常用分析化学技术 色谱法.ppt

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1、色谱分析法色谱分析法 1906年，俄国植物学家 茨维特发表了他的实验结果：为了别离植物色素，他将含有植物色素的石油醚提取液倒入装有碳酸钙粉末的玻璃管中，并用石油醚自上而下淋洗。俄国植物学家茨维特一、概论一、概论别离过程别离过程 茨维特植物色素别离实验图示：样 品：植物色素固定相：CaCO3颗粒流动相：石油醚 流动相石油醚混合色素叶绿素叶黄素胡萝卜素分离组分色谱柱固定相碳酸钙 由于不同的色素在碳酸钙颗粒外表的吸附力不同，随着淋洗的进行，不同色素向下移动的速度不同，从而形成一圈圈不同颜色的色带，使各色素成分得到了别离。茨维特将这种别离方法命名为色谱法。色谱法色谱法 色谱法又称色层法或层析法，是色谱

2、法又称色层法或层析法，是一种根据物质的物理或物理化学性一种根据物质的物理或物理化学性质不同而进行的别离分析方法。质不同而进行的别离分析方法。色谱分析包括两个过程：色谱分析包括两个过程：1.1.别离过程；别离过程；2.2.分析过程。分析过程。更注重别离过程。更注重别离过程。色谱法主要关注别离相关理论及方法。色谱法主要关注别离相关理论及方法。实现色谱操作的根本条件是必须具备相对运动的两相，固定相和流动相。固定相：在色谱别离中固定不动，对组分产生保存作用的一相。流动相：携带试样混合物流过固定相的气体或液体。担体：又称载体，是一种多孔性化学惰性固体，在色谱中用于承载液体固定相。1.色谱别离过程色谱别离

3、过程 保存作用：组分与固定相作用而被固定称之。保存作用：组分与固定相作用而被固定称之。迁移作用：组分溶解在流动相中，随流动相移动称之。迁移作用：组分溶解在流动相中，随流动相移动称之。差速迁移：不同组分的结构和性质有差异，导致各组差速迁移：不同组分的结构和性质有差异，导致各组分与固定相作用能力不同，在流动相中的溶解度不同，移分与固定相作用能力不同，在流动相中的溶解度不同，移动速度产生差异的现象。动速度产生差异的现象。组分在色谱别离过程中有两种行为：a.保存作用：与固定相作用，被固定相作用。b.迁移作用:溶解在流动相中，随流动相移动。不同的组分，由于组成、结构和性质的不不同的组分，由于组成、结构和

4、性质的不同，与固定相作用能力不同，同，与固定相作用能力不同，在在流动相中的流动相中的溶解度溶解度不同，移动速度不同：不同，移动速度不同：与固定相作用能力强，与固定相作用能力强，在在流动相中的流动相中的溶解溶解度小度小的组分，移动速度慢：的组分，移动速度慢：反之，与固定相作用能力弱，在流动相反之，与固定相作用能力弱，在流动相中的溶解度大的组分，移动速度快。中的溶解度大的组分，移动速度快。将小差异累积数千乃至数百万次，产生将小差异累积数千乃至数百万次，产生大差异，从而将各组分别离。大差异，从而将各组分别离。组分的结构和性质微小差异 与固定相作用有微小差异 随流动相移动的速度不同 差速迁移 将小差异

5、重复屡次 产生大差异 色谱别离。例：纸例：纸色谱色谱,以正丁醇以正丁醇:甲酸甲酸:水混合溶液水混合溶液作流动相，用作流动相，用0.1%0.1%茚三酮溶液显色，混茚三酮溶液显色，混合物中有赖氨酸、天门冬氨酸、亮氨酸。合物中有赖氨酸、天门冬氨酸、亮氨酸。移动最快：亮氨酸。移动最快：亮氨酸。移动最慢：赖氨酸。移动最慢：赖氨酸。例：纸例：纸色谱色谱,以以1mol/lHAc1mol/lHAc作流动相，混合作流动相，混合物中有水杨酸、苯酚、邻苯二酚。物中有水杨酸、苯酚、邻苯二酚。移动最快：水杨酸。移动最快：水杨酸。移动最慢：苯酚。移动最慢：苯酚。流动相流动相HAcHAc为强极性溶剂。为强极性溶剂。在水杨酸

