仪器分析色谱法课件

色谱分析法Chromatography1色谱分析法1标题添加点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容前言点击此处输入相关文本内容标题添加点击此处输入相关文本内容2标题添加点击此处输入相点击此处输入前言点击此处输入标题添加点第一章色谱法引论一、概述问题1：什么是色谱法？问题2：为什么色谱法能将混合物分开？问题3：色谱法的分类？问题4：各种色谱法的应用范围？3第一章色谱法引论一、概述31、什么是色谱法？茨维特的实验茨维特：俄国植物学家，主要从事植物色素的研究工作，在1906

年发表的文章中，首次提出了色谱的概念。41、什么是色谱法？茨维特的实验4茨维特的实验碳酸钙石油醚5茨维特的实验碳酸钙石油醚5什么是色谱法？Chromatography色谱法是一种分离方法。特点：有两相，一是固定相（stationaryphase），一是流动相（mobilephase），两相作相向运动。将色谱法用于分析中，则称为色谱分析。因此色谱分析是一种分离、分析法。6什么是色谱法？Chromatography6

2、色谱法分离原理当流动相中所携带的混合物流过固定相时，就会和固定相发生作用(力的作用)。由于混合物中各组分在性质和结构上有差异，与固定相发生作用的大小也有差异。因此在同一推动力作用下，不同组分在固定相中的滞留时间有长有短，从而按先后不同的次序从固定相中流出。72、色谱法分离原理当流动相中所携带的混合物流过固定相时，就3.色谱分析仪器的基本流程流动相携带进样装置引入的混合试样进入色谱柱混合试样在色谱柱中进行分离各组分依次进入检测器检测检测响应信号导入计算机得到色谱图流动相输送系统进样装置色谱柱检测器数据记录与处理例如：气相色谱仪（动画）83.色谱分析仪器的基本流程流动相携带进样装置引入的混合试样4、色谱法的分类按流动相状态的不同，可分为以下三类：

气相色谱法

(GasChromatography,GC)

液相色谱法

(LiquidChromatography，LC)

超临界流体色谱

(SupercriticalFluidChromatography，SFC)94、色谱法的分类9什么是气相色谱法？

以气体为流动相的色谱法

GasChromatogaphy，简称GC按固定相状态的不同可分为：气固色谱(GSC)气液色谱(GLC)10什么是气相色谱法？以气体为流动相的色谱法10应用范围：用于分离分析易汽化（在-190℃-500℃范围内有0.2-10mmHg的蒸气压的）稳定、不易分解、不易反应的样品，特别适合用于同系物、同分异构体的分离。11应用范围：111212什么是液相色谱法？

以液体为流动相的色谱法

LiquidChromatography，简称LC

应用范围：用于分离分析高沸点、热不稳定、离子型的样品。13什么是液相色谱法？以液体为流动相的色谱法131414其他分类方式按固定相使用的形式可分为柱色谱（columnchromatography）将固定相装在色谱柱内纸色谱（PaperChromatography）用滤纸做固定相或固定相载体的色谱薄层色谱（ThinLayChromatography）固定相均匀涂在玻璃板或塑料板上15其他分类方式按固定相使用的形式可分为15应用举例TLC123456789BandsDescription1PseudoginsenosideF112AmericanGinseng3GinsenosideRg14GinsenosideRf5Ginseng6GinsenosideRc7GinsenosideRb18Notoginseng9NotoginsenosideR1IdentificationofGinseng,AmericaginsengandNotoginseng16应用举例12二、色谱法基本理论拟解决的问题色谱相关术语色谱法理论的概况色谱中的动力学理论色谱分离情况的评价方法影响色谱分离的主要因素及条件选择（从理论的角度加以判断）17二、色谱法基本理论拟解决的问题171、色谱相关术语关于色谱峰关于保留值关于分配平衡181、色谱相关术语关于色谱峰18关于色谱峰的术语峰峰高基线峰宽半峰宽峰面积标准偏差σ色谱流出曲线19关于色谱峰的术语峰峰高基线峰宽半峰宽峰面积标准偏差σ色谱峰底宽、半峰宽及标准偏差三者的关系为：Y=4σ，Y1/2=2.354σ拖尾峰伸舌峰鬼峰、假峰畸峰基线漂移基线噪声谱带扩张2020关于保留值的术语死时间（t0，tM）：无保留组分出峰时间保留时间（tR）：调整保留时间（t’R）：21关于保留值的术语死时间（t0，tM）：无保留组分出峰时间死体积（V0，VM）：保留体积（VR）：调整保留体积（V’R）：22死体积（V0，VM）：22相对保留值（ri,s）：——

相对保留值又称为选择性因子（）——

在气相色谱中，相对保留值的大小仅与固定相种类和柱温有关。——

在液相色谱中，相对保留值的大小不仅与固定相种类和柱温有关，还与流动相种类及配比有关。23相对保留值（ri,s）：23色谱流出曲线的作用：

色谱峰数=样品中单组分的最少个数；

色谱保留值——定性依据；

色谱峰高或面积——定量依据；

色谱保留值和区域宽度

——色谱柱分离效能的度量。24色谱流出曲线的作用：色谱峰数=样品中单组分的最少个数；关于分配平衡的术语分配系数K（distributioncoefficient）25关于分配平衡的术语分配系数K（distribution

分配比k

又称为容量因子、容量比、分配容量，是指在一定温度和压力下，平衡状态时组分在固定相中的量与在流动相中的量之比值。是衡量柱子对组分保留能力的重要参数。tR’：组分在固定相中停留的时间，和组分在固定相中的质量ms成正比t0：组分在流动相中停留的时间，和组分在流动相中的质量mm成正比26分配比ktR’：组分在固定相中停留的时间，和组分在固定相中相比β：色谱柱内固定相和流动相体积之比是柱型及结构的重要特征。

27相比β：272、色谱分析法动力学理论研究理论的目的解决色谱峰的分离问题三个色谱基本理论问题色谱热力学问题——发展高选择性色谱柱色谱动力学问题——发展高效能色谱柱分离条件的最优化问题——分离条件优化282、色谱分析法动力学理论研究理论的目的28色谱动力学理论研究流出曲线展宽的本质及曲线形状变化的影响因素塔板理论速率理论29色谱动力学理论研究流出曲线展宽的本质及曲线形状变化的影响因素（1）塔板理论

