液相色谱法 (2)幻灯片.ppt

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1、液相色谱法第1页，共57页，编辑于2022年，星期日1紫外光度检测器紫外光度检测器n n被被分分析析试试样样组组分分对对特特定定波波长长紫紫外外光光的的选选择择性性吸吸收收,组组分分浓浓度度与与吸吸光光度度的的关关系系遵遵守守比尔定律。比尔定律。第2页，共57页，编辑于2022年，星期日n n低压汞灯低压汞灯低压汞灯低压汞灯n n透镜：将光源射来的光束变成平行光透镜：将光源射来的光束变成平行光透镜：将光源射来的光束变成平行光透镜：将光源射来的光束变成平行光n n遮光板：变成一对细小的平行光遮光板：变成一对细小的平行光遮光板：变成一对细小的平行光遮光板：变成一对细小的平行光n n测量池测量池测量

2、池测量池n n参比池参比池参比池参比池n n紫外滤光片紫外滤光片紫外滤光片紫外滤光片n n双紫外光敏电阻双紫外光敏电阻双紫外光敏电阻双紫外光敏电阻n n惠斯顿电桥惠斯顿电桥惠斯顿电桥惠斯顿电桥n n输出信号差测量进行检测输出信号差测量进行检测输出信号差测量进行检测输出信号差测量进行检测第3页，共57页，编辑于2022年，星期日n n特点：特点：n n灵敏度高灵敏度高n n对温度和流速不敏感，可梯度淋洗对温度和流速不敏感，可梯度淋洗n n结构简单结构简单第4页，共57页，编辑于2022年，星期日2荧光检测器荧光检测器n n具有对称共轭结构的有机芳环分子受紫具有对称共轭结构的有机芳环分子受紫外光激

3、发后，能辐射出比紫外光波长较外光激发后，能辐射出比紫外光波长较长的荧光。长的荧光。第5页，共57页，编辑于2022年，星期日第6页，共57页，编辑于2022年，星期日n n卤化钨灯发出连续波长的强激发光，卤化钨灯发出连续波长的强激发光，280nmn n透镜透镜n n激发滤光片激发滤光片n n流通池流通池n n与激发光成与激发光成90度的荧光聚焦度的荧光聚焦n n发射滤光片发射滤光片n n光电倍增管光电倍增管第7页，共57页，编辑于2022年，星期日差示折光检测器差示折光检测器n n借连续测定流通池中溶液折射率的方法借连续测定流通池中溶液折射率的方法来测定试样浓度的检测器来测定试样浓度的检测器n

4、 n溶液的折射率是纯溶剂和纯溶质的折射溶液的折射率是纯溶剂和纯溶质的折射率乘以各物质的浓度之和。因此溶有试率乘以各物质的浓度之和。因此溶有试样的流动相和纯流动相之间的折射率之样的流动相和纯流动相之间的折射率之差，表示试样在流动相中的浓度。差，表示试样在流动相中的浓度。第8页，共57页，编辑于2022年，星期日第9页，共57页，编辑于2022年，星期日n n如果工作池和参比池都通过纯流动相，光如果工作池和参比池都通过纯流动相，光束无偏转，左右两个光电管的信号相等。束无偏转，左右两个光电管的信号相等。此时输出平衡信号。此时输出平衡信号。n n如果工作池有试样通过，由于折射率改变，如果工作池有试样通

5、过，由于折射率改变，造成了光束的偏移，从而使到达棱镜的光造成了光束的偏移，从而使到达棱镜的光束偏离棱口，左右两个光电管接收的的信束偏离棱口，左右两个光电管接收的的信号不等，因此输出一个代表偏转角大小，号不等，因此输出一个代表偏转角大小，或试样浓度的信号而被检测。或试样浓度的信号而被检测。第10页，共57页，编辑于2022年，星期日n n当介质中的成分发生变化时，其折射随当介质中的成分发生变化时，其折射随之发生变化，如入射角不变，则光束的之发生变化，如入射角不变，则光束的偏转角是介质中成分变化的函数。因此，偏转角是介质中成分变化的函数。因此，利用测量折射角偏转值的大小，便可以利用测量折射角偏转值