6、、苯酚、邻苯二酚三种化合在水杨酸、苯酚、邻苯二酚三种化合物中，水杨酸极性最强，邻苯二酚次之，物中，水杨酸极性最强，邻苯二酚次之，苯酚最弱。苯酚最弱。根据根据“相似相溶原那么，水杨酸在相似相溶原那么，水杨酸在HAcHAc中溶解度最大，移动最快。苯酚在中溶解度最大，移动最快。苯酚在HAcHAc中溶解度最小，移动最慢。中溶解度最小，移动最慢。例：薄层例：薄层色谱色谱,以硅胶作吸附剂，用乙醇以硅胶作吸附剂，用乙醇作流动相，混合物中有苯甲酸、苯甲醇、作流动相，混合物中有苯甲酸、苯甲醇、苯甲酸苯甲酯。苯甲酸苯甲酯。移动最快：苯甲酸苯甲酯。移动最快：苯甲酸苯甲酯。移动最慢：苯甲酸。移动最慢：苯甲酸。在在苯甲

7、酸、苯甲醇、苯甲酸苯甲酯三种化合苯甲酸、苯甲醇、苯甲酸苯甲酯三种化合物中，苯甲酸物中，苯甲酸极性最强，极性最强，苯甲醇次之，苯甲酸苯甲醇次之，苯甲酸苯甲酯苯甲酯最弱。最弱。分子分子极性极性越越强，与强，与吸附剂的吸附剂的作用力作用力越越大，大，越易被吸附，越易被吸附，移动速度移动速度越越慢慢；反之，反之，分子分子极性极性越越弱，与弱，与吸附剂的吸附剂的作用力作用力越越小，小，移动速度移动速度越越快。快。苯甲酸苯甲酯极性弱，与硅胶的吸附力小，苯甲酸苯甲酯极性弱，与硅胶的吸附力小，移动速度快；移动速度快；苯甲酸极性强，与硅胶的吸附力大，移动速苯甲酸极性强，与硅胶的吸附力大，移动速度慢。度慢。2.色

8、谱法的分类 根据流动相的状态将色谱法分成四大类。表 色谱法以流动相种类的分类色谱类型流动相主要分析对象气相色谱法气体挥发性有机化合物液相色谱法液体溶于水或有机溶剂的各种物质超临界色谱法超临界流体各种有机化合物电色谱法缓冲溶液、电场 离子和各种有机化合物1按两相分子的聚集状态分类2 按固定相的固定方式分类平面色谱 纸色谱薄层色谱高分子薄膜色谱柱 色 谱 填充柱色谱 毛细管柱色谱 分配色谱：利用分配系数的不同吸附色谱：利用物理吸附性能的差异离子交换色谱：利用离子交换原理空间排阻色谱：利用排阻作用力的不同3按别离机制分类流动相 固定相 类型液体 固体 液-固色谱液体 液体 液-液色谱气体 固体 气-

9、固色谱气体 液体 气-液色谱液相色谱 气相色谱 3.3.色谱法的特点色谱法的特点(1)(1)别离效率高别离效率高 复杂混合物，同系物、异构体、手性异构体。复杂混合物，同系物、异构体、手性异构体。(2)(2)灵敏度高灵敏度高 可以检测出可以检测出-1(10-6)-1(10-6)级甚至级甚至-1(10-9)-1(10-9)级的物质量。级的物质量。(3)(3)分析速度快分析速度快 一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。色谱别离是所有的别离方式中，别离效率色谱别离是所有的别离方式中，别离效率最高的。最高的。常见的别离方式：常见的别离方式：沉淀过

