第十一章 色谱法.ppt

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1、色谱分析法一一.色谱法的发色谱法的发现现 俄国植物学家茨维特在俄国植物学家茨维特在1901年用于分离植物年用于分离植物叶绿素的装置叶绿素的装置1.概述概述碳酸钙碳酸钙石油醚石油醚植物植物色素色素色谱分析色谱分析基于物质的物理性质进基于物质的物理性质进行分离和分析的方法。行分离和分析的方法。色谱法是一种色谱法是一种分离分离方法，其特点为存在两相方法，其特点为存在两相流动相流动相携带试样混合物流携带试样混合物流过固定相的流体（气体或液体过固定相的流体（气体或液体)固定相固定相固定不动的一相固定不动的一相将色谱法用于分析中，称为色谱分析将色谱法用于分析中，称为色谱分析碳酸钙碳酸钙石油醚石油醚1.概述

2、概述样品混合物中各组分样品混合物中各组分性质和结性质和结构构的差异，与固定相发生的差异，与固定相发生作用作用的大小的大小也有差异也有差异二、色谱法分离基本原理二、色谱法分离基本原理1.概述概述碳酸钙碳酸钙石油醚石油醚流动相流动相+样品混合物样品混合物固定相固定相产生相互的作用产生相互的作用不同组分在固定相中的滞留时间不同，不同组分在固定相中的滞留时间不同，按先后次序从固定相中流出实现分离。按先后次序从固定相中流出实现分离。三三.色谱法的分类色谱法的分类1.概述概述按流动相状态的不同，可分为按流动相状态的不同，可分为:气相色谱法气相色谱法(gaschromatography,GC)液相色谱法液相

3、色谱法(LC)超临界流体色谱超临界流体色谱(supercriticalfluidsupercriticalfluidchromatographychromatographySFC)以气体为流动相的色谱法以气体为流动相的色谱法应用范围：应用范围：用于分离分析用于分离分析易气化易气化、热、热稳定、稳定、不易分解、不易反应不易分解、不易反应的样品，特别适合用于的样品，特别适合用于同系物、同分异构体同系物、同分异构体的分离。的分离。气固色谱气固色谱(GSC)气液色谱气液色谱(GLC)按固定相状态分为按固定相状态分为1.概述概述1.气相色谱法气相色谱法2.液相色谱法液相色谱法以液体为流动相的色谱法以液体

4、为流动相的色谱法应用范围：应用范围：用于分离分析用于分离分析高沸点、热不高沸点、热不稳定、离子型稳定、离子型的样品。的样品。1.概述概述液固色谱法液固色谱法液液色谱法液液色谱法分类分类四四.色谱分析仪器基本流色谱分析仪器基本流程程气相色谱仪气相色谱仪1.概述概述液相色谱仪液相色谱仪1.概述概述流动相携带混合试样由进样装置进入色谱柱流动相携带混合试样由进样装置进入色谱柱流动相携带混合试样由进样装置进入色谱柱流动相携带混合试样由进样装置进入色谱柱混合试样在色谱柱中进行分离混合试样在色谱柱中进行分离混合试样在色谱柱中进行分离混合试样在色谱柱中进行分离各组分依次进入检测器各组分依次进入检测器各组分依次

5、进入检测器各组分依次进入检测器检测响应信号导入计算机检测响应信号导入计算机检测响应信号导入计算机检测响应信号导入计算机得到色谱图得到色谱图得到色谱图得到色谱图根据色谱图参数进行定性定量分析根据色谱图参数进行定性定量分析根据色谱图参数进行定性定量分析根据色谱图参数进行定性定量分析流动相流动相进样进样装置装置色谱柱色谱柱检测器检测器数据记录数据记录与处理与处理样品样品色谱分析仪器基本流程色谱分析仪器基本流程1.概述概述五五.色谱法的特点色谱法的特点:优点：优点：分离效能高分离效能高选择性好选择性好灵敏度高灵敏度高分析速度快分析速度快应用广泛应用广泛不足之处：不足之处：定性能力不强定性能力不强分离，

6、分析双重功能分离，分析双重功能1.概述概述关于色谱峰关于色谱峰关于保留值关于保留值关于峰宽度关于峰宽度关于色谱曲线的意义关于色谱曲线的意义一、色谱相关术语一、色谱相关术语2、色谱法基本理论、色谱法基本理论1.关于色谱峰的术语关于色谱峰的术语色谱峰色谱峰峰高峰高基线基线峰宽峰宽半峰宽半峰宽峰面积峰面积标准偏差标准偏差2、色谱法基本理论、色谱法基本理论(1)色谱流出曲线色谱流出曲线组分浓度（或电信号）随时间的变化曲线组分浓度（或电信号）随时间的变化曲线(2)基线基线只有流动相只有流动相经过经过检测器时，所产生的信号，检测器时，所产生的信号，反映实验条件的反映实验条件的稳定稳定情况。情况。稳定时为稳

