分析化学1ppt课件

1、第十八章高效液相色谱法第十八章高效液相色谱法经典经典LC：仅做为一种分别手段：仅做为一种分别手段 柱内径柱内径13cm，固定相粒径，固定相粒径100m 且且不均匀不均匀1.HPLC：分别和分析：分别和分析 柱内径柱内径25mm，固定相粒径，固定相粒径 流动相极性流动相极性 极性小的组分先出柱极性小的组分先出柱反相色谱法反相色谱法固定液极性固定液极性 流动相极性流动相极性 极性大的组分先出柱极性大的组分先出柱 固定液易被带走流失，分析重现性差已被化学键合相替代2 2正、反相液液色谱法正、反相液液色谱法NPRP二、化学键合相色谱法二、化学键合相色谱法 以化学键合相为固定相的色谱法，以化学键合相为固

2、定相的色谱法，简称键合相色谱法简称键合相色谱法(bonded phase (bonded phase chromatographychromatography；BPC)BPC)化学键合相：采用化学反响的方法化学键合相：采用化学反响的方法将官能团键合在载体外表所构成的将官能团键合在载体外表所构成的固定相固定相 . .化学键合相优点化学键合相优点一正相键合相色谱法一正相键合相色谱法 1.1.固定相：极性键合相固定相：极性键合相如氰基如氰基CNCN、氨基、氨基NH2NH2或或二羟基键合硅胶。二羟基键合硅胶。2.2.流动相：非极性或弱极性溶剂加极流动相：非极性或弱极性溶剂加极性调整剂性调整剂3.3.适

3、用范围：溶于有机溶剂的极性至适用范围：溶于有机溶剂的极性至中等极性的分子型化合物中等极性的分子型化合物4.4.分别机制分别机制分配：把有机键合层作为一个液膜对待，分配：把有机键合层作为一个液膜对待，溶质在两相的溶解溶质在两相的溶解吸附：溶质与键合极性基团间的诱导、吸附：溶质与键合极性基团间的诱导、氢键和定向作用氢键和定向作用5.5.分别选择性：分别选择性：极性强的组分极性强的组分k k大，后洗脱出柱大，后洗脱出柱,tR ,tR 增增大。大。流动相的极性加强，洗脱才干添加，使流动相的极性加强，洗脱才干添加，使组分组分k k减小，减小，tR tR 减小。减小。二反相键合相色谱法二反相键合相色谱法1

4、.1.固定相：非极性键合相固定相：非极性键合相如十八烷基硅烷如十八烷基硅烷C18C18，ODSODS、辛烷、辛烷基基C8C8键合硅胶键合硅胶 2.2.流动相：水流动相：水+ +与水混溶的极性调整剂与水混溶的极性调整剂常用甲醇水、乙腈水等常用甲醇水、乙腈水等3.3.运用：最广。非极性至中等极性的组分。运用：最广。非极性至中等极性的组分。4.4.分别机制多种模型分别机制多种模型疏溶剂实际疏溶剂实际solvophobic theorysolvophobic theory排斥排斥缔合缔合流动相流动相极性极性固定相非极性固定相非极性组分组分缔合缔合解缔合解缔合缔合缔合解缔合解缔合.非极性溶质或溶质非极性

5、部分非极性溶质或溶质非极性部分极性部分极性部分极性部分极性部分非极性部分非极性部分解缔合解缔合缔合缔合溶质的保管主要是溶溶质的保管主要是溶质分子与极性溶剂分质分子与极性溶剂分子间的排斥力，促使子间的排斥力，促使溶质分子与键合相的溶质分子与键合相的烃基发陌生水缔合。烃基发陌生水缔合。不是溶质分子与键合不是溶质分子与键合相间的色散力，相间的色散力，5.5.保管行为的主要影响要素保管行为的主要影响要素(1)(1)、溶质的分子构造极性、溶质的分子构造极性 极性越弱，疏水性越强，极性越弱，疏水性越强，k k越大，越大，tRtR也越大。也越大。同系物碳数越多，极性越弱，同系物碳数越多，极性越弱，k k越大

6、；越大；引入极性取代基，降低疏水性，引入极性取代基，降低疏水性，k k值变小。值变小。(2)(2)、固定相、固定相键合烷基的疏水性随碳链的延伸键合烷基的疏水性随碳链的延伸而添加，溶质的而添加，溶质的k k也增大。也增大。硅胶外表键合烷基的浓度越大，硅胶外表键合烷基的浓度越大，那么溶质的那么溶质的k k越大。越大。 (3)(3)、流动相、流动相极性越强，洗脱才干越弱，极性越强，洗脱才干越弱，使溶质的使溶质的k k越大越大1)1)溶剂比例：水的比例添加，溶剂比例：水的比例添加，使使k k增大增大2)pH2)pH：影响弱酸、弱碱的离：影响弱酸、弱碱的离解解流动相的流动相的pHpH降低，弱酸降低，弱酸