10、滤、重结晶、分液、萃取、蒸馏、升华、沉淀过滤、重结晶、分液、萃取、蒸馏、升华、离心、电泳等离心、电泳等二、色谱别离原理二、色谱别离原理 沉淀过滤用于别离溶液和固体不溶物。沉淀过滤用于别离溶液和固体不溶物。重结晶用于溶液中一种物质溶解度随重结晶用于溶液中一种物质溶解度随温度变化较大而另一种物质溶解度随温温度变化较大而另一种物质溶解度随温度变化较小的情况。度变化较小的情况。例如：硝酸钾溶解度随温度变化大，例如：硝酸钾溶解度随温度变化大，氯化钠溶解度随温度变化小，可用重结氯化钠溶解度随温度变化小，可用重结晶从混合液中提纯硝酸钾。晶从混合液中提纯硝酸钾。分液用于别离两种不同密度且不相混溶的液分液用于别

11、离两种不同密度且不相混溶的液体。体。例如：水和植物油的别离。例如：水和植物油的别离。萃取用于溶质在两种互不相溶的溶剂里溶解度萃取用于溶质在两种互不相溶的溶剂里溶解度不同。不同。蒸馏用于别离各组分沸点不同的液态混合物。升华适用于有升华特性的物质。离心别离用于不溶性微粒与液体，或两种密度不同且不相混溶的液体混合物，借助离心力不同的而到达别离。电泳别离是利用带电粒子在电场中移电泳别离是利用带电粒子在电场中移动速度不同而到达别离。动速度不同而到达别离。不同带电粒子因所带电荷不同，或虽所带不同带电粒子因所带电荷不同，或虽所带电荷相同但荷质比不同而移动速度不同，在电荷相同但荷质比不同而移动速度不同，在电场

12、中电泳一段时间后，由于移动距离不同电场中电泳一段时间后，由于移动距离不同而相互别离。而相互别离。色谱主要是一种别离方式。色谱主要是一种别离方式。色谱主要是一种别离方式。色谱主要是一种别离方式。色谱别离是利用不同组分与固定相和流动相之色谱别离是利用不同组分与固定相和流动相之色谱别离是利用不同组分与固定相和流动相之色谱别离是利用不同组分与固定相和流动相之间作用的差异：间作用的差异：间作用的差异：间作用的差异：吸附色谱，利用吸附剂外表的活性吸附中心对吸附色谱，利用吸附剂外表的活性吸附中心对吸附色谱，利用吸附剂外表的活性吸附中心对吸附色谱，利用吸附剂外表的活性吸附中心对不同组分的吸附能力差异而实现别离

13、。不同组分的吸附能力差异而实现别离。不同组分的吸附能力差异而实现别离。不同组分的吸附能力差异而实现别离。分配色谱，利用被别离组分在固定相和流动相分配色谱，利用被别离组分在固定相和流动相分配色谱，利用被别离组分在固定相和流动相分配色谱，利用被别离组分在固定相和流动相中的溶解度差异而实现别离。中的溶解度差异而实现别离。中的溶解度差异而实现别离。中的溶解度差异而实现别离。离子交换色谱，利用被别离离子与固离子交换色谱，利用被别离离子与固定相之间亲合力差异实现别离。定相之间亲合力差异实现别离。空间排阻色谱，利用被别离组分分子空间排阻色谱，利用被别离组分分子尺寸大小不同而渗透能力差异进行别离。尺寸大小不同

14、而渗透能力差异进行别离。吸附色谱的固定相为固体吸附剂，因外表存在许多吸附中心而具有吸附作吸附色谱的固定相为固体吸附剂，因外表存在许多吸附中心而具有吸附作用。用。被别离组分与固定相的外表吸附，是别离组分分子与吸附剂外表分子的分子间里被别离组分与固定相的外表吸附，是别离组分分子与吸附剂外表分子的分子间里的相互作用所引起的的相互作用所引起的。分子间里的相互作用与分子结构、极性等因素有关。分子间里的相互作用与分子结构、极性等因素有关。1.1.吸附色谱吸附色谱 母核相同化合物，官能团极性越大，整个分子极性母核相同化合物，官能团极性越大，整个分子极性越大越大，越易被吸附，越易被吸附。常见官能团极性顺序：常

