色谱ppt课件-1-概论.ppt

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1、1主讲人主讲人 纪晓娜纪晓娜2课程内容简介课程内容简介塔板理论速率理论色谱法理论色谱法理论填充柱气相色谱法毛细管柱气相色谱法高效液相色谱法气相色谱法气相色谱法液相色谱法液相色谱法定性与定性与定量分析定量分析制备色谱3实验内容简介实验内容简介Agilent 6820 GCVarian Vista 6000 GCAgilent 1100 HPLC气相色谱仪和液相色谱仪的认识 液相色谱法对混合样品定量分析 气相色谱法的定性分析448学时=36学时理论课+12学时实验课参考书参考书：傅若农编著，色谱分析概论，化学工业出版社；史景江等编，色 谱 分 析，重庆大学出版社；张祥民编著，现代色谱分析，复旦大学

2、出版社。考核办法考核办法：实验 30%考试 70%其其 它它100%5第一章第一章 概概 论论第一节第一节 色谱法的发展简史色谱法的发展简史第二节第二节 色谱法的定义与分类色谱法的定义与分类第三节第三节 色谱分析法的本质及流程色谱分析法的本质及流程 第四节第四节 色谱法的特点与比较色谱法的特点与比较6仪器分析方法分类仪器分析方法分类 电电化化学学分分析析仪器分析简介仪器分析简介以测量物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法。以测量物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法。光光学学 分分析析色色谱谱分分析析热热分分析析其其它它7第一节第一节 色谱法的发展简史色谱法的发展简史一、色谱分析法的出现一

3、、色谱分析法的出现色谱法是一种色谱法是一种分离技术分离技术，而且是分离技术中应用广泛，而且是分离技术中应用广泛的一种技术。这是一门新兴的学科，但历史已有百年。的一种技术。这是一门新兴的学科，但历史已有百年。1、早在古罗马时代，人们用此法分析染料的组成。、早在古罗马时代，人们用此法分析染料的组成。82、色谱法的创始人是俄国植物学家茨维特（、色谱法的创始人是俄国植物学家茨维特（Tswett），），他一生都致力于植物色素的分离和提纯工作。他一生都致力于植物色素的分离和提纯工作。1901年年Tswett开始研究这种方法。开始研究这种方法。1903年年3月月21日，日，Tswett在华沙自然科学学会生物

4、学在华沙自然科学学会生物学 分会会议上，发表文章分会会议上，发表文章“一种新型吸附现象及其在生一种新型吸附现象及其在生化分析上的应用化分析上的应用”。1906年，年，Tswett将这种方法命名为色谱法。将这种方法命名为色谱法。色谱法色谱法=颜色颜色+图谱图谱(Chromatography)派生词派生词 色谱仪色谱仪 Chromatograph 色谱图色谱图 Chromatogram 色谱工作者色谱工作者 Chromatographer91907年，在德国生物学会议上，年，在德国生物学会议上，Tswett第一次向人们第一次向人们公开展示了自己的成果。公开展示了自己的成果。CaCO3101907年

5、，在德国生物学会议上，年，在德国生物学会议上，Tswett第一次向人们第一次向人们公开展示了自己的成果。公开展示了自己的成果。11在色谱法中，填入玻璃管或不锈钢管内静止不动的一在色谱法中，填入玻璃管或不锈钢管内静止不动的一相（固体或液体）称为相（固体或液体）称为固定相固定相；自上而下运动的一相自上而下运动的一相（一般是气体或液体）称为（一般是气体或液体）称为流动相流动相；将装有固定相的；将装有固定相的管子（玻璃管或不锈钢管）称为管子（玻璃管或不锈钢管）称为色谱柱色谱柱。样品样品色谱柱色谱柱固定相固定相12色谱图色谱图流动相流动相在色谱法中，填入玻璃管或不锈钢管内静止不动的一在色谱法中，填入玻璃

6、管或不锈钢管内静止不动的一相（固体或液体）称为相（固体或液体）称为固定相固定相；自上而下运动的一相自上而下运动的一相（一般是气体或液体）称为（一般是气体或液体）称为流动相流动相；将装有固定相的；将装有固定相的管子（玻璃管或不锈钢管）称为管子（玻璃管或不锈钢管）称为色谱柱色谱柱。13现在的色谱图现在的色谱图141、Tswett的工作当时并未受到学术界的重视。的工作当时并未受到学术界的重视。今天我们意识到今天我们意识到Tswett的开创性工作具有重大意义，的开创性工作具有重大意义，后人尊称他为后人尊称他为“色谱学之父色谱学之父”，还有以他名字命名的，还有以他名字命名的“Tswett奖奖”。二、色谱