7、定时为直线。直线。EEt根据色谱峰根据色谱峰位置定性位置定性;根据色谱峰根据色谱峰强度或峰面强度或峰面积定量积定量基基线线2、色谱法基本理论、色谱法基本理论2.关于保留值的术语关于保留值的术语 （1）用时间表示用时间表示的保留值的保留值tR保留时间：保留时间：进样进样柱后出现柱后出现Cmax值时所需时间值时所需时间 tM死时间死时间:不与固定相作用的组分的保留时间不与固定相作用的组分的保留时间t R 调整保留时间调整保留时间:t R=tR-tM进进样样空空气气峰峰tRtRtM（2）用体积表示的保留值用体积表示的保留值 VR保留体积保留体积:VR=tRqv,0 V R调整保留体积调整保留体积:V

8、R=VR-VMVM死体积死体积：VM=tMqv,0 进进样样空空气气峰峰tRtRtMqv,0为为为为载气流速载气流速载气流速载气流速,mLminmLmin-1-1 （3）相对保留值相对保留值r21-选择性因子选择性因子 r21同种固定液对难分离物质对的选择性度量同种固定液对难分离物质对的选择性度量在气相色谱中，在气相色谱中，r21的大小仅与固定相种类和的大小仅与固定相种类和柱温有关。在液相色谱中，柱温有关。在液相色谱中，r21与固定相、流与固定相、流动相及柱温有关。动相及柱温有关。r21是色谱定性的重要参数，是色谱定性的重要参数，实验室之间可通用。实验室之间可通用。r21越大，两组分分离越容易

9、越大，两组分分离越容易2、色谱法基本理论、色谱法基本理论3.关于色谱峰区域宽度的术语关于色谱峰区域宽度的术语（1 1 1 1）标准偏差（）标准偏差（）标准偏差（）标准偏差（）：）：）：）：0.607h0.607h处峰宽的一半处峰宽的一半处峰宽的一半处峰宽的一半反映分离条件的好坏，衡量柱效率反映分离条件的好坏，衡量柱效率反映分离条件的好坏，衡量柱效率反映分离条件的好坏，衡量柱效率 （2 2 2 2）半峰宽）半峰宽）半峰宽）半峰宽（WWh/2h/2）：）：）：）：峰高峰高峰高峰高1/21/2处的峰宽处的峰宽处的峰宽处的峰宽t tMMh0.607h0.607h=1/21/2CDCDC CD D1/2

10、h1/2hWWh/2 h/2=ABABA AB BW=4W=4Wh/2=WWb b2、色谱法基本理论、色谱法基本理论（3 3）峰底宽度（）峰底宽度（）峰底宽度（）峰底宽度（WW）：）：）：）：自色谱峰两侧的转折点所作自色谱峰两侧的转折点所作自色谱峰两侧的转折点所作自色谱峰两侧的转折点所作 切线在基线上的截距切线在基线上的截距切线在基线上的截距切线在基线上的截距 4.色谱曲线的意义色谱曲线的意义 色谱峰数色谱峰数=样品中单组分的最少个数；样品中单组分的最少个数；色谱保留值色谱保留值定性依据；定性依据；色谱峰高或面积色谱峰高或面积定量依据；定量依据；色色谱谱保保留留值值或或区区域域宽宽度度色色谱谱

11、柱柱分分离离效效能评价指标；能评价指标；色色谱谱峰峰间间距距固固定定相相或或流流动动相相选选择择是是否否合适的依据。合适的依据。2、色谱法基本理论、色谱法基本理论 大大窄窄分离效果分离效果一般一般窄窄不够大不够大 较宽较宽较大较大较宽较宽小小峰间距大峰间距大（t大）大）峰宽度峰宽度2、色谱法基本理论、色谱法基本理论二二.色谱分离的定量指标色谱分离的定量指标分离度分离度色谱分离的效果：色谱分离的效果：两组分峰间距足够远两组分峰间距足够远每个组分峰宽足够小每个组分峰宽足够小分离度分离度R上式既反映峰间距也反映峰宽的情况，利用上式既反映峰间距也反映峰宽的情况，利用此式，可直接从色谱流出曲线上求出此式

12、，可直接从色谱流出曲线上求出R。2、色谱法基本理论、色谱法基本理论定义：定义：相邻两组分色谱峰保留值之差与两个相邻两组分色谱峰保留值之差与两个组分色谱峰峰底宽度总和之半的比值。组分色谱峰峰底宽度总和之半的比值。理论上证明理论上证明:对于峰形对称的色谱峰对于峰形对称的色谱峰R=1，分离程度可达，分离程度可达98%R=1.5，分离程度可达，分离程度可达99.7%R=0.75，不完全分离，不完全分离R=1.5通常用作是否分开的通常用作是否分开的判据判据2、色谱法基本理论、色谱法基本理论要改善物质对的分离（提高要改善物质对的分离（提高R），即），即提高两相邻物质的分离度，增大提高两相邻物质的分离度，增

13、大r21是是最有最有效效的手段。的手段。2、色谱法基本理论、色谱法基本理论在气相色谱中，在气相色谱中，增大增大r21最有效的手段是最有效的手段是改变固定相，改变固定相，选择合适的固定相种类是解决选择合适的固定相种类是解决分离问题的关键。分离问题的关键。在高效液相色谱中，流动相的种类和配在高效液相色谱中，流动相的种类和配比是改善分离比是改善分离最简便最简便有效的方法。有效的方法。改变柱温也可改变改变柱温也可改变r21。三、色谱定性定量方法三、色谱定性定量方法1.定性分析定性分析(1)利用保留值定性利用保留值定性利用加入法定性：在试样中加入待测组利用加入法定性：在试样中加入待测组分的纯物质，观察组