塔板理论将色谱柱比作精馏塔，通过概率理论得到流出曲线方程(推导自学）30（1）塔板理论塔板理论将色谱柱比作精馏塔，通过概率理论得到t=tR时，C=Cmax，峰高正比于浓度C0，是峰高定量的基础。当n越大，柱效越大，Cmax/C0越大。即保留时间一定时，塔板数越多，峰越高。Cmax反比于tR，tR小，Cmax大，保留时间小的组分峰高且窄。tR大，Cmax小，保留时间大的组分峰低且宽。对色谱流出曲线方程的讨论31t=tR时，C=Cmax，峰高正比于浓度C0，是峰高定量的基

柱效n(塔板数）的定义

由流出曲线方程导出：

H=L/n

n是峰相对展宽的量度

n是柱效的量度

n是常数时，Y与tR

成正比

n越大，h越小，表明组分在柱中达到的分配平衡次数越多，对分离越有利，但还不能预言各组分有被分离的可能性。32柱效n(塔板数）的定义由流出曲线方程导出：32塔板理论的贡献塔板理论有助于我们形象的理解色谱的分离过程。导出色谱流出曲线方程，它符合高斯分布，与实验现象相吻合。导出理论塔板数的计算公式，作为柱效的评价指标。

33塔板理论的贡献塔板理论有助于我们形象的理解色谱的分离过程

塔板理论的局限塔板高度H是一个抽象的物理量，它的色谱本质是什么？它与哪些参变量有关，又怎样影响峰的扩张？对实验的指导意义有限。不能解释流速对理论塔板数的影响。有些假设不合理，如没有考虑纵向扩散对色谱分离的影响等。34塔板理论的局限塔板高度H是一个抽象的物理量，它的色谱本（2）速率理论速率理论是1956年荷兰学者VanDeemter等提出，因此又称作范第姆特方程运用流体分子规律研究色谱过程中产生色谱峰扩展的因素，导出了理论塔板高度与流动相线速度的关系，揭示了影响塔板高度的动力学因素

35（2）速率理论速率理论是1956年荷兰学者VanDeem根据塔板计算公式：

n=5.54(tR/Y1/2)2速率理论讨论的是色谱峰展宽原因，即影响塔板数n的因素，也就是影响塔板高度H的因素。H=A+B/u+Cu36根据塔板计算公式：36涡流扩散项A=2λdp涡流扩散项均匀性因子粒径37涡流扩散项涡流扩散项均匀性因子粒径37涡流扩散项A：由不等路径造成的色谱峰扩展。由于柱填料粒径大小不同，粒度分布范围不一致及填充的不均匀，形成宽窄、长短不同的路径，因此流动相沿柱内各路径形成紊乱的涡流运动，有些溶质分子沿较窄且直的路径运行，以较快的速度通过色谱柱，发生分子超前，反之，有些分子发生滞后，从而使色谱峰产生扩散。

38涡流扩散项A：由不等路径造成的色谱峰扩展。由于柱填料粒径大小分子扩散项B/uB=2γDg弯曲因子扩散系数39分子扩散项B/u弯曲因子扩散系数39分子扩散项：由于分子的纵向扩散造成的色谱峰扩展。即由于试样组分被载气带入色谱柱后，是以塞子的形式存在于色谱柱的很小一段空间中，由于在塞子前后存在浓度梯度，因此使运动着的分子产生纵向扩散，引起色谱峰扩展。40分子扩散项：由于分子的纵向扩散造成的色谱峰扩展。即由于试样组传质阻力项由气相传质阻力和液相传质阻力两项构成41传质阻力项由气相传质阻力和液相传质阻力两项构成41i)气相传质阻力项气相传质阻力项：试样组分从气相移动到固定相表面的过程中，由于质量交换过程需要一定时间（即传质阻力）而使分子有滞留倾向。在此过程中，部分组分分子随流动相向前运动，发生分子超前，引起色谱峰扩展。

42i)气相传质阻力项气相传质阻力项：试样组分从气相移动到固定气相传质阻力项表达式CguCg=容量因子43气相传质阻力项表达式Cgu容量因子43ii)液相传质阻力项液相传质阻力项：试样组分从固定相表面移动到固定相内部的过程中，由于质量交换过程需要一定时间（即传质阻力）而使分子有滞留倾向。在此过程中，部分组分分子先离开固定相表面，发生分子超前，引起色谱峰扩展。

44ii)液相传质阻力项液相传质阻力项：试样组分从固定相表面移液相传质阻力相表达式CL

uCL=液膜厚度液相扩散系数45液相传质阻力相表达式CLu液膜厚度液相扩散系数45气相色谱中的速率方程46气相色谱中的速率方程46速率方程给我们的什么启示为柱型的研究和发展提供理论依据为操作条件的选择提供理论指导为色谱柱的填充提供理论指导47速率方程给我们的什么启示为柱型的研究和发展提供理论依据4i)对柱型研究和发展的影响A=0?Golay1957年提出毛细管柱的概念（opentube）毛细管柱A=0，H=B/u+CuH↓，N↑，分离能力大大提高48i)对柱型研究和发展的影响A=0?48对柱型研究和发展的影响B=0?溶质在液体中的扩散系数DL≈10-5cm2/s溶质在气体中的扩散系数Dg≈10-1cm2/sDL《Dg当采用液体作流动相时

B→0液体作流动相时可用更细的固定相，A

↓HPLC柱效比GC要高2~3个数量级49对柱型研究和发展的影响B=0?49ii)操作条件对柱效的影响50ii)操作条件对柱效的影响50载气线速度（流速）的影响最佳流速：u=(B/C)1/2实用最佳流速：比最佳流速更快A与流速无关B/u：当流速小时，对H的大小起主导作用Cu：当流速大时，对H的大小起主导作用51载气线速度（流速）的影响最佳流速：u=(B/C)1/251容量因子k的影响不同组分k不同，测出的柱效不同在气相传质阻力相中，k↑

，Cg↑理论上说k越小柱效越高，实际不可取在液相传质阻力相中，k↑，Cl先↑，后↓当k=1时，最大。希望k在一个合适的范围内，通过改变柱温，固定相，柱型参数等可实现。52容量因子k的影响不同组分k不同，测出的柱效不同52柱温的影响间接影响、十分复杂对k影响，对扩散系数影响，从而对柱效产生影响，但影响情况难以判断53柱温的影响间接影响、十分复杂53iii)对色谱柱的填充提供理论指导固定相粒径dp：根据速率方程，粒径减小，A项减小，C项减小，柱效增加。但粒径太小，不易填充，同时A项增大。柱长L：柱长增加，总塔板数增加，但柱长增加，分离时间将增加。柱径：柱径越小，柱效越高，但柱径越小，固定相越难填充均匀。54iii)对色谱柱的填充提供理论指导固定相粒径dp：根据速率液膜厚度df：从柱效角度考虑，液膜越薄，柱效越高（根据速率方程），但允许的进样量减小。固定液与担体的配比一般在5:100-25:100之间，但现在更低配比的固定相也应用广泛。更重要的是：不同沸点的物质，应采用不同配比的固定相。55液膜厚度df：从柱效角度考虑，液膜越薄，柱效越高（根据速率方3.色谱分离基本方程对于常规分析工作，一般选用：选择性系数α（相对保留值）与保留指数I来评价固定液有效塔板数N有效来评价色谱柱与分离条件以分离度R作为柱的总分离效能指标563.色谱分离基本方程对于常规分析工作，一般选用：56（1）几个概念——选择性系数α定义与相对保留值(ri,s)基本相同不同之处在于:选择性系数是两个相邻峰的调整保留值之比（后峰比前峰，α≥1），而不是被测物与标准物质的调整保留值之比（可小于1）它是评价固定液选择性的指标。选择性系数越大，该柱对此相邻峰的分离越好。