15、见官能团极性顺序：羧基羧基 酚酚羟基羟基羟基羟基氨氨基基醛基醛基酮酮基基酯基酯基 醚基醚基 双键双键相应的有机物类别相应的有机物类别羧酸羧酸 酚酚 醇醇 胺胺 醛醛 酮酮 酯酯 醚醚 烯烯 烷烃烷烃 强极性基团如强极性基团如羧基羧基、羟基羟基、氨基氨基越多，越多，极性越大。极性越大。烷烃类非极性化合物，不易被吸附；烷烃类非极性化合物，不易被吸附；形成分子内氢键时，吸附力减弱；形成分子内氢键时，吸附力减弱；分子内烷分子内烷基基含碳数越多，含碳数越多，极性越极性越弱，吸附力减弱，吸附力减弱；弱；同系物中，分子量越大，极性越小，吸附力越同系物中，分子量越大，极性越小，吸附力越弱。弱。分子分子极性大，

16、易被吸附极性大，易被吸附，后流出色谱柱；后流出色谱柱；反之反之,分子极性小，吸附力弱，分子极性小，吸附力弱，先流出色谱先流出色谱柱。柱。相似相溶原那么相似相溶原那么 “相相似似相相溶溶原原那那么么，即即非非极极性性物物质质易易溶溶解解在在非非极极性性溶溶剂剂中中(例例如如碘碘溶溶于于四四氯氯化化碳碳中中)，极极性性物物质质和和离离子子型型晶晶体体易易溶溶于于极极性性溶溶剂剂(如如水水)中中。主要表现在：主要表现在：a.a.溶溶质质分分子子和和溶溶剂剂分分子子的的结结构构越越相相似似，相相互溶解越容易；互溶解越容易；2.2.分配色谱分配色谱 b.b.溶溶质质分分子子与与溶溶剂剂极极性性越越相相似

17、似，越越易易互溶。互溶。c.c.溶溶质质分分子子与与溶溶剂剂分分子子的的分分子子间间力力越越相相似，越易互溶。似，越易互溶。根据流动相和固定相相对极性不同，液根据流动相和固定相相对极性不同，液-液色液色谱有正相和反相之分。谱有正相和反相之分。固定相的极性比流动相强的固定相的极性比流动相强的,称正相色谱。称正相色谱。反之，流动相极性大于固定相极性的，称为反反之，流动相极性大于固定相极性的，称为反相色谱。相色谱。正相色谱中流动相的极性比固定相小，正相色谱中流动相的极性比固定相小，根据相似相溶原那么，极性小组分在流动根据相似相溶原那么，极性小组分在流动相溶解度较大，移动速度较快。相溶解度较大，移动速

18、度较快。反相色谱中流动相的极性比固定相大，反相色谱中流动相的极性比固定相大，根据相似相溶原那么，极性大组分在流动根据相似相溶原那么，极性大组分在流动相溶解度较大，移动速度较快。相溶解度较大，移动速度较快。正相色谱的流出顺序是：极性小的先流出，正相色谱的流出顺序是：极性小的先流出，极性大的后流出；极性大的后流出；反相色谱的流出顺序正好相反：极性大的先反相色谱的流出顺序正好相反：极性大的先流出，极性小的后流出。流出，极性小的后流出。3.3.离子交换色谱离子交换色谱 固定相为离子交换树脂。固定相为离子交换树脂。离子交换树脂具有固定离子基团及可交换离子离子交换树脂具有固定离子基团及可交换离子基团。基团

19、。离子交换树脂上离子交换树脂上分子骨架上连接着活性基团，如SO3，N(CH3)3+等。为为了了保保持持离离子子交交换换树树脂脂的的电电中中性性，活活性性基基团团上上带带有有电电荷荷数数相相同同但但正正、负负号号相相反反的的离离子子，此此即即为可交换的离子基团。为可交换的离子基团。阳离子交换剂阳离子交换剂:对阳离子具有交换能力。对阳离子具有交换能力。按活性基团分类，按活性基团分类，离子交换树脂离子交换树脂可分为阳离子可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。交换树脂和阴离子交换树脂。阴离子交换剂阴离子交换剂:对阴离子具有交换能力。对阴离子具有交换能力。阴离子交换阴离子交换4.4.空间排阻空间排阻色谱

