武汉大学分析化学高效液相色谱法学习教案.pptx

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1、会计学1武汉大学武汉大学(w hn d xu)分析化学高效液分析化学高效液相色谱法相色谱法第一页，共74页。20.1.1 20.1.1 20.1.1 20.1.1 高效高效高效高效(o xio)(o xio)(o xio)(o xio)液相色谱法的产生和发展液相色谱法的产生和发展液相色谱法的产生和发展液相色谱法的产生和发展高压、高速的现代高效液相色谱仪于高压、高速的现代高效液相色谱仪于高压、高速的现代高效液相色谱仪于高压、高速的现代高效液相色谱仪于19671967年面世年面世年面世年面世(min(min sh)sh)，导致高效液相色谱法，导致高效液相色谱法，导致高效液相色谱法，导致高效液相色谱

2、法(high-performance liquid(high-performance liquid chromatographychromatography，HPLC)HPLC)的产生。的产生。的产生。的产生。薄壳型填料(tinlio)，柱效仅每米10003000 塔板数510m球型和无定型微粒硅胶，每米56万理论塔板数 键合相色谱、离子色谱、疏水色谱、亲和色谱、手性色谱、脂质体色谱、生物膜色谱、整体柱色谱、微径柱和毛细管柱色谱及液相色谱-质谱联用等 第1页/共74页第二页，共74页。20.1.1 20.1.1 20.1.1 20.1.1 高效高效高效高效(o xio)(o xio)(o xi

3、o)(o xio)液相色谱法的产生和发展液相色谱法的产生和发展液相色谱法的产生和发展液相色谱法的产生和发展高压、高速的现代高效高压、高速的现代高效高压、高速的现代高效高压、高速的现代高效(o xio)o xio)液相色谱仪于液相色谱仪于液相色谱仪于液相色谱仪于19671967年面世，导致高效年面世，导致高效年面世，导致高效年面世，导致高效(o xio)o xio)液相色谱法液相色谱法液相色谱法液相色谱法(high-(high-performance liquid chromatographyperformance liquid chromatography，HPLC)HPLC)的产的产的产的产

4、生。生。生。生。薄壳型填料(tinlio)，柱效仅每米10003000 塔板数510m球型和无定型微粒硅胶，每米56万理论塔板数 高度均匀甚至单分散13m硅胶基质球形填料，达1530万理论塔板/m。新型分离模式和方法不断增加 第2页/共74页第三页，共74页。20.1.1 20.1.1 20.1.1 20.1.1 高效高效高效高效(o xio)(o xio)(o xio)(o xio)液相色谱法的产生和发展液相色谱法的产生和发展液相色谱法的产生和发展液相色谱法的产生和发展高压、高速的现代高效液相色谱仪于高压、高速的现代高效液相色谱仪于高压、高速的现代高效液相色谱仪于高压、高速的现代高效液相色谱

5、仪于19671967年面世，年面世，年面世，年面世，导致导致导致导致(d(d ozh)ozh)高效液相色谱法高效液相色谱法高效液相色谱法高效液相色谱法(high-performance(high-performance liquid chromatographyliquid chromatography，HPLC)HPLC)的产生。的产生。的产生。的产生。薄壳型填料(tinlio)，柱效仅每米10003000塔板数510m球型和无定型微粒硅胶，每米 56万理论塔板数 高度均匀甚至单分散13m硅胶基质球形填料，达1530万理论塔板/m。新型分离模式和方法不断增加 第3页/共74页第四页，共74页

6、。基本特点基本特点 1.1.高效、高速、高灵敏度高效、高速、高灵敏度 2.2.填料粒径和流动相性质影响色填料粒径和流动相性质影响色谱柱效谱柱效 3 3局限性局限性 操作操作(cozu)(cozu)条件条件 1.1.流动相对分离选择性的影响流动相对分离选择性的影响 2.2.柱外效应柱外效应 3.3.操作操作(cozu)(cozu)压力压力 适用范围广适用范围广20.1.2.高效高效(o xio)液相色谱法的特点及与其他液相色谱法的特点及与其他色谱法比较色谱法比较第4页/共74页第五页，共74页。1.1.1.1.吸附色谱吸附色谱吸附色谱吸附色谱(adsorption Chromatography)

7、(adsorption Chromatography)(adsorption Chromatography)(adsorption Chromatography)2.2.2.2.分配色谱分配色谱分配色谱分配色谱(partition Chromatography)(partition Chromatography)(partition Chromatography)(partition Chromatography)3.3.3.3.离子交换色谱离子交换色谱离子交换色谱离子交换色谱(ion-Exchange Chromatography)(ion-Exchange Chromatography)(

8、ion-Exchange Chromatography)(ion-Exchange Chromatography)4.4.4.4.体积排阻色谱体积排阻色谱体积排阻色谱体积排阻色谱(size Exclusion Chromatography)(size Exclusion Chromatography)(size Exclusion Chromatography)(size Exclusion Chromatography)需要指出的是每种色谱方法通常存在一种起支配需要指出的是每种色谱方法通常存在一种起支配需要指出的是每种色谱方法通常存在一种起支配需要指出的是每种色谱方法通常存在一种起支配(zh