57（1）几个概念——选择性系数α定义与相对保留值(ri,s)基几个概念——有效塔板数N有效在气相色谱中，通常用有效塔板数N有效和有效塔板高度H有效来评价柱子的分离效能，它扣除了死体积对分离的影响，更好地反映了柱子的实际分离效能。柱效越高，该柱的分离能力越好。58几个概念——有效塔板数N有效在气相色谱中，通常用有效塔板数N几个概念——分离度RR越大，说明两组分分离得越好。由于该定义综合了色谱动力学和热力学因素，可作为色谱柱的总分离效能指标。59几个概念——分离度RR越大，说明两组分分离得越好。59(2)色谱分离基本方程（Purnell方程）

公式推导60(2)色谱分离基本方程（Purnell方程）公式推导606161（3）色谱分离基本方程的启示要改善物质对的分离（提高R），即提高两相邻物质的分离度，可以采取以下措施：提高柱效N提高选择性系数α增大容量因子k62（3）色谱分离基本方程的启示要改善物质对的分离（提高R），即N的影响，如何提高N？分离度R与理论塔板数N的平方根成正比关系，增加塔板数，有利于提高分离度。增加柱长可增加N，改善分离，但分析时间将大大延长，峰产生扩展。减小塔板高度H：根据速率方程的启示制备一根性能优良的色谱柱是十分重要的。根据速率方程选择合适的色谱条件同样有效。63N的影响，如何提高N？分离度R与理论塔板数N的平方根成正比关K的影响，如何改变k？分离度与容量因子有关，容量因子大，分离好

k135791113∞k/k+10.500.750.830.880.900.920.931.00但当容量因子大于10，k/(k+1)的改变不大，而分析时间将大大延长。因此，k的最佳范围是1<k<10。64K的影响，如何改变k？分离度与容量因子有关，容量因子大，分离改变容量因子的方法有：改变柱温改变相比，即改变固定相的量和改变柱死体积，其中死体积对k/(k+1)的影响很大，使用死体积大的柱子，分离度将受到很大损失。在高效液相色谱中改变流动相的配比是最简便、最有效的方法65改变容量因子的方法有：65α的影响，如何改变α？66α的影响，如何改变α？66α越大，分离效果越好。增大α是提高分离度最有效的手段。改变柱温也可改变α。因此在气相色谱中，增大α最有效的手段是改变固定相，选择合适的固定相种类是解决分离问题的关键在高效液相色谱中，流动相的种类和配比是改善分离最简便有效的方法。67α越大，分离效果越好。676868（4）分离度究竟要多大？

一般来说R应大于1.5。具体工作中应根据定量要求和定量方法来确定。例如：含量50%的组分，要使峰高定量误差小于1%，需达到R1/2=1.28，而采用峰面积定量R1/2需1.00。含量1%的组分，要使峰高定量误差小于1%，需达到R1/2=1.83，而采用峰面积定量R1/2需2.37。69（4）分离度究竟要多大？一般来说R应大于1.5。69三、色谱定性与定量方法70三、色谱定性与定量方法70人参药材的HPLC图谱5171人参药材的HPLC图谱5171人参皂苷标准品的HPLC色谱图Rg1Rb1Re1572人参皂苷标准品的HPLC色谱图Rg1Rb1Re1572丙二酰基人参皂苷Rb173丙二酰基人参皂苷Rb173面积归一：Rg1=1.0%,Rb1=3.5%外标法：Rg1=0.2%,Rb1=0.5%74面积归一：Rg1=1.0%,Rb1=3.5%741.色谱定性分析两类方法：（1）利用保留值及其规律定性（2）与其它仪器或化学方法联合定性

751.色谱定性分析两类方法：75（1）利用保留值及其规律定性各物质在一定的色谱条件下均有确定不变的保留值，因此保留值可作为定性指标。利用纯物对照定性利用文献值对照定性（很少用）76（1）利用保留值及其规律定性76纯物质对照定性实现方法利用保留时间和保留体积定性77纯物质对照定性实现方法77用相对保留值定性用已知物增加峰高法定性

78用相对保留值定性78应用范围：适用于简单混合物，对该样品已有了解，并具有纯物质的情况。优点：应用简便，不需要其他仪器。缺点：定性结果的可信度不高。提高可信度的方法：双柱、双体系定性79应用范围：适用于简单混合物，对该样品已有了解，并具有纯物质的文献值对照定性分析（GC）实现方法测定相对保留值ri,s测定保留指数I80文献值对照定性分析（GC）实现方法80保留指数（I）：又叫Kovats，它规定正构烷烃的保留指数是其碳数的100倍，其它物质的保留指数在实际色谱条件下测定。选取与被测物相邻的两种正构烷烃做参照系，其中一种碳数为Z，另一种为Z+1，被测物的保留指数由下式计算：

81保留指数（I）：又叫Kovats，它规定正构烷烃的保留指数是优点：无需纯物质；保留指数具有较好的重现性和精密度；参数只与固定相和柱温有关。缺点：对结构复杂的物质，缺乏数据。适用范围：适用于简单混合物，无需纯物质。82优点：无需纯物质；保留指数具有较好的重现性和精密度；参数只与(2)与其它仪器或化学方法联合定性离线联用方式在线联用方式83(2)与其它仪器或化学方法联合定性离线联用方式83离线联用方式收集方法：GC中一般采用液氮冷阱冷却后收集应用范围：无标准物时，可对较为复杂的混合物进行定性分析缺点：麻烦84离线联用方式收集方法：GC中一般采用液氮冷阱冷却后收集84在线联用方式混合物经色谱分离后，将各组分直接由接口导入其它仪器中进行定性。常用的联用方法有：GC-MS、GC-FTIR、LC-MS……,其它仪器相当于色谱仪的检测器。使用范围：复杂样品的定性。优点：不需要标准物，定性结果可信度高，操作方便。缺点：需要特殊仪器或设备。85在线联用方式混合物经色谱分离后，将各组分直接由接口导入其它仪GC-MS86GC-MS862、色谱定量分析