7、分析法的发展二、色谱分析法的发展3、1935年，人们首次合成了酚醛树脂，离子交换色谱年，人们首次合成了酚醛树脂，离子交换色谱法诞生，到法诞生，到1950年该方法已成型。年该方法已成型。2、色谱法的发展始于、色谱法的发展始于20世纪世纪30年代，年代，R.Kuhn把这个把这个方法用于类胡萝卜素的分离。方法用于类胡萝卜素的分离。15其他学者发展了气其他学者发展了气-固色谱法，使气相色谱法有了新的固色谱法，使气相色谱法有了新的突破。此后，气相色谱法的应用越来越广泛，理论也突破。此后，气相色谱法的应用越来越广泛，理论也进一步完善。进一步完善。5、同一时期，液相色谱法的发展却处于低谷。到了、同一时期，液

8、相色谱法的发展却处于低谷。到了70年代，高效液相色谱法（年代，高效液相色谱法（HPLC）得到了广泛应用。）得到了广泛应用。4、1941年，年，Martin等人设计了一套萃取仪器，为了提等人设计了一套萃取仪器，为了提取水解的氨基酸。以硅胶作固定相，利用三种衍生化取水解的氨基酸。以硅胶作固定相，利用三种衍生化氨基酸在水和氯仿之间的不等分配，进行了成功的液氨基酸在水和氯仿之间的不等分配，进行了成功的液-液分离。液分离。Martin等人的工作并没有停留在这一步，后来又研究等人的工作并没有停留在这一步，后来又研究了气了气-液色谱法，成功分离了脂肪酸混合物。液色谱法，成功分离了脂肪酸混合物。166、在色谱

9、法发展的同时，人们认识到检测器也很重要。、在色谱法发展的同时，人们认识到检测器也很重要。首先发明了热导池（首先发明了热导池（TCD）作为气相色谱的检测器。）作为气相色谱的检测器。色谱柱的发展也有了进一步的突破，人们从实验和理色谱柱的发展也有了进一步的突破，人们从实验和理论两方面都证明了，小口径毛细管柱具有高分辨率和论两方面都证明了，小口径毛细管柱具有高分辨率和高效能。高效能。我国的色谱研究工作起步较晚，是在解放后，中科院大连化物所我国的色谱研究工作起步较晚，是在解放后，中科院大连化物所首先涉足，并一直处于国内领先位置。首先涉足，并一直处于国内领先位置。17色谱法色谱法的的学科学科及分支及分支气

10、相色气相色谱谱(GC)(GC)薄层薄层色谱色谱毛细管毛细管电泳电泳色谱色谱离子离子色谱色谱液相色液相色谱谱(LC)(LC)二、色谱分析法的现状二、色谱分析法的现状181、色谱理论的现状、色谱理论的现状20世世纪纪初初20世世纪纪70年年代代经典液相色谱经典液相色谱气相色谱法气相色谱法液相色谱理论液相色谱理论高效液相色谱高效液相色谱19色谱学的三个重要问题色谱学的三个重要问题组分在两相中分配系数不同组分在两相中分配系数不同热力学过程热力学过程组分在两相中扩散速度不同组分在两相中扩散速度不同动力学过程动力学过程选择最佳分离条件选择最佳分离条件202、色谱技术的现状、色谱技术的现状技术更新技术更新色

11、谱柱：如手性分离色谱柱：如手性分离检测器：检测器：MS、NMR、FTIR其它：其它：如进样技术和流动相如进样技术和流动相21色谱法是一种分离方法，它利用混合物中各物质在两相间色谱法是一种分离方法，它利用混合物中各物质在两相间分配系数的差别，当溶质在两相间作相对移动时，各物质分配系数的差别，当溶质在两相间作相对移动时，各物质在两相间进行多次分配，从而使各组分得到分离。在两相间进行多次分配，从而使各组分得到分离。从不同角度，可将色谱法分类如下：从不同角度，可将色谱法分类如下：一一.按两相状态分类按两相状态分类第二节第二节 色谱方法的定义与分类色谱方法的定义与分类按流动相按流动相状态分类状态分类气相