9、pi)(zhpi)(zhpi)(zhpi)作作作作用的主要保留机理，但可能还存在次要的其他机理。用的主要保留机理，但可能还存在次要的其他机理。用的主要保留机理，但可能还存在次要的其他机理。用的主要保留机理，但可能还存在次要的其他机理。20.1.3.高效高效(o xio)液相色谱法分类和正反相色谱体液相色谱法分类和正反相色谱体系系 根据固定相和液体流动相相对极性的差别，有正相色谱和反相色谱两种色谱体系或方法。反相色谱和正相色谱主要区别是流动相和固定相的相对极性，最初形成于液液(y y)分配色谱，现已广泛应用于其他各种色谱方法。第5页/共74页第六页，共74页。上述每种色谱类型均可进一步分为上述每

10、种色谱类型均可进一步分为上述每种色谱类型均可进一步分为上述每种色谱类型均可进一步分为(fn wi)(fn wi)(fn wi)(fn wi)多个不同色谱方多个不同色谱方多个不同色谱方多个不同色谱方法。这些方法可用于分析分离，也可用于制备分离，各色谱方法法。这些方法可用于分析分离，也可用于制备分离，各色谱方法法。这些方法可用于分析分离，也可用于制备分离，各色谱方法法。这些方法可用于分析分离，也可用于制备分离，各色谱方法在相关领域应用互相补充。在相关领域应用互相补充。在相关领域应用互相补充。在相关领域应用互相补充。20.1.3.高效高效(o xio)液相色谱法分类和正反相色谱体系液相色谱法分类和正

11、反相色谱体系第6页/共74页第七页，共74页。现代高效液相色谱使用现代高效液相色谱使用310m310m柱填料，为达到适柱填料，为达到适用的流动用的流动(lidng)(lidng)相流速，高压泵需提供几十相流速，高压泵需提供几十MPaMPa或或数百大气压力的柱前压。因而数百大气压力的柱前压。因而HPLCHPLC仪器比其他类型的仪器比其他类型的色谱仪要复杂和昂贵。色谱仪要复杂和昂贵。20.2.高效高效(o xio)液相色谱仪液相色谱仪1,2,3,-流动相溶剂储器；4,5,6,-过滤器；7溶剂比例调节阀和混合(hnh)室；8输液泵；9脉动阻尼器；10放空阀；11过滤器；12反压控制器；13进样阀；1

12、4色谱柱；15检测器。第7页/共74页第八页，共74页。20.2.高效高效(o xio)液相色谱仪液相色谱仪第8页/共74页第九页，共74页。现代高效液相色谱仪配备一或多个流动现代高效液相色谱仪配备一或多个流动(lidng)(lidng)相储相储液器，一般为玻璃瓶，亦可为耐腐蚀的不锈钢、氟塑料或聚液器，一般为玻璃瓶，亦可为耐腐蚀的不锈钢、氟塑料或聚醚醚酮醚醚酮(PEEK)(PEEK)特种塑料制成的容器。每个储瓶容积特种塑料制成的容器。每个储瓶容积5002000mL5002000mL。储液瓶位置要高于泵体，以保持一定的输液静。储液瓶位置要高于泵体，以保持一定的输液静压差，在泵启动时易于让残留在溶

13、剂和泵体中微量气体通过压差，在泵启动时易于让残留在溶剂和泵体中微量气体通过放空阀排出。放空阀排出。储器常装有脱除溶剂中溶解的氧、氮等气体装置，这些储器常装有脱除溶剂中溶解的氧、氮等气体装置，这些溶解气可能形成气泡引起谱带展宽，并干扰检测器正常工作。溶解气可能形成气泡引起谱带展宽，并干扰检测器正常工作。溶剂脱气主要有两种方法，其一是搅拌下真空或超声波脱气；溶剂脱气主要有两种方法，其一是搅拌下真空或超声波脱气；另一种是通入氦或氮等惰性气体带出溶解在溶剂中空气。储另一种是通入氦或氮等惰性气体带出溶解在溶剂中空气。储液器的溶剂导管入口处装有过滤器，以进一步除去溶剂中灰液器的溶剂导管入口处装有过滤器，以

14、进一步除去溶剂中灰尘或微粒残渣，防止损坏泵、进样阀或堵塞色谱柱。尘或微粒残渣，防止损坏泵、进样阀或堵塞色谱柱。20.2.1.流动相贮器和溶剂处理流动相贮器和溶剂处理(chl)系统系统第9页/共74页第十页，共74页。通用通用(tngyng)HPLC(tngyng)HPLC仪输液泵系统的基本要求是：提供仪输液泵系统的基本要求是：提供(50-500)105Pa(50-500)105Pa的柱前液压；输出无脉动恒定的液流；流速的柱前液压；输出无脉动恒定的液流；流速范围范围0.1-10mL/min0.1-10mL/min；流速控制精度；流速控制精度0.5%0.5%或更好；系统组件耐腐或更好；系统组件耐腐