定量基础

色谱定量分析是基于被测物质的量与峰面积成正比。在一定色谱条件下有：872、色谱定量分析定量基础87定量要解决的问题峰面积的测量和计算校正因子的测量与计算色谱定量方法及其应用88定量要解决的问题峰面积的测量和计算88峰面积的测量与计算积分仪色谱工作站简便、速度快，精度高，可达0.2-2%，对小峰及不对称峰的结果准确，是目前最常用的峰面积测量手段。89峰面积的测量与计算积分仪89重叠峰的测量切线分峰垂线分峰90重叠峰的测量切线分峰90连线分峰计算机拟合分峰91连线分峰91校正因子的测量与计算相对校正因子由于绝对校正因子与仪器的灵敏度有关，又由于灵敏度与实验条件相关，且每一检测器的灵敏度都是不同的，它不容易测量准确，亦无通用性，所以实际工作中使用相对校正因子。92校正因子的测量与计算相对校正因子92

相对校正因子的表达式质量校正因子摩尔校正因子相对响应值被测组分的质量标准物质量分子量93相对校正因子的表达式被测组分的质量标准物质量分子量93

相对校正因子的测量

理论上相对校正因子与试样、标准物质、检测器类型、载气类型有关，与其它色谱条件无关。相对校正因子一般通过实验自行测定。无纯物质时或对结果准确度要求不高时，相对校正因子可通过查表得。即无纯物，手册上又无数据时，可用一些计算方法估算这些物质的相对校正因子。94相对校正因子的测量理论上相对校正因子与试样、标准物质、检定量方法校正归一化法——

含归一化内标法——

含内标标准曲线法外标法——

含单点校正95定量方法校正归一化法——含归一化95（1）校正归一化法推导：96（1）校正归一化法推导：96应用范围：当试样中各组分都能流出色谱柱，且在检测器上均有响应，各组分峰没有重叠时，可用此法。优点：简便、准确，当操作条件如进样量等变化时，对定量结果影响很小，该法适合于常量物质的定量。缺点：对该法的苛刻要求限制了它的使用。97应用范围：当试样中各组分都能流出色谱柱，且在检测器上均有响应归一化法若各组分的定量校正因子相近或相同，则上式可简化为：98归一化法若各组分的定量校正因子相近或相同，则上式可简化为：9（2）内标法

将一定量的纯物质作为内标物，加入到准确称量的试样中。推导99（2）内标法将一定量的纯物质作为内标物，加入到准适用范围：当只需测定试样中某几个组分，且试样中所有组分不能全部出峰时可用。优点：受操作条件的影响较小，定量结果准确，使用上不像归一化法那样受到限制，此法适合于微量物质的分析。缺点：每次分析必须准确称量被测物和内标物，不适合于快速分析。100适用范围：当只需测定试样中某几个组分，且试样中所有组分不能全内标标准曲线法mi/ms=Ai/As，以mi/ms对Ai/As作内标标准曲线。优点：消除了某些操作条件的影响，方法简便，适合液体试样的常规分析。如白酒分析国标中采用此法。101内标标准曲线法mi/ms=Ai/As，以mi/ms对Ai/A外标法（标准曲线法）用于常规分析优点：操作简单，计算方便。缺点：结果的准确度取决于进样量的重现性和操作条件的稳定性。该法必须定量进样。102外标法（标准曲线法）用于常规分析102单点校正当被测试样中各组分的浓度变化范围不大时可用单点校正法。即配制一个与被测组分含量十分接近的标准溶液，定量进样，计算被测物的含量。103单点校正当被测试样中各组分的浓度变化范围不大时可用单点校正法第二章

气相色谱法GasChromatography104第二章

气相色谱法GasChromatography第二章气相色谱法

GC一、气相色谱仪及检测器105第二章气相色谱法

GC一、气相色谱仪及检测器1051.载气系统:提供洁净、流量稳定的载气

2.进样系统:使样品瞬间气化3.柱系统:完成样品的分离4.检测系统:将组分浓度信号转化为电信号5.色谱工作站：记录色谱图，处理数据，控制仪器操作1.气相色谱仪基本流程1061.载气系统:提供洁净、流量稳定的载气2.进样系统:气相色谱仪107气相色谱仪107气体净化装置108气体净化装置108进样器109进样器109110110

柱温箱111柱温箱111气相色谱填充柱112气相色谱填充柱1122.气相色谱检测器检测器各论检测器的性能指标1132.气相色谱检测器检测器各论113（1）检测器的定义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。理论上说，试样和流动相性质上的任何差异，都可用以设计检测器。114（1）检测器的定义检测器是将色谱柱后流出组分的含量转化为相应（2）检测器各论热导检测器氢火焰离子化检测器电子俘获检测器火焰光度检测器115（2）检测器各论热导检测器115热导检测器ThermalConductivityDetectorTCD116热导检测器116TCD117TCD117结构热丝118结构热丝118119119原理热导检测器是基于不同的物质具有不同的热导系数来设计的。当恒定的电流与载气通过热丝时，电压输出为零。当载气携带试样组分进入测量池时，由于被测组分与载气的热导系数不同，使参比池和测量池中热丝的温度发生差异。温度变化导致热丝的电阻有差异。电阻的差异导致电桥有信号输出（电压）。120原理热导检测器是基于不同的物质具有不同的热导系数来设计的。1热导检测器操作条件的选择桥流：桥电流越大，信号越大，E与I3成正比关系。但是…载气种类：选用热导系数大的氢气（氦气）做载气，灵敏度高。温度：温度低，灵敏度高，但不能低于柱温121热导检测器操作条件的选择桥流：桥电流越大，信号越大，E与I3气体的热导系数气体种类热导系数

0℃100℃空气2.173.14氢气17.4122.4氦气14.5717.41氧气2.473.18氮气2.433.14甲烷3.014.56苯0.921.84甲醇1.422.30二氧化碳1.472.22122气体的热导系数气体种类热导系数TCD的响应特性通用型检测器灵敏度较低，适合于大于几十ppm组分测定对卤化物、重金属酯响应较小浓度型检测器非破坏型检测器123TCD的响应特性通用型检测器123应用举例124应用举例124氢火焰离子化检测器FlameIonizationDetectorFID125氢火焰离子化检测器125原理126原理126FID127FID127蒸气分子受激发后被离子化，在电场作用下定向运动形成离子流，然后进行放大和记录。氢焰检测器的离子化作用机理：（发生在内层火焰中）