14、分色谱峰高的相对变化分的纯物质，观察组分色谱峰高的相对变化情况。情况。各物质在一定的色谱条件下均有确定各物质在一定的色谱条件下均有确定不变的保留值，故可作为定性指标。不变的保留值，故可作为定性指标。利用纯物质对照定性利用纯物质对照定性利用文献值对照定性（很少用）利用文献值对照定性（很少用）2、色谱法基本理论、色谱法基本理论l应应用用范范围围：适适用用于于简简单单混混合合物物，对对该该样品已有了解并具有纯物质的情况。样品已有了解并具有纯物质的情况。l优点：应用简便，不需要其他仪器。优点：应用简便，不需要其他仪器。l缺点：定性结果的可信度不高。缺点：定性结果的可信度不高。提提高高可可信信度度的的方

15、方法法：双双柱柱、双双体体系系定性定性2、色谱法基本理论、色谱法基本理论(2)与其他方法结合定与其他方法结合定性性2、色谱法基本理论、色谱法基本理论混合物经色谱分离后，将各组分直接混合物经色谱分离后，将各组分直接由由接口接口导入其它仪器中进行定性。常用的导入其它仪器中进行定性。常用的联用方法有：联用方法有：GC-MS、GC-FTIR、LC-MS使用范围：复杂样品的定性。使用范围：复杂样品的定性。优点：不需要标准物，定性结果可信度优点：不需要标准物，定性结果可信度高，操作方便。高，操作方便。缺点：需要特殊仪器或设备。缺点：需要特殊仪器或设备。2.定量分析的方法定量分析的方法(1)定量依据定量依据

16、:(2)定量步骤定量步骤:A)峰面积峰面积(Ai)的测定和计算的测定和计算B)定量校正因子定量校正因子测量与计算测量与计算C)选择合适的方法计算组分含量选择合适的方法计算组分含量mi=fi.Ai在一定色谱条件下，在一定色谱条件下，被测被测物质的量与峰面积成正比物质的量与峰面积成正比。定量校正因子定量校正因子2、色谱法基本理论、色谱法基本理论组份组份组份组份 i i 的色谱峰面积的色谱峰面积的色谱峰面积的色谱峰面积A）各种峰面积的测量方法）各种峰面积的测量方法峰高峰高峰高峰高 半峰宽半峰宽半峰宽半峰宽A Ai i=1.1.065h065hWWh/2h/2简单快速简单快速简单快速简单快速,峰形不峰

17、形不峰形不峰形不对称时，误差较大对称时，误差较大对称时，误差较大对称时，误差较大峰高峰高峰高峰高 平均峰宽平均峰宽平均峰宽平均峰宽A Ai i=1/2(W=1/2(W0.150.15+W+W0.850.85)h)h结果正确结果正确结果正确结果正确,测量麻烦测量麻烦测量麻烦测量麻烦峰高峰高峰高峰高 保留时间保留时间保留时间保留时间A Ai i=hW=hWh/2h/2=bh=bht tR R结果较正确结果较正确结果较正确结果较正确,适用适用适用适用于同系物分析于同系物分析于同系物分析于同系物分析.用自动积分仪用自动积分仪用自动积分仪用自动积分仪和色谱工作站和色谱工作站和色谱工作站和色谱工作站快速快

18、速快速快速,简便简便简便简便定量准确定量准确定量准确定量准确峰形峰形峰形峰形计算方法及公式计算方法及公式计算方法及公式计算方法及公式评价评价评价评价狭窄峰狭窄峰狭窄峰狭窄峰各种峰形各种峰形各种峰形各种峰形不对称拖尾峰不对称拖尾峰不对称拖尾峰不对称拖尾峰2、色谱法基本理论、色谱法基本理论B）定量校正因子的测量与计算）定量校正因子的测量与计算绝对定量校正因子（绝对定量校正因子（fi）指单位峰面积相当的物质量指单位峰面积相当的物质量相对定量校正因子（相对定量校正因子（fi）下标下标下标下标 s s：标准物：标准物：标准物：标准物下标下标下标下标 i i：被测物：被测物：被测物：被测物ms 和和 mi

19、 准确称取的量（已知）准确称取的量（已知）As和和Ai色谱图上测得的值色谱图上测得的值2、色谱法基本理论、色谱法基本理论C）计算组分含量的几种方法计算组分含量的几种方法归一化法归一化法适用条件适用条件：试样中各组分全部出峰试样中各组分全部出峰计算公式计算公式：评价评价：简单，准确。简单，准确。不适用于试样中组分不能全部出峰的情况。不适用于试样中组分不能全部出峰的情况。2、色谱法基本理论、色谱法基本理论适用条件：适用条件：用于测定试样中个别组分用于测定试样中个别组分用于测定试样中个别组分用于测定试样中个别组分具体方法：具体方法：选用一定量的纯物质作内标选用一定量的纯物质作内标选用一定量的纯物质作