15、蚀蚀(密封性良好的不锈钢或氟塑料密封性良好的不锈钢或氟塑料)。高压泵产生的液体高压没。高压泵产生的液体高压没有爆炸危险，因为液体的压缩性极小。最重要的是系统密封性有爆炸危险，因为液体的压缩性极小。最重要的是系统密封性能好。能好。目前常使用的有三种类型的输液泵，即往复柱塞泵、气动目前常使用的有三种类型的输液泵，即往复柱塞泵、气动放大泵、螺旋注射泵，它们各有优、缺点。放大泵、螺旋注射泵，它们各有优、缺点。1.1.往复柱塞泵往复柱塞泵 20.2.2.高压泵系统高压泵系统(xtng)1.电机，2.往复凸轮，3.密封柱塞，4.吸排液单向阀，5.溶剂(rngj)入口，6.脉动阻尼器,7.接色谱柱。第10页

16、/共74页第十一页，共74页。2.2.2.2.其他类型泵其他类型泵其他类型泵其他类型泵 气动放大泵又称为恒压泵，其工作原理与水压机相似，气动放大泵又称为恒压泵，其工作原理与水压机相似，气动放大泵又称为恒压泵，其工作原理与水压机相似，气动放大泵又称为恒压泵，其工作原理与水压机相似，以低压气体作用在大面积气缸活塞上，压力传递到小面积液以低压气体作用在大面积气缸活塞上，压力传递到小面积液以低压气体作用在大面积气缸活塞上，压力传递到小面积液以低压气体作用在大面积气缸活塞上，压力传递到小面积液缸活塞，利用压力放大获得高压。缸活塞，利用压力放大获得高压。缸活塞，利用压力放大获得高压。缸活塞，利用压力放大获

17、得高压。螺旋注射泵又称为排代泵，其结构类似于医用注射器，螺旋注射泵又称为排代泵，其结构类似于医用注射器，螺旋注射泵又称为排代泵，其结构类似于医用注射器，螺旋注射泵又称为排代泵，其结构类似于医用注射器，由一个大体积液体室和柱塞组成，步进电机通过螺旋杆传动由一个大体积液体室和柱塞组成，步进电机通过螺旋杆传动由一个大体积液体室和柱塞组成，步进电机通过螺旋杆传动由一个大体积液体室和柱塞组成，步进电机通过螺旋杆传动机构推动柱塞输出高压液体。机构推动柱塞输出高压液体。机构推动柱塞输出高压液体。机构推动柱塞输出高压液体。3.3.3.3.流速控制流速控制流速控制流速控制(kngzh)(kngzh)(kngzh

18、)(kngzh)和程序系统和程序系统和程序系统和程序系统 比例调节阀和混合器；脉动阻尼器；放空阀；过滤器；比例调节阀和混合器；脉动阻尼器；放空阀；过滤器；比例调节阀和混合器；脉动阻尼器；放空阀；过滤器；比例调节阀和混合器；脉动阻尼器；放空阀；过滤器；反压控制反压控制反压控制反压控制(kngzh)(kngzh)(kngzh)(kngzh)传感器等。传感器等。传感器等。传感器等。20.2.2.高压泵系统高压泵系统(xtng)第11页/共74页第十二页，共74页。高效液相色谱柱比气相色谱柱短得多（约高效液相色谱柱比气相色谱柱短得多（约5 530cm30cm），所），所以以(su(su y y)柱外展

19、宽（又称柱外效应）较突出。柱外展宽是指柱外展宽（又称柱外效应）较突出。柱外展宽是指色谱柱外的因素所引起的峰展宽，主要包括进样系统、连接色谱柱外的因素所引起的峰展宽，主要包括进样系统、连接管道及检测器中存在死体积。柱外展宽可分柱前和柱后展宽。管道及检测器中存在死体积。柱外展宽可分柱前和柱后展宽。进样系统是引起往前展宽的主要因素，因此高效液相色谱法进样系统是引起往前展宽的主要因素，因此高效液相色谱法中对进样技术要求较严。中对进样技术要求较严。进进样样阀阀20.2.3.进样系统进样系统(xtng)第12页/共74页第十三页，共74页。动 画第13页/共74页第十四页，共74页。色谱柱是液相色谱的心脏

20、部件，它包括柱管与固定相两部色谱柱是液相色谱的心脏部件，它包括柱管与固定相两部色谱柱是液相色谱的心脏部件，它包括柱管与固定相两部色谱柱是液相色谱的心脏部件，它包括柱管与固定相两部分。柱管材料有玻璃、不锈钢、铝、铜及内衬光滑的聚合材料分。柱管材料有玻璃、不锈钢、铝、铜及内衬光滑的聚合材料分。柱管材料有玻璃、不锈钢、铝、铜及内衬光滑的聚合材料分。柱管材料有玻璃、不锈钢、铝、铜及内衬光滑的聚合材料的其他金属。玻璃管耐压有限，故金属管用得较多。一般的其他金属。玻璃管耐压有限，故金属管用得较多。一般的其他金属。玻璃管耐压有限，故金属管用得较多。一般的其他金属。玻璃管耐压有限，故金属管用得较多。一般(yb