20、色谱 又称凝胶色谱、尺寸排阻色谱。又称凝胶色谱、尺寸排阻色谱。固定相为固定相为凝胶。凝胶。凝胶凝胶是有机物制成的分子是有机物制成的分子筛，其中常用的是葡聚糖凝胶，它是多孔性筛，其中常用的是葡聚糖凝胶，它是多孔性网状结构物质。网状结构物质。凝胶具有多孔性网状结构，它类似于分子筛的作用，但凝胶的孔径比分子筛凝胶具有多孔性网状结构，它类似于分子筛的作用，但凝胶的孔径比分子筛要大得多，一般为数纳米到数百纳米。要大得多，一般为数纳米到数百纳米。各组分在固定相、流动相之间不是靠其相互作用力的不同来进行别离，而是按分各组分在固定相、流动相之间不是靠其相互作用力的不同来进行别离，而是按分子大小进行别离。子大小

21、进行别离。各组分在凝胶中的滞留时间取决于分子大小各组分在凝胶中的滞留时间取决于分子大小,分子小的化合物可以进入孔中，分子小的化合物可以进入孔中，滞留时间长；分子大的化合物不能进入孔中，直接随流动相流出。滞留时间长；分子大的化合物不能进入孔中，直接随流动相流出。依次按大分子、中等分子、小分子顺序流出，从而到达别离目的。依次按大分子、中等分子、小分子顺序流出，从而到达别离目的。空间排阻别离原理图空间排阻别离原理图三、色谱技术三、色谱技术 柱色谱又称柱层析。将色谱填料装填在色谱柱色谱又称柱层析。将色谱填料装填在色谱柱管内作固定相的色谱方法。柱管内作固定相的色谱方法。操作过程：装柱操作过程：装柱 加样

22、加样 洗脱。洗脱。将固定相注入下端塞有棉花或滤纸的玻璃管中，将固定相注入下端塞有棉花或滤纸的玻璃管中，将被样品饱和的固定相粉末摊铺在玻璃管顶端，将被样品饱和的固定相粉末摊铺在玻璃管顶端，用流动相洗脱。用流动相洗脱。1.1.柱色谱柱色谱 常见的洗脱方式有两种，一种是自上而下依靠溶剂本身的重力洗脱，一种是自下而上依靠毛细作用洗脱。收集别离后的纯洁组分也有两种不同的方法，一种方法是在柱尾直接接受流出的溶液，另一种方法是烘干固定相后用机械方法分开各个色带，以适宜的溶剂浸泡固定相提取组分分子。2.2.薄层色谱薄层色谱又叫薄板层析。通常将固定相均匀地涂铺在外表洁净的玻璃、塑料或金属板形成薄层，制成薄板，进

23、行样品别离。操作过程：操作过程：薄层板的制备薄层板的制备点样点样展开展开显色显色 a.a.薄层板的制备薄层板的制备 薄层板制备的好坏直接影响色谱的结果。薄层板制备的好坏直接影响色谱的结果。薄层应尽量均匀且厚度要固定。薄层应尽量均匀且厚度要固定。b.点样 先用铅笔在距薄层板一端1cm处轻轻划一横线作为起始线，然后用毛细管吸取样品，在起始线上小心点样，斑点直径一般不超过2mm。假设因样品溶液太稀，可重复点样，但应待前次点样的溶剂挥发前方可重新点样，以防样点过大，造成拖尾、扩散等现象，而影响别离效果。点样要轻，不可刺破薄层。c.展开 薄层色谱的展开，需要在密闭容器中进行。在层析缸中参加配好的展开溶剂

