仪器分析第三章高效液相色谱分析课件

1、第三章高效液相色谱分析High Performance Liquid Chromatography, HPLC2022/8/63-1 高效液相色谱法的特点 高效液相色谱法： 一种用液体为流动相的色谱分离分析方法。 它在经典液相色谱的基础上，引入气相色谱的理论，技术上采用了高压泵、高效分离柱、高灵敏度检测器。2022/8/62022/8/61. 高效液相色谱与经典液相色谱方法的比较 高压： HPLC采用高压输液设备, 150-350*105 Pa 高速： HPLC流速大增，分析速度极快，只需数分钟；而经典方法靠重力加料，完成一次分析需时数小时。 高效：化学键和固定相, 30000塔板/米 高灵敏

2、：10-9g （紫外检测）、10-11g （荧光检测）2022/8/62、HPLC与GC的区别分析对象及范围：GC分析只限于气体和低沸点的稳定化合物，而这些物质只点有机物总数的20%；HPLC可以分析高沸点、高分子量、热稳定或不稳定化合物，这类物质占有机物总数的80%。流动相的选择：GC采用的流动相中为有限的几种“惰性”气体，只起运载作用，和组分之间没有相互的作用力；HPLC采用的流动相为各种极性不同的液体或液体的混合，可供选择的机会多。它除了起运载作用外，还可与组分作用，并与固定相对组分的作用产生竞争，即流动相对分离的贡献很大，可通过溶剂来控制和改进分离。操作温度：GC需高温；HPLC通常在

3、室温下进行。2022/8/63-2 高效液相色谱法理论基础速率理论 P69 = 2l dp +Cd Dmu+Cm dP2 CSmdP2 Cs df2Dm Dm Ds+uH = A + + CuBu 由于柱内色谱峰扩展所引起的塔板高度的变化为：2022/8/6速率方程： H=A+B/u+Cu（1）液体的扩散系数仅为气体的万分之一，HPLC中速率方程中的分子扩散项B/U较小，可以忽略不计，（2）影响柱效的主要因素是传质项。2022/8/62、提高柱效的途径：提高柱内填料均匀性，减小固定相粒度（选择薄壳形担体）选用低粘度的流动相或适当提高柱温，降低流动相粘度; 减小粒度是最有效的途径.2022/8/

4、63-3 高效液相色谱法主要类型及分离原理1、液液分配色谱法2、液固吸附色谱法3、离子交换色谱法4、离子对色谱5、空间排阻色谱法 2022/8/61、液-液分配色谱 固定相与流动相均为液体（互不相溶）； 分离机制：组分在固定相和流动相上的分配； 流动相：对于亲水性固定液，采用疏水性流动相，即流动相的极性小于固定液的极性（正相色谱），反之，流动相的极性大于固定液的极性（反相色谱）。 固定相：早期涂渍固定液，固定液流失，较少采用; 目前应用最广的固定相:化学键合固定相 2022/8/6正相色谱与反相色谱比较正相色谱固定液极性 流动相极性 极性小的组分先出柱，极性大的组分后出柱 适于分离极性组分反相

5、色谱固定液极性 甲酰胺 乙腈 甲醇 乙醇 丙醇 丙酮 二氧六环 四氢呋喃 甲乙酮 正丁醇 乙酸乙酯 乙醚 异丙醚 二氯甲烷氯仿溴乙烷苯四氯化碳二硫化碳环己烷己烷煤油(最小) 采用二元或多元组合溶剂作为流动相可以灵活调节流动相的极性或增加选择性，以改进分离或调整出峰时间。2022/8/63-6 高效液相色谱仪器2022/8/6液相色谱仪（1）2022/8/6液相色谱仪（2）2022/8/6流程及主要部件 process and main assembly of HPLC1.流程高压输液系统进样系统色谱柱检测系统数据记录及处理系统2022/8/62.主要部件高压输液系统（储液器、高压泵、过滤器）高

6、压泵为了获得高柱效，HPLC使用粒度很小的固定相（2000排阻色谱2022/8/62、根据溶解度选择样品溶于水不离解反相色谱样品溶于水并能离解离子交换色谱样品溶于烃类（苯或异辛烷）液固吸附色谱样品溶于甲醇反相色谱3、根据分子结构选择异构体液固吸附色谱同系物正相色谱、反相色谱2022/8/62022/8/63-8 HPLC的应用 application of HPLC 1. 环境中有机氯农药残留量分析 固定相：薄壳型硅胶(37 50m) 流动相：正己烷 流 速：1.5 mL/min 色谱柱：50cm2.5mm(内径) 检测器：示差折光检测器 可对水果、蔬菜中的农药残留量进行分析。2022/8/6

7、2. 稠环芳烃的分析 稠环芳烃多为致癌物质。 固定相：十八烷基硅烷化键合相 流动相：20%甲醇-水 100%甲醇 线性梯度淋洗，2%/min 流 速：1mL/min 柱 温：50 C 柱 压：70 104 Pa 检测器：紫外检测器2022/8/63-9 液相制备色谱 制备色谱：利用色谱技术分离、制备大量纯组分的有效方法。 分析HPLC制备HPLC目的目的样品组成信息纯品回收通常研究大部分或全部样品组分通常只对一种或几种样品组分感兴趣2022/8/61.色谱柱的柱容量（柱负荷）分析柱：不影响柱效时的最大进样量；制备柱：不影响收集物纯度时的最大进样量； 超载：进样量超过柱容量。柱效迅速下降，峰变宽。制备柱允许超载（以柱效下降一半或容量因子k降低10%为宜）2022/8/62. 液相制备色谱的方法收集组分时，通常有以下情况： （1）可获得良好分离，主峰 使用制备柱，超载提高效率(图3-28）； （2）两主成分之间的小组分； 超载，分离切分使待