21、n)(ybn)(ybn)(ybn)色谱柱长色谱柱长色谱柱长色谱柱长5 5 5 530cm30cm30cm30cm，内径为，内径为，内径为，内径为4 4 4 45mm5mm5mm5mm，凝胶色谱柱内径，凝胶色谱柱内径，凝胶色谱柱内径，凝胶色谱柱内径3 3 3 312mm12mm12mm12mm，制备往内径较大，可达，制备往内径较大，可达，制备往内径较大，可达，制备往内径较大，可达25mm 25mm 25mm 25mm 以上。一般以上。一般以上。一般以上。一般(ybn)(ybn)(ybn)(ybn)在分在分在分在分离前备有一个前置柱，前置柱内填充物和分离柱完全一样，这离前备有一个前置柱，前置柱内填

22、充物和分离柱完全一样，这离前备有一个前置柱，前置柱内填充物和分离柱完全一样，这离前备有一个前置柱，前置柱内填充物和分离柱完全一样，这样可使淋洗溶剂由于经过前置柱为其中的固定相饱和，使它在样可使淋洗溶剂由于经过前置柱为其中的固定相饱和，使它在样可使淋洗溶剂由于经过前置柱为其中的固定相饱和，使它在样可使淋洗溶剂由于经过前置柱为其中的固定相饱和，使它在流过分离柱时不再洗脱其中固定相，保证分离技的性能不受影流过分离柱时不再洗脱其中固定相，保证分离技的性能不受影流过分离柱时不再洗脱其中固定相，保证分离技的性能不受影流过分离柱时不再洗脱其中固定相，保证分离技的性能不受影响。响。响。响。20.2.4.高效高

23、效(o xio)液相色谱柱液相色谱柱第14页/共74页第十五页，共74页。1.1.色谱色谱色谱色谱(s p(s p)柱类型柱类型柱类型柱类型 按内径大小可大致分为常规按内径大小可大致分为常规(chnggu)分析柱、分析柱、制备或半制备柱、小内径或微径柱、毛细管柱四种制备或半制备柱、小内径或微径柱、毛细管柱四种类型。类型。20.2.4.高效高效(o xio)液相色谱柱液相色谱柱2.2.保护柱保护柱保护柱保护柱 一般在分析柱前装上较短的保护柱，不仅可除去溶剂一般在分析柱前装上较短的保护柱，不仅可除去溶剂中的颗粒杂质和污染物，而且可除去样品中含有与固定相中的颗粒杂质和污染物，而且可除去样品中含有与固

24、定相不可逆结合的组分，以保护较昂贵的分析柱，延长使用寿不可逆结合的组分，以保护较昂贵的分析柱，延长使用寿命。命。3.3.柱恒温器柱恒温器柱恒温器柱恒温器 对色谱柱严格控制温度可获得重现性更高保留对色谱柱严格控制温度可获得重现性更高保留值和更好分离色谱图。值和更好分离色谱图。第15页/共74页第十六页，共74页。4.4.柱填充柱填充柱填充柱填充(tinchng)(tinchng)技术技术技术技术 根据填料粒径大小采用干法或湿法装柱。粒径大于根据填料粒径大小采用干法或湿法装柱。粒径大于20m，采用类似，采用类似(li s)气相色谱的干法装柱，实际上这种方法己很气相色谱的干法装柱，实际上这种方法己很

25、少使用。少使用。目前大多数采用目前大多数采用10m以下填料，以称为等密度匀浆湿法以下填料，以称为等密度匀浆湿法装柱。装柱。20.2.4.高效高效(o xio)液相色谱柱液相色谱柱注:1.高压泵，2.压力表，3.排空气阀，4.匀浆罐，5.色谱柱，6.加压介质瓶，7.废液杯。第16页/共74页第十七页，共74页。在液相色谱中，有两种基本类型的检测器。一类是溶质性检测器，它仅对被分离组分的物理或化学特性有响应，属于这类检测器的有紫外、荧光、电化学检测器等。另一类是总体检测器，它对试样(sh yn)和洗脱液总的物理或化学性质有响应，属于这类检测器的有示差折光，电导检测器等。现将常用的检测器介绍如下:2