24、，使其高度不超过1cm。将点好的薄层板小心放入层析缸中。点样一端朝下，浸入展开剂中。盖好瓶盖，观察展开剂前沿上升到一定高度时取出，在板上标上展开剂前沿位置。晾干，观察斑点位置。d.d.显色显色 当组分无色时，需喷洒显色剂使斑点显色。当组分无色时，需喷洒显色剂使斑点显色。对于含有荧光剂的薄层板在紫外光下观察，对于含有荧光剂的薄层板在紫外光下观察，展开后的有机化合物在亮的荧光背景上呈有展开后的有机化合物在亮的荧光背景上呈有色斑点。色斑点。薄层色谱薄层色谱3.3.纸色谱纸色谱 又叫纸层析。以滤纸为载体的色谱法，别离原理属分配色谱法。又叫纸层析。以滤纸为载体的色谱法，别离原理属分配色谱法。固定相：纸纤

25、维上吸附的水固定相：纸纤维上吸附的水 流动相：与水不相混溶的溶剂。流动相：与水不相混溶的溶剂。纸色谱以滤纸作载体。滤纸是由纤维素组成，纸色谱以滤纸作载体。滤纸是由纤维素组成，纤维素上有多个纤维素上有多个OHOH，能吸附水。，能吸附水。这这些些吸吸附附水水就就构构成成了了色色谱谱过过程程的的固固定定相相，展展开开剂剂(与与水水不不相相混混溶溶的的有有机机溶溶剂剂)为为流流动动相相，滤纸只起到支持固定相的作用。滤纸只起到支持固定相的作用。当当样样品品点点在在滤滤纸纸一一端端，放放在在一一密密闭闭器器中中，让让流流动动相相通通过过毛毛细细管管作作用用从从滤滤纸纸一一端端，经经过过点点样样点点流流向向

26、另另一一端端，样样品品中中溶溶质质在在固固定定相相水水、流动相有机溶剂中进行分配。流动相有机溶剂中进行分配。易易溶溶于于有有机机溶溶剂剂而而难难溶溶于于水水的的组组份份，随随流流动动相相往往前前移移动动速速度度快快些些，而而易易溶溶于于水水，难难溶溶于于有有机机溶溶剂剂的的组组份份，随随流流动动相相向向前前移移动动速速度度慢慢些些，从从而而到到达达将将不同组份别离的目的。不同组份别离的目的。纸色谱的操作，除不需要纸色谱的操作，除不需要制备薄制备薄层板外，其他点样、展开、显色与薄层板外，其他点样、展开、显色与薄层色谱相似。层色谱相似。纸层析纸层析4.4.气相色谱气相色谱 气相色谱是机械化程度很高

27、的色谱方法，气相色谱系统由气源、色谱柱和柱箱、气相色谱是机械化程度很高的色谱方法，气相色谱系统由气源、色谱柱和柱箱、检测器和记录器等局部组成。检测器和记录器等局部组成。气源负责提供色谱分析所需要的载气，即流动相，载气需要经过纯化和恒压的处理。气源负责提供色谱分析所需要的载气，即流动相，载气需要经过纯化和恒压的处理。气相色谱的色谱柱一般直径很细长度很长，柱内或者填充填料或者涂布液相的固定气相色谱的色谱柱一般直径很细长度很长，柱内或者填充填料或者涂布液相的固定相。相。检测器是气相色谱带给色谱分析法的新装置，在经典的柱色谱和薄层色谱中，对样品的别离和检测是分别进行的，而气相色谱那么实现了别离与检测的

28、结合。气相色谱检测器种类很多。最常用的有热导检测器、氢火焰离子化检测器、火焰光度检测器等。热导检测器是基于不同组分与载气有不同的热导检测器是基于不同组分与载气有不同的热导率的原理而工作的热传导检测器。敏感元热导率的原理而工作的热传导检测器。敏感元件为热丝，如钨丝，并由热丝组成电桥。件为热丝，如钨丝，并由热丝组成电桥。当被测组分与载气一起进入热导池时，由于当被测组分与载气一起进入热导池时，由于混合气的热导率与纯载气不同，致使钨丝温度混合气的热导率与纯载气不同，致使钨丝温度发生改变，其电阻也随之改变，进而使电桥输发生改变，其电阻也随之改变，进而使电桥输出端产生不平衡电位而作为信号输出。出端产生不平

