高效液相色谱

1、2022-6-31高效液相色谱理论高效液相色谱理论2022-6-32内内 容容 2022-6-33引引 言言2022-6-34引引 言言F色谱及其联用技术的高速发展，开辟了复杂色谱及其联用技术的高速发展，开辟了复杂 混合物分析检测的新天地混合物分析检测的新天地。 生命科学、环境科学、材料科学、食品科学、生命科学、环境科学、材料科学、食品科学、 法庭科法庭科学、航天科学、医学、药学学、航天科学、医学、药学2022-6-35第一节第一节 色谱法发展简史色谱法发展简史2022-6-36第一节第一节 色谱法发展简史色谱法发展简史2022-6-37第一节第一节 色谱法发展简史色谱法发展简史2022-6-

2、38气相色谱仪气相色谱仪高效液相色谱仪高效液相色谱仪气质联用色谱仪气质联用色谱仪2022-6-39第二节第二节 色谱分析法概论色谱分析法概论2022-6-310第二节第二节 色谱分析法概论色谱分析法概论2022-6-311第二节第二节 色谱分析法概论色谱分析法概论2022-6-312第二节第二节 色谱分析法概论色谱分析法概论2022-6-313优点优点缺点缺点第二节第二节 色谱分析法概论色谱分析法概论2022-6-314第二节第二节 色谱分析法概论色谱分析法概论2022-6-3152022-6-3162022-6-3172022-6-3182022-6-3192022-6-3202022-6-

3、321液液色谱法（液液色谱法（LLC）气固色谱法气固色谱法（GSC）液液色谱法液液色谱法（LLC）液固色谱法液固色谱法（LSC）液相色谱法液相色谱法 （LC）液液色谱法液液色谱法(LLC)毛细管电色谱法毛细管电色谱法（CEC）色谱法色谱法柱色谱法柱色谱法平面色谱法平面色谱法毛细管电泳法毛细管电泳法 （CE）液固色谱法液固色谱法(LSC)空间排阻色谱法空间排阻色谱法(SEC)离子交换色谱法离子交换色谱法(IEC)BPC纸色谱法纸色谱法薄层色谱法薄层色谱法（TLC）气相色谱法气相色谱法（GC）柱色谱法柱色谱法气液色谱法气液色谱法（GLC）超临界流体色谱法超临界流体色谱法 （SFC）2022-6-3

4、22第三节第三节 色谱基础理论色谱基础理论2022-6-323 实现色谱操作的基实现色谱操作的基本条件是本条件是必须具备相对必须具备相对运动的两相运动的两相，固定相固定相(stationary phase)(stationary phase)和和流动相流动相(mobile phase)(mobile phase)。 色谱分离过程是组色谱分离过程是组分的分子在流动相和固分的分子在流动相和固定相间定相间多次多次“分配分配”的的过程过程。2022-6-324组分的结构和性质微小差异组分的结构和性质微小差异与固定相作用差异与固定相作用差异差速迁移（速度差异）差速迁移（速度差异）随流动相移动的速度不等随

5、流动相移动的速度不等色谱分离色谱分离2022-6-325第三节第三节 色谱基础理论色谱基础理论2022-6-326响应值响应值时间（时间（min）基线基线 色谱峰色谱峰峰宽峰宽峰高峰高保留时间保留时间tR2022-6-3272022-6-328第三节第三节 色谱基础理论色谱基础理论2022-6-3292022-6-330ABW0.5hW0.05h h0.05h对称因子的求算对称因子的求算2022-6-3312022-6-3322022-6-3332022-6-3342022-6-3352022-6-336hhA2022-6-3372/）（21R1R2WW)t(tR2022-6-3382022-

6、6-339响应信号响应信号保留时间保留时间 t, mint, minR=1.5R=0.75R=1.02022-6-340msCCK2022-6-3412022-6-342msWWk2022-6-343mSVVKkmsWWk2022-6-344第三节第三节 色谱基础理论色谱基础理论2022-6-345 2022-6-3464塔板理论塔板理论2022-6-3474塔板理论塔板理论2022-6-3484塔板理论塔板理论n0n1n2。nnH2022-6-349 假设一根色谱柱的理论塔板数假设一根色谱柱的理论塔板数 n=5，塔板编号，塔板编号 r= 0,1, 2, , n-1. 组分组分A的容量因子的容

7、量因子k=1，单位质量的，单位质量的A进入色谱柱进行分配。进入色谱柱进行分配。N)( pq2022-6-350Partition table of the component in any plate in a column with n=5, k=1 and w=1/22022-6-351A A组分色谱图组分色谱图l n太小，所以峰不对称太小，所以峰不对称l 浓度最大点出现在浓度最大点出现在 N= 8-9l n 50时，峰趋于正态分布时，峰趋于正态分布l 气相色谱气相色谱n=103 1062022-6-3524塔板理论塔板理论2022-6-353理理HLn2) Wt 16(2)Wt 5.54