26、0.2.5.液相色谱液相色谱(s p)检测器检测器第17页/共74页第十八页，共74页。l.光吸收检测器：紫外吸收检测器，光吸收检测器：紫外吸收检测器，光二极管阵列检测器，红外吸收检光二极管阵列检测器，红外吸收检测器测器2.荧光荧光(ynggung)检测器检测器 3.示差折光率检测器示差折光率检测器4.蒸发光散射检测器蒸发光散射检测器5.电化学检测器电化学检测器 20.2.5.液相色谱液相色谱(s p)检测器检测器第18页/共74页第十九页，共74页。1.1.紫外吸收紫外吸收紫外吸收紫外吸收(UV)(UV)检测器检测器检测器检测器 应用最广，对大部分有机应用最广，对大部分有机应用最广，对大部分

27、有机应用最广，对大部分有机(y(y uj)uj)化合物有响应。化合物有响应。化合物有响应。化合物有响应。特点：灵敏度高；线形范围高；流通池可做的很小（特点：灵敏度高；线形范围高；流通池可做的很小（特点：灵敏度高；线形范围高；流通池可做的很小（特点：灵敏度高；线形范围高；流通池可做的很小（1mm 1mm 10mm 10mm，容积，容积，容积，容积 8L 8L）；对流动相的流速和温度变化不敏）；对流动相的流速和温度变化不敏）；对流动相的流速和温度变化不敏）；对流动相的流速和温度变化不敏感；波长可选，易于操作；可用于梯度洗脱。感；波长可选，易于操作；可用于梯度洗脱。感；波长可选，易于操作；可用于梯度

28、洗脱。感；波长可选，易于操作；可用于梯度洗脱。20.2.5.1.光吸收检测器光吸收检测器 第19页/共74页第二十页，共74页。2.2.2.2.紫外光电二极管阵列紫外光电二极管阵列紫外光电二极管阵列紫外光电二极管阵列(zhn li)(zhn li)(zhn li)(zhn li)检测器检测器检测器检测器 紫外检测器的重要进展；紫外检测器的重要进展；光电二极管阵列检测器：光电二极管阵列检测器：1024个二极管阵列，各检测特定波长个二极管阵列，各检测特定波长(bchng)，计算机快速处理，三维立体谱图，如图所示。，计算机快速处理，三维立体谱图，如图所示。20.2.5.1.光吸收检测器光吸收检测器

29、第20页/共74页第二十一页，共74页。20.2.5.1.光吸收检测器光吸收检测器 2.2.2.2.紫外光电二极管阵列紫外光电二极管阵列紫外光电二极管阵列紫外光电二极管阵列(zhn li)(zhn li)(zhn li)(zhn li)检测器检测器检测器检测器第21页/共74页第二十二页，共74页。20.2.5.1.光吸收检测器光吸收检测器 2.2.2.2.紫外光电二极管阵列紫外光电二极管阵列紫外光电二极管阵列紫外光电二极管阵列(zhn li)(zhn li)(zhn li)(zhn li)检测器检测器检测器检测器第22页/共74页第二十三页，共74页。紫外普通检测器和光电紫外普通检测器和光电

30、二极管阵列二极管阵列(zhn li)(zhn li)检测器的比较检测器的比较普通普通普通普通(ptng)(ptng)检检检检测器测器测器测器光电二极管阵列光电二极管阵列光电二极管阵列光电二极管阵列(zhn(zhn li)li)检测器检测器检测器检测器第23页/共74页第二十四页，共74页。3.3.红外吸收检测器红外吸收检测器红外吸收检测器红外吸收检测器 与一般光吸收检测器光路设计相似，其吸收池窗口采用氯与一般光吸收检测器光路设计相似，其吸收池窗口采用氯与一般光吸收检测器光路设计相似，其吸收池窗口采用氯与一般光吸收检测器光路设计相似，其吸收池窗口采用氯化钠、氟化钙等红外透明材料，透过吸收池的红外

31、光一般以化钠、氟化钙等红外透明材料，透过吸收池的红外光一般以化钠、氟化钙等红外透明材料，透过吸收池的红外光一般以化钠、氟化钙等红外透明材料，透过吸收池的红外光一般以热电敏感元件接收。这种检测器可提供分子结构信息，但由热电敏感元件接收。这种检测器可提供分子结构信息，但由热电敏感元件接收。这种检测器可提供分子结构信息，但由热电敏感元件接收。这种检测器可提供分子结构信息，但由于大多数液相色谱流动相溶剂都有红外吸收及窗口材料限制于大多数液相色谱流动相溶剂都有红外吸收及窗口材料限制于大多数液相色谱流动相溶剂都有红外吸收及窗口材料限制于大多数液相色谱流动相溶剂都有红外吸收及窗口材料限制(xinzh)(xi

32、nzh)，其应用有限。，其应用有限。，其应用有限。，其应用有限。20.2.5.1.光吸收检测器光吸收检测器 第24页/共74页第二十五页，共74页。高灵敏度、高选择性 对多环芳烃，维生素B、黄曲霉素、卟啉类化合物、农药、药物(yow)、氨基酸、甾类化合物等有响应.20.2.5.2.荧光荧光(ynggung)检测器检测器(Fluorescence Detector，FD)第25页/共74页第二十六页，共74页。除紫外检测(jin c)器之外应用最多的检测(jin c)器；可连续检测(jin c)参比池和样品池中流动相之间的折光指数差值。差值与浓度呈正比；通用型检测器（每种物质具有(jyu)不同的