7、k k增大，增大，tRtR增大；弱碱增大；弱碱k k变小。变小。离子抑制色谱法离子抑制色谱法ion ion suppression chromatographysuppression chromatography；ISC ISC 用少量弱酸、弱碱或缓冲溶液，调用少量弱酸、弱碱或缓冲溶液，调理流动相的理流动相的pHpH，抑制有机弱酸、弱，抑制有机弱酸、弱碱的离解，添加疏水缔协作用，使碱的离解，添加疏水缔协作用，使k k变大。变大。适用于适用于3pKa73pKa7的弱酸、的弱酸、7pKa87pKa8的弱碱的弱碱对于弱酸：对于弱酸： 流动相流动相pHpH降低，降低，K K增大，增大，tRtR增大增大

8、对于弱碱：对于弱碱： 流动相流动相pHpH增大，增大，K K增大，增大，tRtR增大增大 注：键合相允许运用的注：键合相允许运用的pHpH为为2 28 81.固定相：固定相： ODS柱柱2. 流动相：水流动相：水+离子对试剂离子对试剂常用离子对试剂：常用离子对试剂： 分析碱类：烷基磺酸盐分析碱类：烷基磺酸盐 分析酸类：四丁基季铵盐等分析酸类：四丁基季铵盐等三反相离子对色谱法三反相离子对色谱法 paired ionpaired ionchromatographychromatography；PICPIC3.离子对模型离子对模型33+()+3s3(+固定相固定相+()+B)+B + H+BHRSO

9、 NaRSO + Na+BH RSORSO)BH离子对离子对mB+AB AmA(smBAmmmsmsBAAABABBABEK流动相流动相通式通式4.4.影响组分保管行为的要素影响组分保管行为的要素(1)(1)离子对试剂的种类和浓度：碳链长离子对试剂的种类和浓度：碳链长度添加，溶质的度添加，溶质的k k增大；在一定范围内增大；在一定范围内试剂的浓度升高，溶质的试剂的浓度升高，溶质的k k增大增大 (2)(2)流动相的流动相的pHpH：有利于组分和离子对：有利于组分和离子对试剂离子化时离子对的构成，组试剂离子化时离子对的构成，组分的分的k k值最大值最大第二节高效液相色谱法的固定相和流动相及其选择

10、一、化学键合相色谱法的固定相一、化学键合相色谱法的固定相一键合相的种类一键合相的种类 1.非极性键合相非极性键合相 ：1.1.非极性键合相非极性键合相 ：ClSi(R2)C18H37SiOH+Si(R2)C18H37SiOHCl(C18(C18柱柱, ,用于反相色谱用于反相色谱) ) 2.2.弱极性键合相：弱极性键合相： 醚基和二羟基等键合相醚基和二羟基等键合相用于反相或正相色谱用于反相或正相色谱3.3.极性键合相：极性键合相：常用氨基常用氨基氰基键合硅胶氰基键合硅胶( (氨基柱、氨基柱、氰基柱氰基柱普通用于正相色谱普通用于正相色谱 1 1运用过程中不流失；运用过程中不流失；2 2化学稳定性好

11、；化学稳定性好；3 3适于梯度洗脱；适于梯度洗脱；3 3载样量大载样量大 二键合相的特点二键合相的特点二、化学键合相色谱法的流动相二、化学键合相色谱法的流动相 自学自学对流动相的要求：对流动相的要求：与固定相不发生化学反响。与固定相不发生化学反响。对试样有适宜的溶解度。使对试样有适宜的溶解度。使k在在110范围内，范围内，与检测器相顺应。与检测器相顺应。纯度高，粘度小。低粘度流动相如纯度高，粘度小。低粘度流动相如甲醇甲醇乙腈等可以降低柱压，提高乙腈等可以降低柱压，提高柱效。柱效。 三、分别条件的选择三、分别条件的选择 一一HPLCHPLC中的速率实际中的速率实际1.1.涡流分散涡流分散A=2d

12、p A=2dp 球形、小粒度、均匀球形、小粒度、均匀RSDRSD5%5%固定固定相，匀浆高压填充，以降低相，匀浆高压填充，以降低A A。2.2.纵向分散纵向分散B=2Dm B=2Dm 可以忽略。可以忽略。由于由于DlDl很小，室温操作，且很小，室温操作，且U U大于大于U U最正最正确，确，固定相传质阻抗固定相传质阻抗CS可以忽略可以忽略 ，因，因df极小极小流动相传质阻抗流动相传质阻抗Cm 静态流动相传质阻抗系数静态流动相传质阻抗系数Csm由于部分由于部分流动相在固定相微孔内的滞留流动相在固定相微孔内的滞留忽略）（对于键合相sCsmmssmmCCCCCC3.3.传质阻抗传质阻抗（填充柱）：u