29、衡电位而作为信号输出。氢火焰离子化检测器适合痕量有机物的分析。氢火焰离子化检测器适合痕量有机物的分析。氢焰检测器由离子室、离子头及气体供给三局部组成。微量有机物被载气带入检测氢焰检测器由离子室、离子头及气体供给三局部组成。微量有机物被载气带入检测器，在氢火焰的作用下离子化。器，在氢火焰的作用下离子化。产生的离子在发射极和收集极的外电场作用下定向移动而形成微弱的电流。微电流产生的离子在发射极和收集极的外电场作用下定向移动而形成微弱的电流。微电流经放大，由记录仪记录下来。经放大，由记录仪记录下来。火焰光度检测器是气相色谱仪用的一种对含磷、含硫化合物有高选择型、高灵火焰光度检测器是气相色谱仪用的一种

30、对含磷、含硫化合物有高选择型、高灵敏度的检测器。敏度的检测器。试样在富氢火焰燃烧时，含磷有机化合物主要是以试样在富氢火焰燃烧时，含磷有机化合物主要是以HPO碎片的形式发射出波长为碎片的形式发射出波长为526nm的光，含硫化合物那么以的光，含硫化合物那么以S2分子的形式发射出波长为分子的形式发射出波长为394nm的特征光。的特征光。光电倍增管将光信号转换成电信号，微电流经放大，由记录仪记录下来。光电倍增管将光信号转换成电信号，微电流经放大，由记录仪记录下来。5.5.高效液相色谱高效液相色谱 高效液相色谱系统由流动相储液体瓶、输液泵、进样器、色谱柱、检测器和记录器组成，其整体组成类似于气相色谱。由

31、于液体流动相粘度远远高于气体，为了减低柱压，高效液相色谱的色谱柱一般比较粗，长度也远小于气相色谱柱。气相色谱仅能分析在操作温度下能汽化而不分解的物质。据估计，在化合物中气相色谱仅能分析在操作温度下能汽化而不分解的物质。据估计，在化合物中能直接进行气相色谱分析的化合物约占能直接进行气相色谱分析的化合物约占15%。对于高沸点化合物；难挥发及热不稳定的化合物、离子型化合物等，难以用气相对于高沸点化合物；难挥发及热不稳定的化合物、离子型化合物等，难以用气相色谱法进行分析。为解决这个问题，开展了高效液相色谱。色谱法进行分析。为解决这个问题，开展了高效液相色谱。高效液相色谱的原理与经典液相色谱相同，但是它

32、采用高压泵和高灵敏度检测器。高效液相色谱的原理与经典液相色谱相同，但是它采用高压泵和高灵敏度检测器。高效液相色谱的检测器很多，最常用的有紫高效液相色谱的检测器很多，最常用的有紫外检测器、示差折光检测器和荧光检测器等。外检测器、示差折光检测器和荧光检测器等。紫外检测器的工作原理如下：由光源产生的紫外检测器的工作原理如下：由光源产生的紫外光或可见光，紫外光或可见光，经过透镜变成两束平行光，经过透镜变成两束平行光，无样品通过时，参比池和样品池通过的光强度无样品通过时，参比池和样品池通过的光强度相等，光电管输出相同，无信号产生；有样品相等，光电管输出相同，无信号产生；有样品通过时，由于样品对光的吸收，

33、参比池和样品通过时，由于样品对光的吸收，参比池和样品池通过的光强度不相等，有信号产生。池通过的光强度不相等，有信号产生。示差折光检测器是根据不同物质具有不同折示差折光检测器是根据不同物质具有不同折射率来进行组分检测的。射率来进行组分检测的。光通过仅有流动相的参比池时，由于流动相光通过仅有流动相的参比池时，由于流动相组成不变，故其折射率是固定的；光通过工作组成不变，故其折射率是固定的；光通过工作池时，由于存在待测组分而使折射率改变，从池时，由于存在待测组分而使折射率改变，从而引起光强度的变化，测量光强度的变化，即而引起光强度的变化，测量光强度的变化，即可测出该组分浓度的变化。可测出该组分浓度的变