20、内标选用一定量的纯物质作内标,固定内标物和样固定内标物和样品的取样量品的取样量,配制一系列具有相同浓度内标物和不同浓度待测配制一系列具有相同浓度内标物和不同浓度待测组份纯物质的一系列溶液进行测定组份纯物质的一系列溶液进行测定,以以Wi(已知的待测组份含已知的待测组份含量量)对对Ai/As(待测物质与内标物的峰面积之比待测物质与内标物的峰面积之比)作图作图:计算公式计算公式：2、色谱法基本理论、色谱法基本理论内标法内标法Ai/AsWi内标法标准曲线评价：评价：不不不不需要测校正因子，定量准确，使用无限制。不适应于快速控制分析需要测校正因子，定量准确，使用无限制。不适应于快速控制分析需要测校正因子

21、，定量准确，使用无限制。不适应于快速控制分析需要测校正因子，定量准确，使用无限制。不适应于快速控制分析内标物的选择内标物的选择:适用条件适用条件：大批量试样的快速分析大批量试样的快速分析具体方法：具体方法：取被测试样的纯物质，制成一系列不同取被测试样的纯物质，制成一系列不同取被测试样的纯物质，制成一系列不同取被测试样的纯物质，制成一系列不同浓度的标准系列，测得相应的峰面积，浓度的标准系列，测得相应的峰面积，浓度的标准系列，测得相应的峰面积，浓度的标准系列，测得相应的峰面积，作作作作A Ai i C Ci i%的工作曲线图。在相同条件下，的工作曲线图。在相同条件下，的工作曲线图。在相同条件下，的

22、工作曲线图。在相同条件下，测定试样测定试样测定试样测定试样A Ai i，由图查出相应的，由图查出相应的，由图查出相应的，由图查出相应的C Ci i%。计算公式计算公式：评价评价：不使用校正因子，准确度高。对进样量不使用校正因子，准确度高。对进样量的准确性要求高。的准确性要求高。2、色谱法基本理论、色谱法基本理论外标法外标法一、气相色谱仪的流程一、气相色谱仪的流程气路气路色谱柱色谱柱进样进样检测器检测器数据记录数据记录与处理与处理3、气相色谱法、气相色谱法1.1.载气系统载气系统载气系统载气系统:形成干净、有恒定压力和流速的载气流，形成干净、有恒定压力和流速的载气流，形成干净、有恒定压力和流速的

23、载气流，形成干净、有恒定压力和流速的载气流，包括气源、气体净化、气体流速控制和包括气源、气体净化、气体流速控制和包括气源、气体净化、气体流速控制和包括气源、气体净化、气体流速控制和测测测测 量量量量2.2.进样系统进样系统进样系统进样系统:进样器和汽化室，汽化室可控制温度进样器和汽化室，汽化室可控制温度进样器和汽化室，汽化室可控制温度进样器和汽化室，汽化室可控制温度为为为为2040020400 3.3.色谱柱色谱柱色谱柱色谱柱:完成样品的分离，包括柱箱、恒温控制装置完成样品的分离，包括柱箱、恒温控制装置完成样品的分离，包括柱箱、恒温控制装置完成样品的分离，包括柱箱、恒温控制装置 4.4.检测器

24、检测器检测器检测器:将浓度或质量信号将浓度或质量信号将浓度或质量信号将浓度或质量信号 电信号，包括检测器，电信号，包括检测器，电信号，包括检测器，电信号，包括检测器，控温装置控温装置控温装置控温装置5.记录系统记录系统:将电信号放大将电信号放大,记录出色谱图记录出色谱图,经数据处理经数据处理得出结果，现用色谱工作站得出结果，现用色谱工作站3、气相色谱法、气相色谱法气路气路色谱柱色谱柱进样进样检测器检测器数据记录数据记录与处理与处理二二.分离原分离原理理3、气相色谱法、气相色谱法气相色谱分离过程是在色气相色谱分离过程是在色谱柱内完成的。谱柱内完成的。固定相固定相固体吸附剂固体吸附剂担体和固定液担

25、体和固定液分离原理分离原理吸附与脱附吸附与脱附溶解与挥发溶解与挥发1.分离原理分离原理色谱柱色谱柱组分组分载气载气载气载气易挥发易挥发难挥发难挥发载气载气载气载气（吸附吸附）溶解溶解挥发挥发（脱附脱附）各组分性质和结构的差异，与固定相的作用力不同，各组分性质和结构的差异，与固定相的作用力不同，使其保留时间不同。使其保留时间不同。溶解溶解（吸附吸附）气固色谱气固色谱吸附能力不同而分离，与固定相作用吸附能力不同而分离，与固定相作用力大，脱附难，随载气推进慢，后离柱，力大，脱附难，随载气推进慢，后离柱，tR大。大。（吸附吸附）溶解溶解挥发挥发（脱附脱附）气液色谱气液色谱溶解能力不同而分离，与固定相作