13、CuBAHGC/项忽略）：BuCAHHPLC(缘由：化学键合相，液缘由：化学键合相，液体流动相体流动相结果：结果：HPLC的实验条件的实验条件应该是：应该是：小粒度、均小粒度、均匀的球形化学键合相；匀的球形化学键合相；低粘度流动相，流速低粘度流动相，流速不宜过快；不宜过快；柱温适当。柱温适当。 二影响分别的要素二影响分别的要素n由色谱柱固定相性能决议，由色谱柱固定相性能决议，主要受溶剂种类的影响，主要受溶剂种类的影响，k受溶剂配比的影响。受溶剂配比的影响。 2211-4nkkR( (三三)HPLC)HPLC法分别条件的选择法分别条件的选择1. 固定相与装柱方法的选择：固定相与装柱方法的选择：

14、选粒径小的、分布均匀的球形固定相选粒径小的、分布均匀的球形固定相dp10m2. 流动相及其流速的选择：流动相及其流速的选择： 选粘度小降低柱压、对样品有较选粘度小降低柱压、对样品有较好溶解才干好溶解才干 与检测器匹配与检测器匹配 低流速低流速0.81.2ml/min 3. 柱温的选择：柱温的选择： 选室温选室温25左右左右4洗脱方式洗脱方式 : 等度洗脱、梯度洗脱等度洗脱、梯度洗脱第三节高效液相色谱仪组成组成输液系统输液系统进样系统进样系统色谱柱系统色谱柱系统检测系统检测系统数据记录处置系统数据记录处置系统 一、输液系统一、输液系统1.1.高压输液泵高压输液泵恒流泵：在保送流动相过程中流量恒定

15、。恒流泵：在保送流动相过程中流量恒定。常用柱塞往复泵常用柱塞往复泵2.2.双泵：为了抑制流量的脉动。双泵：为了抑制流量的脉动。有串联式和并联式有串联式和并联式( (二二) )输液泵应具备的性能：输液泵应具备的性能：1.1.流量精度高且稳定流量精度高且稳定2.2.流量范围宽流量范围宽3.3.能在高压下延续任务能在高压下延续任务3.3.液缸容积小液缸容积小4.4.密封性能好，耐腐蚀密封性能好，耐腐蚀 (三三)输液泵操作本卷须知：输液泵操作本卷须知：1.防止固体微粒进入泵体防止固体微粒进入泵体2.流动相不应含有腐蚀性物流动相不应含有腐蚀性物质质3.防止溶剂瓶内的流动相被防止溶剂瓶内的流动相被用完用完

16、4.不超越规定的最高压力不超越规定的最高压力5.流动相普通应该先脱气流动相普通应该先脱气二、分别和进样系统二、分别和进样系统 ( (一一) )进样器进样器进样阀进样阀六通阀六通阀自动进样安装自动进样安装( (二二) )色谱柱色谱柱columncolumn 1.组成组成:由柱管和固定相组由柱管和固定相组成成2.种类种类:分析柱、制备柱分析柱、制备柱 3.性能评价性能评价: H、n、fs、k和和的反复性的反复性或或R。 三、检测系统三、检测系统一检测器一检测器(detector)(detector)的主要性能的主要性能1.1.要求：要求：(1)(1)灵敏度灵敏度sensitivitysensiti

17、vity高检测限低高检测限低(2)(2)噪音噪音noisenoise低低(3)(3)线性范围线性范围linear rangelinear range宽宽(4)(4)反复性反复性repeatabilityrepeatability好好(5)(5)适用范围广通用型、专属型适用范围广通用型、专属型 二紫外检测器二紫外检测器(ultraviolet detector) 1.1.检测原理：检测原理：朗伯比尔朗伯比尔 (Lambert-Beer) (Lambert-Beer) 定律，定律，呼应信号吸光度与浓度成正比呼应信号吸光度与浓度成正比A=ClA=Cl2.2.特点：特点：灵敏度较高灵敏度较高10-61

18、0-9 g/ml10-610-9 g/ml，噪音低，线性范围宽，稳定性好，噪音低，线性范围宽，稳定性好，适于梯度，不破坏样品，运用广适于梯度，不破坏样品，运用广分析、制备。分析、制备。3.局限：局限： 只能检测有紫外吸收的物只能检测有紫外吸收的物质，流动相的截止波长应小于检质，流动相的截止波长应小于检测波长。测波长。 4.专属型、浓度型检测器专属型、浓度型检测器5.紫外检测器分类紫外检测器分类(1)(1)固定波长检测器固定波长检测器 ：254nm254nm(2)(2)可变波长检测器：可变波长检测器：光源：氘灯和钨灯，光源：氘灯和钨灯， 200400200400800800nmnm，单色器，流通池试，单色