34、化。荧光检测器适合于稠环芳烃、氨基酸、胺类、荧光检测器适合于稠环芳烃、氨基酸、胺类、维生素、蛋白质等荧光物质的测定。维生素、蛋白质等荧光物质的测定。荧光物质的分子或原子经光照射后，有些电荧光物质的分子或原子经光照射后，有些电子被激发至较高的能级，这些电子从高能级跃子被激发至较高的能级，这些电子从高能级跃至低能级时，物质会发出比入射光波长较至低能级时，物质会发出比入射光波长较 长的长的光，这种光称为荧光。光，这种光称为荧光。在其他条件一定的情况下，荧光强度与物质在其他条件一定的情况下，荧光强度与物质的浓度成正比。在紫外光激发下，荧光物质产的浓度成正比。在紫外光激发下，荧光物质产生荧光，由光电倍增

35、管转变为电信号。生荧光，由光电倍增管转变为电信号。四、色谱应用四、色谱应用 色谱法的应用，可以根据目的分为别离色谱法的应用，可以根据目的分为别离分析性色谱和制备性色谱两大类分析性色谱和制备性色谱两大类 。别离分析性色谱的目的是别离混合物中各组分，对组分进行定性或者定量测别离分析性色谱的目的是别离混合物中各组分，对组分进行定性或者定量测定。定。色谱法应用于分析领域使得别离和测定的过程合二为一，降低了混合物分析的色谱法应用于分析领域使得别离和测定的过程合二为一，降低了混合物分析的难度，缩短了分析的周期。难度，缩短了分析的周期。在中华人民共和国药典中，共有超过在中华人民共和国药典中，共有超过600种

36、化学合成药和超过种化学合成药和超过400种中药的质量控种中药的质量控制应用色谱的方法。制应用色谱的方法。别离分析性色谱应用例如：别离分析性色谱应用例如：1.1.中毒物质分析，取胃内容物或尿样品进行中毒物质分析，取胃内容物或尿样品进行色谱检测。色谱检测。2.2.鸡肉中药物残留的高效液相色谱分析。鸡肉中药物残留的高效液相色谱分析。3.3.蔬菜中农药残留量色谱检测。蔬菜中农药残留量色谱检测。4.4.食品中黄曲毒素含量的高效液相色谱分析。食品中黄曲毒素含量的高效液相色谱分析。5.5.自来水中有机卤化物含量的气相色谱分析。自来水中有机卤化物含量的气相色谱分析。制备性色谱的目的是别离混合物，获得一定数量的

37、纯洁组分，这包括对有机制备性色谱的目的是别离混合物，获得一定数量的纯洁组分，这包括对有机合成产物的纯化、天然产物的别离纯化以及去离子水的制备等。合成产物的纯化、天然产物的别离纯化以及去离子水的制备等。色谱法别离纯化的产量有限，适合于实验室应用。色谱法别离纯化的产量有限，适合于实验室应用。自来水流经H型阳离子交换树脂柱时，水中Na+、Ca2+、Mg2+等被阳离子交换树脂交换吸附发生如下反响：2RH +Mg2+R2Mg +2H+由交换柱底部流出的水，Ca2+、Mg2+含量显著减少。制取去离子水制取去离子水 制备性色谱的应用例如：制备性色谱的应用例如：水中还含有阴离子，如水中还含有阴离子，如Cl-C

38、l-、SO42-SO42-、CO32-CO32-等需经等需经过阴离子交换树脂柱而除去。过阴离子交换树脂柱而除去。阴离子交换树脂是一类含有季胺基阴离子交换树脂是一类含有季胺基N-ClN-Cl等碱性等碱性基团的高分子固态珠状物，以基团的高分子固态珠状物，以R RClCl表示。它经表示。它经NaOHNaOH，转为羟型转为羟型R ROHOH后，能与阴离子发生如下交换反响后，能与阴离子发生如下交换反响:2ROH +SO42-R2SO4 +2OH-2ROH +SO42-R2SO4 +2OH-经过阴、阳离子交换柱以后的水，杂质阴、阳离子经过阴、阳离子交换柱以后的水，杂质阴、阳离子均已除去，故称去离子水。均已除去，故称去离子水。