6、的大小，便可以测定试样的浓度。测定试样的浓度。第11页，共57页，编辑于2022年，星期日电导检测器电导检测器n n根据物质在某些介质中电离后所产生电根据物质在某些介质中电离后所产生电导变化来测定电离物质的含量。导变化来测定电离物质的含量。n n电导池内的检测探头是一对平行的铂电电导池内的检测探头是一对平行的铂电极组成，将两电极构成电桥的测量臂。极组成，将两电极构成电桥的测量臂。电导检测器的响应受温度的影响较大，电导检测器的响应受温度的影响较大，因此要求严格控制温度。一般在电导池因此要求严格控制温度。一般在电导池中放置热敏电阻器进行监测。中放置热敏电阻器进行监测。第12页，共57页，编辑于20

7、22年，星期日第13页，共57页，编辑于2022年，星期日高效液相色谱法的主要类型高效液相色谱法的主要类型及分离原理及分离原理n n1液液分配色谱法液液分配色谱法n n2液液-固色谱法固色谱法n n3离子交换色谱法离子交换色谱法n n4离子对色谱法离子对色谱法n n5离子色谱法离子色谱法n n6空间排阻色谱法空间排阻色谱法第14页，共57页，编辑于2022年，星期日1液液分配色谱法液液分配色谱法n n流流动动相相和和固固定定相相都都是是液液体体。从从理理论论上上说说，流流动动相相与与固固定定相相之之间间应应互互不不相相溶溶，两两者者之间有一明显的分界面。之间有一明显的分界面。n n试试样样溶溶

8、于于流流动动相相后后，在在色色谱谱柱柱内内经经过过分分界界面面进进入入固固定定液液中中，由由于于试试样样组组分分在在固固定定相相和和流流动动相相之之间间的的相相对对溶溶解解度度存存在在差差异，因而溶质在两相间分配。异，因而溶质在两相间分配。第15页，共57页，编辑于2022年，星期日n nK=cs/cm=k Vs/Vmn nK-分配系数分配系数n nCs-溶质在固定相中的浓度溶质在固定相中的浓度n nCm-溶质在流动相中的浓度溶质在流动相中的浓度n nk 容量因子容量因子n nVs-溶质在固定相中的体积溶质在固定相中的体积n nVm-溶质在流动相中的体积溶质在流动相中的体积第16页，共57页，

9、编辑于2022年，星期日n n分离的顺序取决于分配系数的大小分离的顺序取决于分配系数的大小n n分配系数大的保留值大分配系数大的保留值大第17页，共57页，编辑于2022年，星期日2液液-固色谱法固色谱法n n流动相为液体，固定相为吸附剂。流动相为液体，固定相为吸附剂。流动相为液体，固定相为吸附剂。流动相为液体，固定相为吸附剂。n n根据物质吸附作用的不同来分离。其作用机理是溶根据物质吸附作用的不同来分离。其作用机理是溶根据物质吸附作用的不同来分离。其作用机理是溶根据物质吸附作用的不同来分离。其作用机理是溶质分子（质分子（质分子（质分子（X X）和溶剂分子（）和溶剂分子（）和溶剂分子（）和溶剂

10、分子（S S）对吸附剂活性表面的）对吸附剂活性表面的）对吸附剂活性表面的）对吸附剂活性表面的竞争吸附。竞争吸附。竞争吸附。竞争吸附。n nX Xmm+nS+nSa a=X=Xa a nS nSmmn nX Xmm-在流动相中的溶质分子在流动相中的溶质分子在流动相中的溶质分子在流动相中的溶质分子n nX Xa a-被吸附的溶质分子被吸附的溶质分子被吸附的溶质分子被吸附的溶质分子n nS Sa a-被吸附在表面的溶剂分子被吸附在表面的溶剂分子被吸附在表面的溶剂分子被吸附在表面的溶剂分子n nS Smm-在流动相中的溶剂分子在流动相中的溶剂分子在流动相中的溶剂分子在流动相中的溶剂分子第18页，共57