（发生在中层火焰中）128蒸气分子受激发后被离子化，在电场作用下定向运动形成离子流，然FID操作条件的选择气体流量载气流量：根据色谱柱条件选取氢气流量：用氮气作载气时，氢气与氮气的流量之比为1:1-1:1.5，此时不仅灵敏度高，且稳定性好。空气流量：一般，氢气与空气流量之比为1:10。气体纯度：要求高，对基线影响很大使用温度：大于80℃129FID操作条件的选择气体流量129FID的响应特性选择性检测器：对大多数有机物有响应，对无机物无响应，对含硫、卤素、氧、氮、磷的有机物响应很小。质量型检测器灵敏度高，一般比热导检测器高几个数量级，能检测ppb级物质，适合于痕量分析。线性范围宽，在107以上。结构简单、价格低廉。

130FID的响应特性选择性检测器：对大多数有机物有响应，对无机物应用举例工作环境分析实例131应用举例工作环境分析实例131电子俘获检测器electroncapturedetector

ECD132电子俘获检测器132结构133结构133原理载气电离：，生成基流。电负性的组分俘获电子：负离子与载气电离产生的正离子复合：由于被测组分俘获电子，使基流降低，产生负信号，形成倒峰。组分浓度越高，倒峰越大。

134原理载气电离：，生成基流。134ECD的响应特性

ECD是高选择性检测器，对含电负性原子或基团的化合物有高的响应。如卤素化合物、含氧、磷、硫的有机化合物和甾族化合物、金属有机化合物及螯合物等。灵敏度高，可检测ppt级电负性物质。适合于痕量分析。线性范围较窄，一般为103。

135ECD的响应特性ECD是高选择性检测器，对含电负性原子或基应用举例ECD检测器顶空分析法水中丙烯酰胺的测定GB11936-89136应用举例ECD检测器136火焰光度检测器FlamePhotometricDetectorFPD137火焰光度检测器137结构138结构138原理含硫试样在富氢火焰下燃烧，发生下述反应：139原理含硫试样在富氢火焰下燃烧，发生下述反应：139S原子在适当温度下生成激发态S*2，当其跃迁回基态时，发射出350-430nm的特征光谱。含磷试样以HPO*形式发射526nm的特征光谱。这些光经滤光片照射在光电倍增管上，产生光电流，经放大后信号由记录仪记录下来。140S原子在适当温度下生成激发态S*2，当其跃迁回基态时，发射出响应特性选择性好，对含磷或含硫的化合物有很高的灵敏度，对烃类及其它化合物的响应值很小。141响应特性选择性好，对含磷或含硫的化合物有很高的灵敏度，对烃类应用举例142应用举例142(3)检测器的主要性能指标灵敏度（响应值、应答值）检测限（敏感度）最小检测量响应时间线性范围

143(3)检测器的主要性能指标灵敏度（响应值、应答值）143检测器的分类方式根据检测原理的不同，可将检测器分为浓度型检测器：检测器的响应值与组分的浓度成正比，如TCD。质量型检测器：检测器的响应值与单位时间内进入检测器的组分的量成正比，如FID。破坏型和非破坏型检测器通用型和选择性检测器144检测器的分类方式根据检测原理的不同，可将检测器分为144灵敏度145灵敏度145不同类型的检测器灵敏度的单位和计算方式都不同浓度型检测器(mV·mL·mg-1)质量型检测器(mV·s·g-1)146不同类型的检测器灵敏度的单位和计算方式都不同146检测限（敏感度）

检测限D是指检测器恰能产生和噪声相鉴别的信号时，在单位体积或时间内需向检测器进入的物质质量（单位为g），通常认为恰能和噪声相鉴别的信号至少应等于噪声的两倍。即D越小，说明仪器越敏感；而灵敏度大，但噪声也较大，即检测限大，并不能说明该检测器性能好。因此检测限是检测器的最主要性能指标。

147检测限（敏感度）检测限D是指检测器恰能产生和噪声相鉴别的信噪声148噪声148最小检测量最小检测量Q0是指检测器恰能产生和噪声相鉴别的信号时，所需进入色谱柱的最小物质量（或最小浓度）最小检测量Q0与检测限成正比，但不同的是，Q0不仅与检测器的性能有关，还与柱效和操作条件有关，所得色谱峰越窄，最小检测量越小。

149最小检测量最小检测量Q0是指检测器恰能产生和噪声相鉴别的信号计算公式浓度型质量型150计算公式150线性范围是指试样量与信号之间保持线性关系的范围，用最大进样量和最小进样量的比值来表示，此范围越大，越有利于准确定量。151线性范围是指试样量与信号之间保持线性关系的范围，用最大进样量响应时间指进入检测器的组分输出达到63%所需的时间，该时间受到检测器死体积、电路滞后等影响。希望越小越好152响应时间指进入检测器的组分输出达到63%所需的时间，该时间受完美的检测器该是什么样的？通用性强，能检测多种物质，或选择性好，只对某一类物质有特别高的灵敏度。即可作常量分析，也能作微量分析，即线性范围宽。稳定性好，对色谱条件不敏感，噪音、漂移小。仪器死体积小，响应时间快。样品通过检测器时，不被破坏。操作简便，易维修，价廉。153完美的检测器该是什么样的？通用性强，能检测多种物质，或选择性讨论题：气相色谱检测器的选择工业级乙醇中含水量的测定石油中的硫化物分析香精成分的定性分析天然气中的烃类分析水中硝基苯类污染物的分析农产品中的有机磷农药的分析茶叶中有机氯农药的残留城市空气中的有机污染物汽车尾气中的主要成分的测定154讨论题：气相色谱检测器的选择工业级乙醇中含水量的测定154二、气相色谱固定相GasChromatographyStationaryPhase

根据固定相形态的不同，将气相色谱分为气固色谱和气液色谱两类。155二、气相色谱固定相1551.气固色谱固定相类名称分离对象吸附剂活性炭永久性气体和低沸点烃类硅胶永久性气体和低级烃氧化铝烃类及有机异构体，在低温下可分氢同位素分子筛特别适合永久气体和惰性气体分离合成高分子多孔小球分离气体和液体中的水，CO，CO2，CH4，低级醇，以及H2S，SO2，NH3，NO2等1561.气固色谱固定相类名称分离对象吸附剂活性炭永久性气体和低沸2.气液色谱固定相