33、折光指数）；灵敏度低、对温度敏感、不能用于梯度洗脱；偏转式、反射式和干涉型三种；20.2.5.3.示差折光示差折光(zhgung)检测器（检测器（Differential Refrative Index Detector,RI）第26页/共74页第二十七页，共74页。示差折光示差折光(zhgung)检测器光路检测器光路20.2.5.3.示差折光示差折光(zhgung)检测器（检测器（Differential Refrative Index Detector,RI）第27页/共74页第二十八页，共74页。20.2.5.4.蒸发蒸发(zhngf)光散射检测器光散射检测器(Evaporation L

34、ight Scattering Detector,ELSD)1.色谱柱出口;2.液压释放口;3.氮气入口;4.雾化器;5.加热漂移管;6.样品液滴;7.激光光源;8.排气口;9.光电检测器;10.放大器;11.连接记录系统。A.色谱柱洗出液雾化区；B.溶剂(rngj)蒸发区;C.样品粒子光散射。第28页/共74页第二十九页，共74页。20.2.5.5.电化学检测器电化学检测器 基于电化学原理和物质的电化学性质进行检测，主要有安培、极谱及电导等几种类型，适用于测定具有(jyu)电化学氧化还原性质及电导的化合物，如含硝基、氨基等有机化合物及无机阴、阳离子等。1.氟塑料池体,2.工作电极(dinj)

35、,3.氟塑料或聚酯垫片,4.接参比电极(dinj)，至废液，5.接色谱柱。第29页/共74页第三十页，共74页。20.3.1.20.3.1.高效液相色谱固定相高效液相色谱固定相高效液相色谱固定相高效液相色谱固定相 高效液相色谱固定相以承受高压能力来分类，可高效液相色谱固定相以承受高压能力来分类，可高效液相色谱固定相以承受高压能力来分类，可高效液相色谱固定相以承受高压能力来分类，可分为刚性固体和硬胶两大类。刚性固体以二氧化硅为分为刚性固体和硬胶两大类。刚性固体以二氧化硅为分为刚性固体和硬胶两大类。刚性固体以二氧化硅为分为刚性固体和硬胶两大类。刚性固体以二氧化硅为基质，可承受基质，可承受基质，可承

36、受基质，可承受7.O1087.O1081.O109Pa1.O109Pa的高压，可制成直的高压，可制成直的高压，可制成直的高压，可制成直径、形状、孔隙度不同的颗粒。如果在二氧化硅表面径、形状、孔隙度不同的颗粒。如果在二氧化硅表面径、形状、孔隙度不同的颗粒。如果在二氧化硅表面径、形状、孔隙度不同的颗粒。如果在二氧化硅表面键合各种官能团，就是键合固定相，可扩大应用范围，键合各种官能团，就是键合固定相，可扩大应用范围，键合各种官能团，就是键合固定相，可扩大应用范围，键合各种官能团，就是键合固定相，可扩大应用范围，它是目前最广泛使用的一种固定相。硬胶主要用于离它是目前最广泛使用的一种固定相。硬胶主要用于

37、离它是目前最广泛使用的一种固定相。硬胶主要用于离它是目前最广泛使用的一种固定相。硬胶主要用于离子交换和尺寸子交换和尺寸子交换和尺寸子交换和尺寸(ch(ch cun)cun)排阻色谱中，它由聚苯乙烯与排阻色谱中，它由聚苯乙烯与排阻色谱中，它由聚苯乙烯与排阻色谱中，它由聚苯乙烯与二乙烯苯基交联而成。可承受压力上限为二乙烯苯基交联而成。可承受压力上限为二乙烯苯基交联而成。可承受压力上限为二乙烯苯基交联而成。可承受压力上限为3.5108Pa3.5108Pa。固定相按孔隙深度分类，可分为表面多孔型和全多孔固定相按孔隙深度分类，可分为表面多孔型和全多孔固定相按孔隙深度分类，可分为表面多孔型和全多孔固定相按

38、孔隙深度分类，可分为表面多孔型和全多孔型固定相两类。型固定相两类。型固定相两类。型固定相两类。20.3.高效液相色谱高效液相色谱(s p)固定相和流动相固定相和流动相第30页/共74页第三十一页，共74页。由由于于高高效效液液相相色色谱谱中中流流动动相相是是液液体体，它它对对组组分分有有亲亲和和力力，并并参参与与固固定定相相对对组组分分的的竞竞争争。因因此此，正正确确选选择择流流动动相相直直接接影影响响组组分分的的分分离离度度。对对流流动动相相溶溶剂剂(rngj)(rngj)的的要要求求是：是：1.1.化化学学惰惰性性，不不与与固固定定相相和和被被分分离离组组分分发发生生化化学学反反应，保证柱