26、用溶解能力不同而分离，与固定相作用力大，挥发难，随载气推进慢，后离柱，力大，挥发难，随载气推进慢，后离柱，tR大。大。3、气相色谱法、气相色谱法2.分配系数分配系数K：定义：定义：试样在固定相和流动相中分配达到平衡时试样在固定相和流动相中分配达到平衡时特征：特征：T，固定相确定，不同物质的固定相确定，不同物质的K值不同。值不同。K小小Cl 随载气移动快，随载气移动快，tR小，小，先出峰先出峰3、气相色谱法、气相色谱法不同组分能够分离的先决条件是其分配系数不不同组分能够分离的先决条件是其分配系数不等。两组分分配系数相差等。两组分分配系数相差越大越大，两峰分离的就，两峰分离的就越好越好。总结总结:

27、气相色谱分离的基本原理包括两个方面气相色谱分离的基本原理包括两个方面色谱过程的热力学因素色谱过程的热力学因素与与试样组分在两相中的试样组分在两相中的分配情况分配情况、试样本试样本性性及及固定相固定相有关。有关。色谱过程的动力学因素色谱过程的动力学因素与试样在两相中的与试样在两相中的质量交换情况质量交换情况有关有关气相色谱的分离原理：气相色谱的分离原理：不同物质在两相间具有不同的分配不同物质在两相间具有不同的分配系数，当两相作相对运动时，试样中的系数，当两相作相对运动时，试样中的各组分在两相中进行反复多次的分配，各组分在两相中进行反复多次的分配，使原来分配系数只有微小差异的各组分使原来分配系数只

28、有微小差异的各组分彼此分离开来。彼此分离开来。3、气相色谱法、气相色谱法三三.气相色谱固定相及其选择气相色谱固定相及其选择有活性的多孔固体有活性的多孔固体支持物支持物(担体担体)+固定液固定液气气-固色谱固色谱固定相固定相气气-液色谱液色谱1.气气-固色谱固色谱活性多孔固体活性多孔固体固体吸附剂固体吸附剂硅胶、氧化铝、碳质、分子筛等硅胶、氧化铝、碳质、分子筛等高分子聚合物高分子聚合物以二乙烯基苯为单体交联聚合以二乙烯基苯为单体交联聚合而成的小球而成的小球3、气相色谱法、气相色谱法2.气气-液色谱液色谱担体担体+固定液固定液提供一个大的惰性表面，承载固定液。提供一个大的惰性表面，承载固定液。3）

29、热稳定性好，有一定的机械强度）热稳定性好，有一定的机械强度1）多孔性，表面积大，颗粒及孔径均匀）多孔性，表面积大，颗粒及孔径均匀2）表面化学惰性，无吸附和催化性能）表面化学惰性，无吸附和催化性能功能功能:要求：要求：分类分类非硅藻土型担体非硅藻土型担体非硅藻土型担体非硅藻土型担体硅藻土型担体硅藻土型担体硅藻土型担体硅藻土型担体红担体（天然红担体（天然红担体（天然红担体（天然硅藻土硅藻土硅藻土硅藻土）白担体（天然白担体（天然白担体（天然白担体（天然硅藻土硅藻土硅藻土硅藻土+CaCOCaCO3 3）3、气相色谱法、气相色谱法担担体体固定液：固定液：(1)要求要求操作温度下，呈液态，粘度低；操作温度

30、下，呈液态，粘度低；挥发性小，热稳定性高；挥发性小，热稳定性高；能牢固地吸附在担体表面，形成均能牢固地吸附在担体表面，形成均匀和结构稳定的薄层；匀和结构稳定的薄层；化学稳定性好，对组分有适当的溶化学稳定性好，对组分有适当的溶解能力，并具有高选择性。解能力，并具有高选择性。一般是高沸点有机物一般是高沸点有机物3、气相色谱法、气相色谱法固定液类型固定液类型极性极性应用特点应用特点固定液举例固定液举例烃类烃类最弱最弱非极性化合物非极性化合物角鲨烷角鲨烷硅油类硅油类极性范围广极性范围广应用范围广应用范围广SE-30、SE-54聚乙二醇类聚乙二醇类强极性强极性强极性化合物强极性化合物PEG-20M酯类酯

31、类中强极性中强极性价廉价廉苯二甲酸二壬苯二甲酸二壬酯酯腈类腈类强极性强极性极性化合物极性化合物一氧二丙一氧二丙腈腈特殊固定液特殊固定液分离异构体分离异构体有机皂土有机皂土3、气相色谱法、气相色谱法(2)固定液分类及其应用固定液分类及其应用以非极性角鲨烷的以非极性角鲨烷的P=0强极性强极性一氧二丙腈一氧二丙腈P=100为基准，分五级。为基准，分五级。(3)固定液的极性固定液的极性 固定液的极性大小，关系到固定液的极性大小，关系到固定液的极性大小，关系到固定液的极性大小，关系到各组分在其的溶解能力。各组分在其的溶解能力。极性的表示方式：极性的表示方式：一般用一般用相对极性（相对极性（P）表示固定液