8、(nR21R理2022-6-3542)Wt5.54(2)Wt16(n21RReffeffeffnLH/2022-6-3551 1、色谱柱的理论塔板数越大，表示组分在色谱柱中达到分、色谱柱的理论塔板数越大，表示组分在色谱柱中达到分配平衡的次数越多，固定相的作用越显著，因而对分离越配平衡的次数越多，固定相的作用越显著，因而对分离越有利有利, ,柱效能越高。但不能预言并确定各组分是否有被分柱效能越高。但不能预言并确定各组分是否有被分离的可能，因为分离的可能性决定于试样混合物在固定相离的可能，因为分离的可能性决定于试样混合物在固定相中分配系数的差别，而不决定于分配次数的多少。中分配系数的差别，而不决定

9、于分配次数的多少。2 2、同一色谱柱对不同组分的柱效能不同；、同一色谱柱对不同组分的柱效能不同；3 3、色谱峰越窄，表示此组分的色谱柱效能越高。、色谱峰越窄，表示此组分的色谱柱效能越高。!讨论讨论:2022-6-3564塔板理论塔板理论! 贡献：贡献：! 不足：不足：2022-6-357 练习练习2022-6-358问问 题题2022-6-3594速率理论速率理论2022-6-3604速率理论速率理论 2022-6-361对于空心毛细对于空心毛细管柱，不存在管柱，不存在涡流扩散，因涡流扩散，因而而A=04速率理论速率理论2022-6-3624速率理论速率理论2022-6-3634速率理论速率理

10、论2022-6-3644速率理论速率理论2022-6-3654速率理论速率理论2022-6-3664速率理论速率理论2022-6-367!气相传质过程：气相传质过程：Cg = 0.01k2dp2(1+k)2Dg 试样组分从气相移动到固定相表面的过程，在该过程中，试样组分从气相移动到固定相表面的过程，在该过程中，试样组分将在两相间进行质量交换，即浓度分配。如气相传试样组分将在两相间进行质量交换，即浓度分配。如气相传质过程速度慢，表示气相传质阻力大，便会引起色谱峰扩张。质过程速度慢，表示气相传质阻力大，便会引起色谱峰扩张。对于填充柱：对于填充柱：2022-6-368!液相传质过程液相传质过程 试样

11、组分从固定相的气液界面移动到液相内部，并发生试样组分从固定相的气液界面移动到液相内部，并发生质量交换，达到分配平衡，然后再返回气液界面的过程。在质量交换，达到分配平衡，然后再返回气液界面的过程。在液相传质过程中，气相中的组分的其它分子仍然随载气不断液相传质过程中，气相中的组分的其它分子仍然随载气不断地向柱口运动，从而造成峰形的扩张。地向柱口运动，从而造成峰形的扩张。Cl = 2 k df23(1+k)2Dl component moleculeStationary liquidsupport2022-6-3694速率理论速率理论2022-6-370 1. B/u 纵向扩散项纵向扩散项 2. C

12、 u 传质阻力相传质阻力相 3. A 涡流扩散项涡流扩散项 123H最小最小u u最佳最佳H板高板高-流速曲线流速曲线流速与柱效的关系流速与柱效的关系2022-6-371! 贡献：贡献：4速率理论速率理论2022-6-372 第四节第四节 高效液相色谱法高效液相色谱法高效液相色谱高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）： 20世纪世纪60年代末年代末70年代初发展起来的一种新型分离分析技年代初发展起来的一种新型分离分析技术。它是在经典液相色谱基础上，引入了气相色谱的理论，在术。它是在经典液相色谱基础上，引入了气相色谱的理论，在技术上

13、技术上采用了高压泵、高效固定相和高灵敏度检测器，采用了高压泵、高效固定相和高灵敏度检测器，因而具因而具备速度快、效率高、灵敏度高、操作自动化的特点。备速度快、效率高、灵敏度高、操作自动化的特点。2022-6-373一、一、HPLC与经典与经典LC区别区别2022-6-3742022-6-3752022-6-376二、二、HPLC与与GC差别差别2022-6-3772022-6-3782022-6-3792022-6-380流动相流动相进样器进样器高压泵高压泵色谱柱色谱柱检测器检测器进样进样2022-6-381梯度洗脱装置梯度洗脱装置高压泵高压泵自动进样器自动进样器柱及柱温箱柱及柱温箱储液瓶储液

14、瓶检测器检测器2022-6-3822022-6-383真空脱气机真空脱气机2022-6-3842022-6-385J问题：为什么要进行梯度洗脱？问题：为什么要进行梯度洗脱？2022-6-386取样位取样位进样位进样位六通阀示意图六通阀示意图2022-6-3872022-6-3882022-6-3892022-6-3902022-6-391二、液二、液-液分配色谱法（液分配色谱法（LLPC）三、化学键合相色谱法（三、化学键合相色谱法（CBPC） 2022-6-3924 正相键合相色谱与反相键合相色谱法正相键合相色谱与反相键合相色谱法 根据固定相与流动相间极性的差异，可分为根据固定相与流动相间极性的差异，可分为正相色正相色谱谱和和反相色谱反相色谱。正相色谱正相色谱 流动相极性流动相极性 固定相极性固定相极性固定相固定相流动相流动相2022-6-393 2022-6-394四、离子交换色谱法（四、离子交换色谱法（IEC） 2022-6-395五、尺寸排阻色谱法（五、尺寸排阻色谱法（SEC） 尺寸排阻色谱渗透模型尺寸排阻色谱渗透模型2022-6-396六、亲和色谱法（六、亲和色谱法（AC）2022-6-3972022-6-398一、相