39、的稳定性和分离的重现性。应，保证柱的稳定性和分离的重现性。2.2.适适用用的的物物理理性性质质，包包括括沸沸点点较较低低，以以便便于于分分离离组组分分和和溶溶剂剂(rngj)(rngj)回回收收;低低粘粘度度，利利于于提提高高传传质质速速率率和和分分离离速速度度、降降低低柱柱前前压压;弱弱或或无无紫紫外外吸吸收收等等，以以降降低低UVUV检检测测器器本本低响应，提高检测灵敏度低响应，提高检测灵敏度;对样品具有适当溶解能力等。对样品具有适当溶解能力等。3.3.溶溶剂剂(rngj)(rngj)清清洗洗和和更更换换方方便便，毒毒性性小小、纯纯度度高高、价廉等，便于操作和安全。价廉等，便于操作和安全。

40、20.3.2.液相色谱液相色谱(s p)流动相流动相第31页/共74页第三十二页，共74页。1.1.溶剂强度参数溶剂强度参数00定定义义为为溶溶剂剂分分子子在在单单位位吸吸附附剂剂表表面面积积上上的的吸吸附附自自由由能，表征能，表征(bio zhn)(bio zhn)溶剂分子对吸附剂的亲和力大小。溶剂分子对吸附剂的亲和力大小。2.2.溶解度参数溶解度参数它它是是溶溶剂剂与与溶溶质质分分子子间间各各种种作作用用力力的的总总和和，包包括括色色散力、偶极作用力、接受质子能力、给于质子能力等。散力、偶极作用力、接受质子能力、给于质子能力等。3.3.极性参数极性参数PP表表示示每每种种溶溶剂剂与与乙乙醇

41、醇、二二氧氧六六环环和和硝硝基基甲甲烷烷三三种种极极性性物物质质相相互互作作用用力力的的度度量量，类类似似于于气气相相色色谱谱固固定定液液的的RohrschneiderRohrschneider常常数数，反反映映溶溶剂剂接接受受质质子子、给给出出质质子子和和偶偶极极相相互互作作用用能能力力及及选选择择性性差差异异，亦亦作作为为表表征征(bio(bio zhn)zhn)溶溶剂洗脱强度的指标。剂洗脱强度的指标。20.3.2.液相色谱液相色谱(s p)流动相流动相第32页/共74页第三十三页，共74页。20.3.2.液相色谱液相色谱(s p)流动相流动相第33页/共74页第三十四页，共74页。20.

42、3.2.液相色谱液相色谱(s p)流动相流动相 优化保留值k和分离选择性的重要方法是改变流动相溶剂类型和组成。溶剂组成优化用差试法比较麻烦、费时，成功率不一定很高。采用溶剂组成与溶剂强度参数关系的估算,可减少优化实验操作(cozu)。二元混合溶剂极性参数P与其体积组成呈线性关系，可按算数平均值求出。例如溶剂A和B混合物的极性参数PAB可按下式求出:对极性吸附和正相色谱:对于反相色谱:第34页/共74页第三十五页，共74页。20.4.吸附吸附(xf)色谱色谱(Adsorption Chromatography)20.4.1.液固吸附色谱液固吸附色谱(s p)固定相固定相 吸附色谱所用固定相多是一

43、些吸附活性强弱吸附色谱所用固定相多是一些吸附活性强弱不等的吸附剂，如硅胶、氧化铝、聚酸胶等。不等的吸附剂，如硅胶、氧化铝、聚酸胶等。由于硅胶的优点较多，如线性容量较高，机由于硅胶的优点较多，如线性容量较高，机械性能好，不溶胀，与大多数试样不发生化械性能好，不溶胀，与大多数试样不发生化学反应等，因此学反应等，因此(ync(ync)，以硅胶用得最多。，以硅胶用得最多。在高效液相色谱法中，表面多孔型和全多孔在高效液相色谱法中，表面多孔型和全多孔型都可作吸附色谱中的固定相，它们具有填型都可作吸附色谱中的固定相，它们具有填料均匀、粒度小。孔穴浅的优点，能极大地料均匀、粒度小。孔穴浅的优点，能极大地提高柱

44、效。但表面多孔型由于试样容量较小，提高柱效。但表面多孔型由于试样容量较小，目前最广泛使用的还是全多孔型微粒填料。目前最广泛使用的还是全多孔型微粒填料。第35页/共74页第三十六页，共74页。20.4.吸附吸附(xf)色谱色谱(Adsorption Chromatography)20.4.1.液固吸附色谱液固吸附色谱(s p)固定相固定相 吸附色谱所用固定相多是一些吸附活性强弱不等的吸附剂，如硅胶、吸附色谱所用固定相多是一些吸附活性强弱不等的吸附剂，如硅胶、氧化铝、聚酸胶等。由于硅胶的优点较多，如线性容量较高，机械性能好，氧化铝、聚酸胶等。由于硅胶的优点较多，如线性容量较高，机械性能好，不溶胀，

