel Ion Exchange Chromatographic Method Using Exchange Chromatographic Method Using Conductimetric Detection”Conductimetric Detection”一文,采用离子抑制柱一文,采用离子抑制柱-电导检测器检测,标志着离子色谱法的诞生。电导检测器检测,标志着离子色谱法的诞生。色谱与色谱分析色谱与色谱分析色色谱谱法法是是一一种种分分离离方方法法,它它利利用用物物质质在在两两相相中中分分配配系系数数的的微微小小差差异异,当当两两相相作作相相对对移移动动时时,使使被被测测物
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