12、色谱（气相色谱（GC）液相色谱（液相色谱（LC）另外，以超临界流体为流动相的色谱另外，以超临界流体为流动相的色谱称为超临界流体色谱（称为超临界流体色谱（SFC）22按流动相按流动相状态分类状态分类气相色谱（气相色谱（GC）液相色谱（液相色谱（LC）气固色谱（气固色谱（G-S）气液色谱（气液色谱（G-L）液固色谱（液固色谱（L-S）液液色谱（液液色谱（L-L）以超临界流体为流动相的色谱以超临界流体为流动相的色谱称为超临界流体色谱（称为超临界流体色谱（SFC）。）。按按固固定定相相状状态态分分类类23二二.按分离机理分类按分离机理分类利用组分在吸附剂（固定相）上的吸附能力强弱不同而得利用组分在吸附

13、剂（固定相）上的吸附能力强弱不同而得以分离的方法，称为以分离的方法，称为吸附色谱法吸附色谱法。利用组分在固定液（固定相）中溶解度不同而达到分离的利用组分在固定液（固定相）中溶解度不同而达到分离的方法称为方法称为分配色谱法分配色谱法。利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力大小不同而利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力大小不同而达到分离的方法，称为达到分离的方法，称为离子交换色谱法离子交换色谱法。三三.按固定相使用的形式分类按固定相使用的形式分类固定相装于柱内的色谱法，称为固定相装于柱内的色谱法，称为柱色谱柱色谱固定相呈平板状的色谱，称为固定相呈平板状的色谱，称为平板色谱平板色谱纸色谱法纸色

14、谱法薄层色谱法薄层色谱法填充柱色谱法填充柱色谱法毛细管柱色谱法毛细管柱色谱法24四、按使用领域不同对色谱仪分类四、按使用领域不同对色谱仪分类用于完成色谱分离的仪器称为色谱仪。分析用色谱仪：分析用色谱仪：主要应用在科研和检测领域制备用色谱仪：制备用色谱仪：纯物质的制备流程色谱仪：流程色谱仪：在线连续分析25第三节第三节 色谱分析法的本质及流程色谱分析法的本质及流程 一、色谱法的本质一、色谱法的本质 26 ABCABCttc27典型的色谱图典型的色谱图气相谱图液相谱图28二、气相色谱仪的组成二、气相色谱仪的组成 载气载气载气载气减压减压减压减压净化净化净化净化稳压稳压稳压稳压 色谱柱色谱柱色谱柱色

15、谱柱检测器检测器检测器检测器记录仪记录仪记录仪记录仪 进样进样进样进样载气系统载气系统载气系统载气系统进样系统进样系统进样系统进样系统分离系统分离系统分离系统分离系统检测系统检测系统检测系统检测系统记录和记录和记录和记录和控制系统控制系统控制系统控制系统29三、气相色谱分离的实例三、气相色谱分离的实例30第四节第四节 色谱法的特点与比较色谱法的特点与比较一、色谱法的一般特点1、高选择性对于同位素、同系物、烃类异构体等性质极为相似的物质，能得到良好的分离。2、高效能对于复杂混合物的分析效果很好。3、高灵敏度依赖于检测器的进步。31正构烷烃标准样品图正构烷烃标准样品图324、分析速度快尤其是气相色

16、谱法。此外还得益于色谱仪的自动化和 计算机化。5、应用范围广用于多种样品的分析，如有机物或无机物，低分子或 高分子化合物，以及部分有生物活性的生物大分子。6、样品用量少7、分离和测定一次完成可以和多种波谱分析仪器联用。33二、色谱法和其它方法的配合二、色谱法和其它方法的配合色谱法的缺点色谱法的缺点对所分析对象的鉴别功能较差，色谱法和其它方法配合才能发挥更大的作用。和其它方法的配合和其它方法的配合色谱方法的高效分离能力+光谱方法的鉴别能力GC-MS、GC-FTIR、HPLC-MS等。色谱法广泛应用在生命科学、环境科学等领域，并将生物学、信息科学、计算机技术引入其中，使分析化学的发展进入了一个新的阶段。34三、三、GCGC与与LCLC的比较的比较适合适合不适合不适合用于制备用于制备好好差差流动相的溶解性流动相的溶解性1000-20001000-200010001000分析组分分子量分析组分分子量高高低低仪器价格仪器价格少少多多塔板数相对塔板数相对差差强强流动相渗透性流动相渗透性慢慢快快组分的运输速度组分的运输速度差差好好流动性流动性高高低低黏度黏度高高低低流动相分子量流动相分子量液体（种类多）液体（种类多）气体（种类少）气体（种类少）流动相状态流动相状态LCLCGCGC比较项目比较项目35气相色谱仪36液相色谱仪