32、的极性大小表示固定液的极性大小3、气相色谱法、气相色谱法(4)固定液的选择固定液的选择“相似相溶相似相溶”的原则的原则非极性固定液非极性固定液非极性固定液非极性固定液按沸点由低至高出峰按沸点由低至高出峰按沸点由低至高出峰按沸点由低至高出峰极性固定液极性固定液极性固定液极性固定液按极性由小至大出峰按极性由小至大出峰按极性由小至大出峰按极性由小至大出峰中等极性中等极性中等极性中等极性固定液固定液固定液固定液先非极性，后极性出峰先非极性，后极性出峰先非极性，后极性出峰先非极性，后极性出峰氢键型固定液氢键型固定液氢键型固定液氢键型固定液按氢键由弱至强出峰按氢键由弱至强出峰按氢键由弱至强出峰按氢键由弱至

33、强出峰特殊固定液特殊固定液特殊固定液特殊固定液样品样品样品样品固定液固定液固定液固定液试液出峰顺序试液出峰顺序试液出峰顺序试液出峰顺序非极性组分非极性组分非极性组分非极性组分极性组分极性组分极性组分极性组分极性和非极极性和非极极性和非极极性和非极性的混合物性的混合物性的混合物性的混合物含氢键的组分含氢键的组分含氢键的组分含氢键的组分复杂组分复杂组分复杂组分复杂组分3、气相色谱法、气相色谱法3、气相色谱法、气相色谱法四四.气相色谱检测器气相色谱检测器检测器是将色谱柱后流出组分的含检测器是将色谱柱后流出组分的含量转化为相应的电信号的一种装置。量转化为相应的电信号的一种装置。1.热导检测器（热导检测

34、器（TCD）(1)特点特点结构简单，通用型检测器，灵敏度低结构简单，通用型检测器，灵敏度低(2)结构结构热丝热丝3、气相色谱法、气相色谱法3、气相色谱法、气相色谱法(3)检测原理检测原理 基于不同的物质具有不同的热导系数基于不同的物质具有不同的热导系数(4)操作条件的选择操作条件的选择3、气相色谱法、气相色谱法桥流：桥流：桥流越大，灵敏度越高，但不能桥流越大，灵敏度越高，但不能太大，否则热丝会烧断太大，否则热丝会烧断载气种类：载气种类：使用热导系数大的氢气、氦使用热导系数大的氢气、氦气作载气时灵敏度高气作载气时灵敏度高温度：温度：大于或等于柱温大于或等于柱温3、气相色谱法、气相色谱法2.氢火焰

35、离子化检测器（氢火焰离子化检测器（FID）(1)特点特点结构简单，选择性检测器，对有机物结构简单，选择性检测器，对有机物响应，灵敏度高响应，灵敏度高(2)结构结构3、气相色谱法、气相色谱法(3)3)原理原理 蒸蒸气气分分子子受受激激发发后后被被离离子子化化，在在电电场场作作用用下下定定向向运运动动形形成成离离子子流流，然然后后进进行行放放大和记录。大和记录。(4)4)操作条件的选择操作条件的选择气体流量气体流量 载气载气:氢气氢气:空气空气=1:1:10=1:1:10气体纯度：气体纯度：要求高要求高使用温度：使用温度：大于大于80803、气相色谱法、气相色谱法1.载气的选择载气的选择考虑考虑检

36、测器的要求检测器的要求载气本身的性质载气本身的性质五五.操作条件选择操作条件选择热导池检测器热导池检测器常用常用H2氢火焰离子化检测器氢火焰离子化检测器常用常用H2考虑安全性，经济性，易获得考虑安全性，经济性，易获得3、气相色谱法、气相色谱法2.柱温的选择柱温的选择直接影响分离效能和分析速度直接影响分离效能和分析速度柱温柱温，被测定组分挥发度，被测定组分挥发度，K，tR，分离度分离度，峰易重叠。，峰易重叠。柱温柱温，分离度分离度，分析时间分析时间，但峰宽，但峰宽。3、气相色谱法、气相色谱法柱温选择的原则：柱温选择的原则：在使最难分离的组分能尽可能好的分离在使最难分离的组分能尽可能好的分离前提下

37、，尽可能采取前提下，尽可能采取较低的柱温较低的柱温，以保留时，以保留时间适宜，峰形间适宜，峰形不拖尾不拖尾为度。柱温为度。柱温不能高于固不能高于固定液的沸点定液的沸点，否则挥发流失。，否则挥发流失。tc=45tc=1203080120180程序升温程序升温1.丙烷丙烷2.丁烷丁烷3.戊烷戊烷4.己烷己烷5.庚烷庚烷6.辛烷辛烷7.溴仿溴仿8.间氯甲苯间氯甲苯9.间溴甲苯间溴甲苯 复杂组分可采用程序升温复杂组分可采用程序升温在在T固定液最高使用温度的前提下固定液最高使用温度的前提下，采取较采取较低柱温，以满足最难分离组分得较好分离，低柱温，以满足最难分离组分得较好分离，峰形不拖尾为度。峰形不拖尾

38、为度。一般比柱温高一般比柱温高3070汽化温度高为好汽化温度高为好,但须低于试样分解温度。但须低于试样分解温度。3.汽化温度的选择汽化温度的选择4.色谱柱色谱柱长长的选择的选择填充柱填充柱13m，内径内径d=34mm3、气相色谱法、气相色谱法5.进样量进样量液样（液样（0.110L），），气样（气样（0.210mL）要求要求动作快动作快、时间短时间短。3、气相色谱法、气相色谱法六六.毛细管气相色谱法毛细管气相色谱法（1）分离效率高：比填充柱高）分离效率高：比填充柱高10100倍；倍；（2）分析速度快：比填充柱色谱分析速度快；）分析速度快：比填充柱色谱分析速度快；（3）色谱峰窄、峰形对称。较多采