45、与大多数试样不发生化学反应等，因此，以硅胶用得最多。不溶胀，与大多数试样不发生化学反应等，因此，以硅胶用得最多。在高效液相色谱法中，表面多孔型和全多孔型都可作吸附色谱中的固在高效液相色谱法中，表面多孔型和全多孔型都可作吸附色谱中的固定相，它们具有填料均匀、粒度小。孔穴浅的优点，能极大地提高柱效。定相，它们具有填料均匀、粒度小。孔穴浅的优点，能极大地提高柱效。但表面多孔型由于试样容量较小，目前最广泛使用但表面多孔型由于试样容量较小，目前最广泛使用(sh(sh yng)yng)的还是全多孔的还是全多孔型微粒填料。型微粒填料。第36页/共74页第三十七页，共74页。当流动相通过固定相（吸附剂）时，吸

46、附剂表面的活当流动相通过固定相（吸附剂）时，吸附剂表面的活性中心就要吸附流动相分子。同时，当试样分子（性中心就要吸附流动相分子。同时，当试样分子（X X）被）被流动相带入柱内，只要它们在固定相有一定程度的保留就流动相带入柱内，只要它们在固定相有一定程度的保留就要取代要取代(q(q di)di)数目相当的已被吸附的流动相溶剂分用）于数目相当的已被吸附的流动相溶剂分用）于是，在固定相表面发生竞争吸附是，在固定相表面发生竞争吸附:20.4.2吸附色谱吸附色谱(s p)分离机理分离机理第37页/共74页第三十八页，共74页。液固色谱一般较少考虑吸附剂类型(lixng)。常采用薄层色谱技术进行初步探索。

47、吸附剂含水量是控制吸附剂活性，影响溶质保留的重要因素。20.4.3.分离条件分离条件(tiojin)优化和应用优化和应用第38页/共74页第三十九页，共74页。研究(ynji)最多、应用最广泛的高效液相色谱类型。可分为液-液色谱和化学键合相色谱。前者是早期主要分配色谱类型，以物理吸附涂渍固定液在多孔载体表面上为固定相；后者以键合相为固定相，即化学键合固定相至载体或基质表面。化学键合相色谱巳成为占绝对优势的分配色谱类型。20.5.分配分配(fnpi)色谱色谱(Partition Chromatography)第39页/共74页第四十页，共74页。液液色谱固定相是将极性或非极性固定液涂渍在全多孔或

48、薄壳型硅胶等载体表面形成的液膜。要求(yoqi)载体表面惰性，比表面积约50250m2/g，比表面积不宜太高，以降低残余吸附效应。固定液涂渍在载体上有两种方法：一种是静态法，以固定液溶液浸渍载体，然后用缓慢地蒸发除去溶剂；另一种是在位动态涂渍法，将载体填充在色谱柱中，然在将一定固定液浓度的流动相连续流经色谱柱，至固定液在载体和流动相中达到分布平衡，形成稳定色谱体系。20.5.1.液液分配液液分配(fnpi)色谱色谱第40页/共74页第四十一页，共74页。1.1.键合相色谱固定相键合相色谱固定相键合相色谱固定相键合相色谱固定相 键键键键合合合合固固固固定定定定相相相相的的的的性性性性能能能能指指

49、指指标标标标有有有有:(1).:(1).键键键键合合合合量量量量:可可可可以以以以键键键键合合合合硅硅硅硅胶胶胶胶含含含含碳碳碳碳量量量量和和和和表表表表面面面面覆覆覆覆盖盖盖盖率率率率表表表表示示示示，其其其其含含含含碳碳碳碳范范范范围围围围5%40%5%40%，表表表表面面面面覆覆覆覆盖盖盖盖率率率率1-4mol/m21-4mol/m2。(2).(2).按按按按某某某某指指指指定定定定k k值值值值溶溶溶溶质质质质测测测测定定定定的的的的理理理理论论论论塔塔塔塔板板板板数数数数。(3).(3).色色色色谱谱谱谱柱柱柱柱渗渗渗渗透透透透性性性性，可可可可以以以以柱柱柱柱前前前前压压压压度度度

50、度量量量量。(4).(4).两两两两种种种种不不不不同同同同溶溶溶溶质质质质的的的的分分分分离离离离选选选选择择择择性性性性。(5).(5).保保保保留留留留值值值值k k的的的的重重重重现现现现(zhn(zhn xin)xin)性性性性。(6).(6).色色色色谱谱谱谱峰峰峰峰的的的的对对对对称称称称性性性性。(7).(7).稳稳稳稳定定定定性性性性:耐耐耐耐溶溶溶溶剂和剂和剂和剂和pHpH范围。范围。范围。范围。根根根根据据据据色色色色谱谱谱谱体体体体系系系系固固固固定定定定相相相相和和和和流流流流动动动动相相相相相相相相对对对对极极极极性性性性，可可可可分分分分为为为为反相和正相键合相色