11、页，编辑于2022年，星期日n nK=XaSmn/XmSann nK为吸附平衡系数为吸附平衡系数n n液固色谱适用于分离相对分子质量中等液固色谱适用于分离相对分子质量中等的油溶性试样，对具有不同官能团的化的油溶性试样，对具有不同官能团的化合物和异构体有较高的选择性。合物和异构体有较高的选择性。第19页，共57页，编辑于2022年，星期日3离子交换色谱法离子交换色谱法n n基于离子交换树脂上可电离的离子与流基于离子交换树脂上可电离的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子进行可动相中具有相同电荷的溶质离子进行可逆交换，依据这些离子对交换剂具有不逆交换，依据这些离子对交换剂具有不同的亲合力而将它们分离

12、的。同的亲合力而将它们分离的。n n阳离子交换阳离子交换n nM+(Na+-O3S-树脂树脂)(M+-O3S-树脂树脂)+Na+n n阴离子交换阴离子交换n nX-+(Cl-+R4N-树脂树脂)(X-+R4N-树脂树脂)+Cl-第20页，共57页，编辑于2022年，星期日4离子对色谱法离子对色谱法n n将一种与溶质分子电荷相反的离子加到将一种与溶质分子电荷相反的离子加到流动相或固定相中流动相或固定相中,使其与溶质离子结合使其与溶质离子结合形成疏水型离子对化合物形成疏水型离子对化合物,从而控制溶质从而控制溶质离子的保留行为。离子的保留行为。n n用于阴离子的对离子为氢氧化四丁基铵、用于阴离子的对

13、离子为氢氧化四丁基铵、氢氧化十六烷基三甲铵。氢氧化十六烷基三甲铵。n n用于阳离子的对离子为烷基磺酸类。用于阳离子的对离子为烷基磺酸类。第21页，共57页，编辑于2022年，星期日n n待分离的有机离子待分离的有机离子X+n n在流动相或固定相中带相反电荷的对离在流动相或固定相中带相反电荷的对离子子Y-n nX+水相水相+Y-水相水相=X+Y-有机相有机相 （KXY）n nKXY平衡常数平衡常数n nKXY=X+Y-有机相有机相/X+水相水相 Y-水相水相 n nDX=X+Y-有机相有机相/X+水相水相=KXY Y-水水相相 n nDX分配系数分配系数第22页，共57页，编辑于2022年，星期

14、日n n正相离子对色谱正相离子对色谱n n反相离子对色谱反相离子对色谱第23页，共57页，编辑于2022年，星期日5离子色谱法离子色谱法第24页，共57页，编辑于2022年，星期日第25页，共57页，编辑于2022年，星期日高效液相离子交换高效液相离子交换色谱仪的结构色谱仪的结构n高压输液系统高压输液系统n进样系统进样系统n分离系统分离系统n检测系统检测系统第26页，共57页，编辑于2022年，星期日贮液器贮液器贮液器贮液器高压泵高压泵高压泵高压泵梯度洗梯度洗梯度洗梯度洗脱装置脱装置脱装置脱装置 废液废液废液废液收集器收集器收集器收集器检测器检测器检测器检测器记录仪记录仪记录仪记录仪色色谱谱柱

15、柱进样器进样器压力表压力表第27页，共57页，编辑于2022年，星期日离子交换色谱仪离子交换色谱仪n n色谱柱填料：用苯乙烯二乙烯基色谱柱填料：用苯乙烯二乙烯基苯的树脂制成的多孔微球苯的树脂制成的多孔微球第28页，共57页，编辑于2022年，星期日第29页，共57页，编辑于2022年，星期日第30页，共57页，编辑于2022年，星期日 1高压泵送系统高压泵送系统n由于固定相颗粒很小，柱阻力很由于固定相颗粒很小，柱阻力很大，为了得到高速的液流，必须有大，为了得到高速的液流，必须有很高的柱前压。很高的柱前压。n系统压力：系统压力：1.521043.04 104kPan流速流速12ml/min第31