39、用程序升温；）色谱峰窄、峰形对称。较多采用程序升温；（4）灵敏度高，一般采用死体积小，灵敏度高的）灵敏度高，一般采用死体积小，灵敏度高的检测器，如检测器，如FID；1.1.特点特点2.与填充柱气相色谱系统的区别与填充柱气相色谱系统的区别3、气相色谱法、气相色谱法(1)无填料、阻力小，长可达百米，管径无填料、阻力小，长可达百米，管径0.2mm。(2)柱容量小，允许进样量小。柱容量小，允许进样量小。(3)总柱效高，分离复杂混合物的能力大为提总柱效高，分离复杂混合物的能力大为提高。高。(4)操作条件严格，要求柱外死体积小。操作条件严格，要求柱外死体积小。(5)在仪器结构上增加了尾吹和分流。在仪器结构

40、上增加了尾吹和分流。一、概述一、概述GCHPLC应用范围应用范围能气化、热稳定、能气化、热稳定、低沸点的物质低沸点的物质热不稳定、高沸点、热不稳定、高沸点、离子型的物质离子型的物质热力学理论热力学理论较成熟较成熟正在发展中正在发展中分析成分析成本本低低高高分离能力分离能力与柱的类型有关与柱的类型有关较高较高4、高效液相色谱法、高效液相色谱法1.高效液相色谱与气相色谱的比较高效液相色谱与气相色谱的比较2.高效液相色谱法的特点高效液相色谱法的特点高压：用高压泵使流动液能迅速通过色谱柱高压：用高压泵使流动液能迅速通过色谱柱高效：与单位长度气相柱效能比高十多倍高效：与单位长度气相柱效能比高十多倍高灵敏

41、度：高灵敏度：最小检测量可达最小检测量可达10-9g，甚至甚至10-11g高速：配备高压输液设备，流速达高速：配备高压输液设备，流速达1ml/min。应用范围广泛：可分析应用范围广泛：可分析80%有机化合物有机化合物“四高四高”“”“一广一广”4、高效液相色谱法、高效液相色谱法可用于高沸点的、不能气化的、热不稳定的以可用于高沸点的、不能气化的、热不稳定的以及具有生理活性物质的分析及具有生理活性物质的分析二二.高效液相色谱仪高效液相色谱仪高压输液系统高压输液系统进样系统进样系统分离系统分离系统检测系统检测系统4、高效液相色谱法、高效液相色谱法1.高压输液系统高压输液系统由储液罐由储液罐高压输液泵

42、高压输液泵过滤器过滤器压力压力脉动阻力器等组成。脉动阻力器等组成。高压输液泵高压输液泵恒流泵：恒流泵：输出流量保持恒定输出流量保持恒定恒压泵：恒压泵：输出压力恒定输出压力恒定目前恒流泵正逐渐取代恒压泵。恒流泵又称目前恒流泵正逐渐取代恒压泵。恒流泵又称机械泵，它又分机械注射泵和机械往复泵两机械泵，它又分机械注射泵和机械往复泵两种，应用最多的是机械往复泵。种，应用最多的是机械往复泵。高压输液泵要求：密封性好，输出流量高压输液泵要求：密封性好，输出流量恒定，压力平稳，可调范围宽，耐腐蚀等。恒定，压力平稳，可调范围宽，耐腐蚀等。4、高效液相色谱法、高效液相色谱法2进样系统进样系统 流路中为高压力工作状

43、态，流路中为高压力工作状态，通常使用耐高压的六通阀进样装置，通常使用耐高压的六通阀进样装置，4、高效液相色谱法、高效液相色谱法进样阀进样阀3.分离系统分离系统色谱柱色谱柱色谱柱是液相色谱的色谱柱是液相色谱的心脏部件心脏部件色谱柱色谱柱柱管：柱管：固定相：固定相：不锈钢、铝、铜等不锈钢、铝、铜等柱长柱长530cm，内径为，内径为45mm常用分离柱：常用分离柱：柱体为直型不锈钢管柱体为直型不锈钢管4、高效液相色谱法、高效液相色谱法4检测系统检测系统检检测测器器仅对被分离组分的物理或化学特性有响应，仅对被分离组分的物理或化学特性有响应，如紫外、荧光、电化学检测器等如紫外、荧光、电化学检测器等对试样和

44、洗脱液总的物理或化学性质有对试样和洗脱液总的物理或化学性质有响应。如示差折光，电导检测器等。响应。如示差折光，电导检测器等。4、高效液相色谱法、高效液相色谱法 表表表表.液相色谱常用检测器的一般性质液相色谱常用检测器的一般性质液相色谱常用检测器的一般性质液相色谱常用检测器的一般性质 检测器检测器检测器检测器选择性选择性选择性选择性梯度洗梯度洗梯度洗梯度洗脱脱脱脱线性范围线性范围线性范围线性范围检测限检测限检测限检测限(g/mLg/mL)敏感性敏感性敏感性敏感性 对流速对流速对流速对流速对温度对温度对温度对温度紫外紫外紫外紫外紫外吸紫外吸紫外吸紫外吸收收收收可以可以可以可以10105 52102