由担体与固定液构成1572.气液色谱固定相由担体与固定液构成157（1）担体对担体的要求表面积大化学惰性热稳定性好机械强度高担体种类

硅藻土型非硅藻土型158（1）担体对担体的要求158硅藻土型担体（1）159硅藻土型担体（1）159硅藻土型担体（2）红色担体适合涂非极性固定液，分析非极性和弱极性样品白色担体适合涂渍极性固定液，分析极性样品。适合制备低含量的固定相。担体表面的活性与去活酸洗、碱洗、硅烷化、釉化160硅藻土型担体（2）红色担体160非硅藻土型聚四氟乙烯担体表面惰性，耐腐蚀，适合于分离强极性化合物、腐蚀性化合物。玻璃微球担体表面积小，适合于低固定液含量，适合分离高沸点、强极性化合物。161非硅藻土型聚四氟乙烯担体161（2）固定液对固定液的要求：P*小，热稳定性好可溶性好化学稳定性好黏度小162（2）固定液对固定液的要求：162

固定液分类及其应用163固定液分类及其应用163

固定液的表征

麦克雷诺常数

即以苯、正丁醇、2-戊酮、硝基丙烷、吡啶、2-甲基-2-戊醇、1-碘丁烷、2-辛炔、二氧六环、顺式八氢化茚十种标准物质为探针，测定这些化合物在被测固定液上的保留指数Ip与它们在角鲨烷上的保留指数Is之差，即，对这十种的探针，ΔI分别以X’、Y’、Z’、U’、S’、H、J、K、L、M表示，称为麦克雷诺常数。它们反映了样品与固定液之间不同类型的作用力。164固定液的表征麦克雷诺常数164

组分与固定液之间的相互作用力静电力（定向力）

u1为固定相的偶极距、u2为被测物的偶极距、K为常数、T柱温、γ为分子间距诱导力色散力色散力与沸点成正比，任何物质间都有色散力氢键力165组分与固定液之间的相互作用力静电力（定向力）165

固定液的选择

固定液的选择原则

一般是根据“相似相溶”的原则进行，即固定液与被测物组分在性质上有某些相似时，其溶解度就大，即作用力大，保留时间越长。166固定液的选择固定液的选择原则166三、毛细管柱气相色谱法简介1.毛细管柱的分类根据柱材料分玻璃柱：杂质多，柱内表面吸附和催化活性大。石英柱：惰性好，聚亚酰胺外涂层耐350℃，镀铝外涂层耐480℃金属柱：机械强度好，耐高温167三、毛细管柱气相色谱法简介1.毛细管柱的分类167石英毛细管柱168石英毛细管柱168

按固定相的形态分类WCOT—wall-coatedopentubularcolumn壁涂毛细管柱、化学键合相毛细管柱、交联毛细管柱SCOT—support-coatedopentubularcolumn

涂载体毛细管柱PLOT—porous-layeropentubularcolumn

多孔层毛细管柱169按固定相的形态分类WCOT—wall-coatedop2.毛细管柱与填充柱的比较11702.毛细管柱与填充柱的比较11703.毛细管气相色谱法的特点

由于渗透性好，可使用长的色谱柱。相比（β）大，有利于实现快速分离。应用范围广。柱容量小，允许进样量小。操作条件严格，要求柱外死体积小。总柱效高，分离复杂混合物的能力大为提高。

1713.毛细管气相色谱法的特点由于渗透性好，可使用长的色谱柱4.毛细管柱色谱系统

1724.毛细管柱色谱系统172与填充柱气相色谱系统的区别进样器及进样方式防止样品超过柱容量只减小进入柱中的载气流量，减小进样器死体积的影响尾吹

减小检测器死体积的影响，提高分辨率提高检测器的灵敏度173与填充柱气相色谱系统的区别进样器及进样方式173毛细管气相色谱进样方式分流进样174毛细管气相色谱进样方式分流进样174

分流进样的特点主要用于浓度较高样品和不能稀释的样品，每个组分的浓度通常大于50ppm。瞬间进样，柱效较高。进样和气路系统易于控制，操作简单，易于自动化。样品中不挥发组分大都沉积在内插玻璃管中，易于清洗更换，不污染色谱柱。宽沸点样品分流失真，定量准确性差，重复性不好。载气和样品大量排空，污染环境。

175分流进样的特点主要用于浓度较高样品和不能稀释的样品，每个组

无分流进样适合于沸程窄，极性大的痕量组分分析，溶质沸点较高，一般150℃以上。进样量大，样品几乎全部进柱。定量相对误差比分流法小。但线性差。需用耐溶剂冲洗的交联柱常量分析样品要用适当溶剂稀释。较难操作。176无分流进样适合于沸程窄，极性大的痕量组分分析，溶质沸点较分流失真177分流失真177填充柱和毛细管柱的比较2178填充柱和毛细管柱的比较2178四、程序升温气相色谱法程序升温是一种色谱技术，具体操作是使柱温按预定的加热速度，随时间作线性或非线性的增加程序升温技术通常用于沸点范围较宽的样品的分析179四、程序升温气相色谱法程序升温是一种色谱技术，具体操作是使柱宽沸程试样在恒定柱温及程序升温时的分离结果比较1.丙烷（-42℃）2.丁烷（-0.5℃）3.戊烷（36℃）4.己烷（68℃）5.庚烷（98℃）6.辛烷（126℃）7.溴仿（150.5℃）8.间氯甲苯（161.6℃）9.间溴甲苯（183℃）180宽沸程试样在恒定柱温及程序升温时的分离结果比较180分为单阶程序升温和多阶程序升温两种方式主要操作参数有：初始温度，初始时间，升温速率，终止温度，终止时间tTc181分为单阶程序升温和多阶程序升温两种方式tTc181本章总结：

气相色谱的方法、仪器和条件方法、仪器的选择根据样品的挥发性和热稳定性选GC/HPLC根据分析对象的复杂性选择色谱柱和仪器：填充柱/毛细管柱根据分析对象的特性和分析要求选择合适的检测器：TCD/FID/ECD/FPD/MS