16、页，共57页，编辑于2022年，星期日n n高压泵的优点：液流无脉冲，稳定。高压泵的优点：液流无脉冲，稳定。n例如：离子交换色谱仪使用的双例如：离子交换色谱仪使用的双往复泵往复泵第32页，共57页，编辑于2022年，星期日储备液储备液淋洗液淋洗液n n1超纯水清洗系统管路超纯水清洗系统管路n n2碳酸氢钠和碳酸钠混合溶液测阴碳酸氢钠和碳酸钠混合溶液测阴离子离子n3盐酸测定阳离子盐酸测定阳离子n4草酸和氢氧化锂混合溶液测定草酸和氢氧化锂混合溶液测定过渡金属离子过渡金属离子第33页，共57页，编辑于2022年，星期日梯度淋洗梯度淋洗n淋洗液淋洗液1 20n淋洗液淋洗液2 30n淋洗液淋洗液3 50

17、nt=0.6秒秒120秒，使用淋洗液秒，使用淋洗液12nt=120秒秒300秒，使用淋洗液秒，使用淋洗液23第34页，共57页，编辑于2022年，星期日n目目的的是是改改变变载载液液中中不不同同极极性性溶溶剂剂的的配配比比，以以改改变变载载液液的的极极性性；或或改改变载液的浓度、离子强度和变载液的浓度、离子强度和pH值。值。n n改改变变分分离离组组份份的的分分离离系系数数，提提高高分分离效果。离效果。第35页，共57页，编辑于2022年，星期日2进样系统进样系统n针管针管第36页，共57页，编辑于2022年，星期日3 分离系统分离系统n1保护柱保护柱n2分离柱分离柱n n3抑制柱抑制柱第37

18、页，共57页，编辑于2022年，星期日保护柱保护柱分离柱分离柱抑制柱抑制柱第38页，共57页，编辑于2022年，星期日3.1保护柱保护柱n n由于高分子的有机物会污染分离柱。由于高分子的有机物会污染分离柱。n n保保护护柱柱的的目目的的是是使使污污染染分分离离柱柱的的高高分分子子物物质质在在保保护护柱柱中中被被吸吸附附，防防止止影影响分离柱。响分离柱。n n待待测测液液的的组组份份未未知知，也也不不知知道道是是否否含含有有高高分分子子的的物物质质？因因此此，待待测测液液拿拿到到后，首先稀释后，首先稀释100倍。倍。第39页，共57页，编辑于2022年，星期日3.2分离柱分离柱nAS4A-阴离子

19、分离柱阴离子分离柱n nCS3-阳离子分离柱阳离子分离柱nCS5-过渡金属离子分离柱过渡金属离子分离柱第40页，共57页，编辑于2022年，星期日n n分离柱内径分离柱内径16mmn n分离柱柱长分离柱柱长1030cmn厚壁玻璃管，不锈钢管。厚壁玻璃管，不锈钢管。n填充剂小于填充剂小于20微米微米，采用湿法装柱，采用湿法装柱n填填充充剂剂大大于于20微微米米，采采用用干干法法装装柱柱第41页，共57页，编辑于2022年，星期日3.2.1阴离子分离柱阴离子分离柱n n柱填料：苯乙烯二乙烯基苯共聚物柱填料：苯乙烯二乙烯基苯共聚物离子交换树脂离子交换树脂n n经氯甲基化反应后其苯环上接上氯甲基经氯甲

20、基化反应后其苯环上接上氯甲基再与三甲胺反应，即可接上季胺基团得再与三甲胺反应，即可接上季胺基团得到强碱性阴离子交换树脂。到强碱性阴离子交换树脂。NR4n n阴离子交换阴离子交换n nA（淋洗离子）（淋洗离子）NR4-Rn n=淋洗离子淋洗离子+A NR4-R第42页，共57页，编辑于2022年，星期日3.2.2阳离子分离柱阳离子分离柱n n柱填料：苯乙烯二乙烯基苯共聚物柱填料：苯乙烯二乙烯基苯共聚物离子交换树脂离子交换树脂n n与浓硫酸反应，制成带有磺酸基团的强与浓硫酸反应，制成带有磺酸基团的强酸性阳离子交换树脂。酸性阳离子交换树脂。SO3n nC+HO3SRCO3SRH第43页，共57页，编