45、101010不敏感不敏感不敏感不敏感低低低低示差示差示差示差通用型通用型通用型通用型不可以不可以不可以不可以10104 42102107 7不敏感不敏感不敏感不敏感10104 4荧光荧光荧光荧光荧光物荧光物荧光物荧光物质质质质可以可以可以可以10103 310101111不敏感不敏感不敏感不敏感低低低低电化学电化学电化学电化学电活性电活性电活性电活性不可以不可以不可以不可以10106 610101212敏感敏感敏感敏感1.5%1.5%电导电导电导电导离子离子离子离子不可以不可以不可以不可以2102104 410108 8敏感敏感敏感敏感2%2%4、高效液相色谱法、高效液相色谱法1.紫外检测器紫

46、外检测器(2)优点：优点：是高效液相色谱仪的标准配置是高效液相色谱仪的标准配置应用最广，对大部分有机化合物有响应。应用最广，对大部分有机化合物有响应。灵敏度高，可检测灵敏度高，可检测10-9gmL-1的物质的物质线性范围宽，线性范围宽，104105对温度及流动相的流速改变不敏感对温度及流动相的流速改变不敏感适合梯度洗提适合梯度洗提4、高效液相色谱法、高效液相色谱法(1)原理：原理：朗伯比尔定律。朗伯比尔定律。固定波长的紫外检测器固定波长的紫外检测器可变波长的紫外检测器可变波长的紫外检测器二极管阵列检测器二极管阵列检测器(3)紫外检测器分类紫外检测器分类4、高效液相色谱法、高效液相色谱法(A)固

47、定波长的紫外检测器固定波长的紫外检测器4、高效液相色谱法、高效液相色谱法 (B)B)可变波长的紫外检测器可变波长的紫外检测器4、高效液相色谱法、高效液相色谱法(C)C)光电二极管阵列检测器光电二极管阵列检测器一一系系列列光光电电二二极极管管，一一个个二二极极管管对对应应接接受受光光谱谱上上约约1nm谱谱带带宽宽的的单单色色光光，各各检检测测特特定定波波长长，计计算算机机快快速处理，三维立体谱图。速处理，三维立体谱图。4、高效液相色谱法、高效液相色谱法2.差示折光检测器差示折光检测器4、高效液相色谱法、高效液相色谱法(1)原原理理：通通过过连连续续检检测测参参比比池池和和样样品品池池中中流流动动

48、相相之之间间的的折折射射率率之之差差值值来来测测定定样样品品浓浓度度（折射率差值与浓度呈正比）。（折射率差值与浓度呈正比）。(2)特点：特点：通用型检测器（物质具有折射率）通用型检测器（物质具有折射率）灵敏度低、对温度敏感、灵敏度低、对温度敏感、不能用于梯度洗脱不能用于梯度洗脱。(3)结构：结构：偏转式、反射式和干涉型三种偏转式、反射式和干涉型三种4、高效液相色谱法、高效液相色谱法示差折光检测器4、高效液相色谱法、高效液相色谱法(1)原理：原理：根据物质在某些介质中电离后根据物质在某些介质中电离后产生电导变化来测定电离物质的含量。产生电导变化来测定电离物质的含量。(2)特点：特点：广泛用于离子

49、色谱仪中。应广泛用于离子色谱仪中。应用于能电离成离子物质的检测。响应受用于能电离成离子物质的检测。响应受温度影响较大。温度影响较大。(3)结构：结构：由一对平行的铂电极（表面镀由一对平行的铂电极（表面镀铂黑以增加表面积）和池体构成电导检测铂黑以增加表面积）和池体构成电导检测池，两电极构成电桥的一个测量臂。池，两电极构成电桥的一个测量臂。3.电导检测器电导检测器4、高效液相色谱法、高效液相色谱法(4)响应特性响应特性：l选择性检测器，对离子型化合物有响应选择性检测器，对离子型化合物有响应l灵敏度高灵敏度高l受温度的影响受温度的影响l不能梯度洗提不能梯度洗提三三.HPLC主要分离类型及其原理主要分

50、离类型及其原理 化学键合相色谱法化学键合相色谱法 液固色谱法液固色谱法 离子交换色谱法离子交换色谱法 体积排阻色谱法体积排阻色谱法 4、高效液相色谱法、高效液相色谱法利用化学反应将固定液的官能团键合利用化学反应将固定液的官能团键合在载体表面形成固定相的色谱法。在载体表面形成固定相的色谱法。特点特点1）固定相不易流失，使用周期长）固定相不易流失，使用周期长2）固定相的稳定性好，化学性能好）固定相的稳定性好，化学性能好3）柱效高；重现性好；）柱效高；重现性好；4）载样量大）载样量大5）适于梯度洗脱）适于梯度洗脱4、高效液相色谱法、高效液相色谱法1.化学键合相色谱法化学键合相色谱法4、高效液相色谱法