根据检测器种类和分析要求选择合适载气

根据分析对象的极性选择合适的固定相182本章总结：

气相色谱的方法、仪器和条件方法、仪器的选择182固定相种类根据样品的性质选择固体吸附剂或固定液固定液根据“相似相溶”的原则进行选择极性组分的分离选极性固定相非极性组分的分离选非极性固定相既有极性组分又有非极性组分的时候，选极性固定相183固定相种类根据样品的性质选择固体吸附剂或固定液183流动相（载气）种类流动相的种类要视检测器种类确定。常用的有氢气（热导用）、氮气（氢火焰用）、氦气（均可用，但价格较高）。氢气和氦气适合于快速分析。氮气做载气峰型较好，柱效较高。184流动相（载气）种类流动相的种类要视检测器种类确定。1844.气相色谱操作条件的选择流速柱温气化温度检测器参数进样量1854.气相色谱操作条件的选择流速185流速u（Fc）根据速率方程，可计算求出最佳流速，此时柱效最高。在实际工作中，为缩短分析时间，往往使流速稍高于最佳流速。具体的：对于填充柱，氮气的实用最佳线速为10-15cm/s；氢气为15-25cm/s；氦气介于两者之间。若填充柱内径为2mm，则体积流速为氮气10-25ml/min，氢气30-50ml/min。186流速u（Fc）根据速率方程，可计算求出最佳流速，此时柱效最高柱温Tc直接影响分析效能和分析速度。每一种固定液都有它的最高使用温度，柱温不可超过这一温度，否则固定液挥发流失。柱温太高，组分挥发度靠拢，不利于分离。但柱温太低，被测组分的扩散速度下降，分配不能快速达到平衡，影响峰型，柱效下降，并使分析时间大大延长。柱温选择的原则是，在保证难分离物质有良好分离的前提下（分离度满足要求），可以采取较高柱温，以缩短分析时间，保证峰型对称。187柱温Tc直接影响分析效能和分析速度。187混合物bp柱温固定液含量

>300℃低于bp100-200℃1-3%200-300℃低于bp100℃5-10%100-200℃平均bp的2/310-15%气体室温15-25%吸附剂沸程范围>100℃程序升温具体的188混合物bp柱温固定液含量汽化温度一般进样方法下，汽化温度比柱温高30-70℃。进样量大时高一些好，保证瞬间汽化。不可超过试样的分解温度。其它气化温度与具体进样方式有关。189汽化温度一般进样方法下，汽化温度比柱温高30-70℃。189检测器相关参数检测器温度：一般大于或等于柱温，具体与检测器种类有关。热导桥电流：与载气种类有关

氢火焰检测器的氮、氢、空流量及比例…190检测器相关参数检测器温度：一般大于或等于柱温，具体与检测器种进样量液体试样一般进样量0.1-5μl。气体试样一般进样量为0.1-10ml。具体视柱类型，固定液含量（不能超过柱容量）、进样方式、检测器的灵敏度和线性范围等确定。191进样量液体试样一般进样量0.1-5μl。191沸点340℃ppm级MSFID塑化剂的测定192沸点340℃塑化剂的测定192193193第三章

高效液相色谱法HighPerformanceLiquidChromatographyHPLC194第三章高效液相色谱法194一、高效液相色谱法概述

GCHPLC应用范围热稳定、低沸点的物质热不稳定、高沸点、离子型的物质热力学理论较成熟正在发展中分析成本低高分离能力与柱的类型有关较高1.高效液相色谱法与气相色谱法的比较

195一、高效液相色谱法概述

GCHPLC应用范围热稳定、低沸点的2.高效液相色谱法与经典液相色谱法的比较

经典液相色谱法高效液相色谱法粒径(μm)75-6003-50（常用5-10）柱前压力(atm)0.01-1.020-300分析时间(h)1-200.05-1.0色谱柱长度(cm)50-2002-30柱效(块/m)2-50104-105样品用量(g)1-1010-6-10-21962.高效液相色谱法与经典液相色谱法的比较

经典液相色谱法3.高效液相色谱法的特点高压高速高效高灵敏度1973.高效液相色谱法的特点高压1974.应用举例丹参RadixSalviaeMiltiorrhizae1984.应用举例丹参198丹参的HPLC指纹图谱199丹参的HPLC指纹图谱199二、高效液相色谱理论基础H=A+B/u+CuA=2λdpB→0C=?高效液相色谱中的速率方程200二、高效液相色谱理论基础H=A+B/u+Cu高效液相色谱中的

迁移的流动相的传质阻力201迁移的流动相的传质阻力201

滞留的流动相的传质阻力202滞留的流动相的传质阻力202高效液相色谱中的速率方程涡流扩散项纵向扩散流动相传质滞留区传质固定相内传质2032032042042.对速率方程的讨论选用细颗粒填料可获高柱效流动相流速低，有利于达到高柱效选用黏度小的流动相有利于提高柱效温度的影响液膜厚度的影响2052.对速率方程的讨论选用细颗粒填料可获高柱效2053.柱外效应由于色谱柱之外的因素引起的色谱峰的展宽，例如进样系统、连接管路及检测器的死体积等。2063.柱外效应由于色谱柱之外的因素引起的色谱峰的展宽，例如进三、高效液相色谱仪1.高效液相色谱仪流程207三、高效液相色谱仪1.高效液相色谱仪流程207高效液相色谱仪208高效液相色谱仪2082.高压输液系统

往复泵原理示意图溶剂瓶1232342092.高压输液系统往复泵原理示意图溶剂瓶12323420

梯度洗提梯度洗提

即程序控制流动相的组成，使在整个分离过程中，溶剂强度按照特定的变化规律增加。

优点：分离复杂混合物，使所有组分都处在最佳的k值范围内。

缺点：检测器的使用受到限制，分析结果的重复性取决于流速的稳定性。柱子需进行再生处理。210梯度洗提梯度洗提210溶剂A溶剂B电磁阀A电磁阀B混合室泵溶剂A溶剂B高压泵A

高压泵B混合室低压溶剂梯度方框图高压溶剂梯度方框图

梯度洗提流程211溶剂A溶剂B电磁阀A电磁阀B混合室泵溶剂A溶剂B高压泵A高应用举例212应用举例2123.进样系统

六通进样阀结构示意图2133.进样系统六通进样阀结构示意图2134.分离系统——色谱柱

包括柱管与固定相两部分一般色谱柱长5～30cm，内径为4～5mm凝胶色谱柱内径3～12mm微柱内径1-2mm，长1-5cm制备往内径较大，可达25mm以上2144.分离系统——色谱柱包括柱管与固定相两部分2145．检测系统

紫外检测器示差折光检测器荧光检测器电导检测器2155．检测系统紫外检测器215

（1）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二极管阵列检测器216（1）紫外检测器固定波长的紫外检测器216固定波长的紫外检测器217固定波长的紫外检测器217

可变波长的紫外检测器218可变波长的紫外检测器218

二极管阵列检测器219二极管阵列检测器219二极管阵列检测器之三维图220二极管阵列检测器之三维图220二极管阵列检测器之IsoabsorbancePlot

221二极管阵列检测器之IsoabsorbancePlot22响应特性选择性检测器，如芳烃类化合物的检测灵敏度高，可检测10-9g/mL的物质线性范围宽，104-105对温度及流动相的改变不敏感适合梯度洗提HPLC常规检测器222响应特性选择性检测器，如芳烃类化合物的检测222应用举例波长的选择223应用举例波长的选择223