21、辑于2022年，星期日3.2.3影响离子洗脱顺序的因素影响离子洗脱顺序的因素n离子电荷离子电荷n离子半径离子半径n淋洗液的淋洗液的pH值值n n树脂的种类树脂的种类第44页，共57页，编辑于2022年，星期日3.3抑制柱抑制柱n阳离子抑制柱阳离子抑制柱n n阴离子抑制柱阴离子抑制柱n n抑制柱的目的是将高电导的淋洗液抑制柱的目的是将高电导的淋洗液变成低电导的水和碳酸。变成低电导的水和碳酸。n n基线值越低越好。基线值越低越好。n基线走直，才能测定试样。基线走直，才能测定试样。第45页，共57页，编辑于2022年，星期日第46页，共57页，编辑于2022年，星期日1阳离子抑制柱原理阳离子抑制柱原

22、理第47页，共57页，编辑于2022年，星期日2阴离子抑制柱原理阴离子抑制柱原理第48页，共57页，编辑于2022年，星期日4 检测器检测器n1电导检测器电导检测器n2脉冲安培检测器脉冲安培检测器n3紫外可见检测器紫外可见检测器第49页，共57页，编辑于2022年，星期日4.1电导检测器电导检测器n电导池有两个电极，它们与溶液形电导池有两个电极，它们与溶液形成回路，产生电流，电流大，电导成回路，产生电流，电流大，电导值大，在稀溶液中，溶液的浓度和值大，在稀溶液中，溶液的浓度和电导值成正比。电导值成正比。第50页，共57页，编辑于2022年，星期日4.2脉冲安培检测器脉冲安培检测器n这是一个电化

23、学池，两个电极加这是一个电化学池，两个电极加上电压，溶液中的组份在两个电上电压，溶液中的组份在两个电极上发生氧化还原反应，产生电极上发生氧化还原反应，产生电流，电流值的额大小与待测组份流，电流值的额大小与待测组份的浓度成正比。的浓度成正比。第51页，共57页，编辑于2022年，星期日4.3紫外可见检测器紫外可见检测器第52页，共57页，编辑于2022年，星期日n这是一个比色池，待测溶液显色这是一个比色池，待测溶液显色后，吸收氘灯发出的光，透光度后，吸收氘灯发出的光，透光度在检测器中测出，从透光度可知在检测器中测出，从透光度可知测测组份的吸光度，吸光度的数测测组份的吸光度，吸光度的数值与待测溶液

24、的浓度成正比。值与待测溶液的浓度成正比。第53页，共57页，编辑于2022年，星期日5积分仪记录仪计算机积分仪记录仪计算机n峰高峰高n n峰面积峰面积n保留时间保留时间n参考保留时间参考保留时间n水峰水峰第54页，共57页，编辑于2022年，星期日6标准混合溶液的配制标准混合溶液的配制n钙、镁、钾、钠混合标准溶液钙、镁、钾、钠混合标准溶液n nCa2+5ppmn nMg2+10ppm n nK+5ppmnNa2+10ppm第55页，共57页，编辑于2022年，星期日阴离子的测定阴离子的测定n nAS4A阴离子分离柱阴离子分离柱n n阴离子抑制柱阴离子抑制柱n n电导检测器电导检测器n n淋洗液为淋洗液为 碳酸钠碳酸钠 碳酸氢钠的混合液碳酸氢钠的混合液n n再生液为再生液为 硫酸硫酸n n淋洗液流速淋洗液流速 2ml/minn n再生液压力为再生液压力为5 psi第56页，共57页，编辑于2022年，星期日阳离子的测定阳离子的测定n n阳离子分离柱阳离子分离柱n n阳离子抑制柱阳离子抑制柱n n电导检测器电导检测器n n淋洗液为盐酸组胺酸淋洗液为盐酸组胺酸n n淋洗液流速淋洗液流速n n再生液为氢氧化钾再生液为氢氧化钾n n再生液压力为再生液压力为 10 psi第57页，共57页，编辑于2022年，星期日