（2）示差折光检测器结构224（2）示差折光检测器结构224响应特性通用性检测器低灵敏度基线易受温度的影响不适合梯度洗提225响应特性通用性检测器225(3)荧光检测器结构226(3)荧光检测器结构226响应特性选择性检测器。如PAH，蛋白质高灵敏度，比紫外高约1000倍适合梯度洗提227响应特性选择性检测器。如PAH，蛋白质227应用举例228应用举例228(4)电导检测器结构电路检测器池体2.电极3.电源4.电阻5.相敏检波器6.记录系统229(4)电导检测器结构电路检测器池体2.电极3.响应特性选择性检测器，对离子型化合物有响应灵敏度高受温度的影响不能梯度洗提230响应特性选择性检测器，对离子型化合物有响应230（5）几种检测器特性比较

示差折光紫外荧光电导应用范围通用选择性高选择性选择性可否梯度淋洗不可可可不可线性范围104105103104最小检测量μgngpgng对温度敏感度敏感低低敏感溶剂使用情况无限制受限制受限制受限制231（5）几种检测器特性比较

示差折光紫外荧光电导应用范围通用讨论：液相色谱检测器的选择葡萄糖产品的含量测定地下水中酚类化合物的分析矿泉水中无机阴离子的测定痕量氨基酸的分析去痛片中有效成分的分析链烷基磺酸盐的测定蛋白质的分子量测定232讨论：液相色谱检测器的选择葡萄糖产品的含量测定232四、HPLC主要类型及其选择

化学键合相色谱法液固色谱法离子对色谱法离子色谱法体积排阻色谱法

233四、HPLC主要类型及其选择化学键合相色谱法2331.化学键合相色谱法（1）分离机理正相键合相色谱法：固定相的极性大于流动相的极性，适用于分离油溶性或水溶性的极性或强极性化合物。

分配机理：分配系数

x为溶质，M为溶剂反相键合相色谱法：固定相的极性小于流动相的极性，适于分离非极性、极性和离子性化合物。应用最广泛2341.化学键合相色谱法（1）分离机理234反相键合相色谱法的疏溶剂机理：溶质进入极性流动相后，排挤部分溶质分子，其疏水基团由于流动相的斥力推动而直接与非极性固定相上的烷基缔合，构成单分子吸附层，这种作用时可逆的。当流动相极性减小时，这种疏溶剂斥力下降。235反相键合相色谱法的235（2）固定相

疏水基团如不同链长的烷烃（C8和C18）和苯基极性基团如氨丙基，氰乙基、醚和醇236（2）固定相236常用固定相237常用固定相237应用举例238应用举例238（3）流动相表征溶剂特性的重要参数溶剂强度ε°：溶剂分子与吸附剂的亲合程度，ε°越大，亲合力约大。溶解度参数δ：衡量溶剂极性强度的指标，δ越大，极性越强。极性参数P’：溶剂与乙醇、二氧六环、硝基甲烷相互作用的度量，比较全面的反映了溶剂的性质。粘度η：239（3）流动相表征溶剂特性的重要参数239溶剂Eηε°δPˊxexdxn正己烷1.880.300.017.30.1

四氢呋喃7.60.460.579.14.00.380.200.42乙腈37.50.340.6511.85.80.310.270.42甲醇32.70.540.9512.95.10.480.220.31水78.50.89

2110.20.370.370.25240溶剂Eηε°δPˊxexdxn正己烷1.880.300.01

溶剂的选择原则溶剂具有稳定的化学性质溶剂的选择与使用的检测器要有相容性溶剂的粘度要小溶剂的沸点不能太低溶剂的纯度要高且价格便宜

241溶剂的选择原则溶剂具有稳定的化学性质241正相：正己烷、正庚烷、乙醚、二氯甲烷、氯仿等，己烷为主体，加入质子接受体乙醚或甲基叔丁基醚，质子给予体氯仿，偶极溶剂二氯甲烷反相：水、甲醇、乙腈、四氢呋喃、乙醇及其混合物等，以水为主体，加入质子接受体甲醇，质子给予体乙腈，偶剂溶剂四氢呋喃。242正相：正己烷、正庚烷、乙醚、二氯甲烷、氯仿等，己烷为主体，加应用举例243应用举例2432.液固色谱法（1）分离机理以固体吸附剂为固定相的液相色谱法。由于溶质分子和流动相分子在吸附剂表面的吸附活性中心上进行竞争吸附，这种竞争吸附形成不同溶质在吸附剂表面的吸附、解吸平衡。平衡常数的不同导致不同溶质得以分离。2442.液固色谱法（1）分离机理244

（2）固定相

极性固定相：硅胶、氧化镁、氧化铝等非极性固定相：活性炭、高分子多孔微球、碳多孔微球等

245（2）固定相245（3）流动相ε°越大，洗脱力越强。合适的洗脱强度可通过混合溶剂来得到硅胶为固定相时：以弱极性的正构烷烃为主体，加入二氯甲烷等中等极性溶剂调节合适的洗脱强度。可用水对硅胶进行减活处理，或加入四氢呋喃、乙腈、甲醇、异丙醇等改性剂246（3）流动相246（4）应用中等分子量的油溶性样品如油品、脂肪、芳烃等不同极性取代基的化合物结构异构体和几何异构体混合物的分离247（4）应用中等分子量的油溶性样品如油品、脂肪、芳烃等247应用举例248应用举例2483.离子对色谱法

（1）分离机理将一种或数种与样品离子电荷（A+）相反的离子(B-)（称为对离子或反离子）加入到色谱系统流动相中，使其与样品离子结合生成弱极性的离子对（中性缔合物）的分离方法。多为反相离子对色谱2493.离子对色谱法（1）分离机理249250250（2）固定相、流动相和离子对试剂固定相：多为C18,C8反相键合相流动相：以水为主的缓冲液，或水-甲醇、水-乙腈等混合溶剂离子对试剂：四丁基铵正离子、十六烷基三甲基铵正离子，ClO4-，十二烷基磺酸根等251（2）固定相、流动相和离子对试剂固定相：多为C18,C8反相

（3）应用有机酸、有机碱特别是强酸强碱的分析，如羧酸、磺酸、胺类、酚类、药物、染料等252

（3）应用有机酸、有机碱特别是强酸2524.离子色谱法

(1)分离机理试样中的离子与离子交换树脂上的离子发生反应：

阳离子交换：树脂—SO3-H++M+=树脂—SO3-M++H+

阴离子交换：树脂—NR3+Cl-+X-=树脂—NR3+X-+Cl-不同的离子与树脂离子的交换能力（亲和能力）不同，亲和力越大，离子越难洗脱，从而得以分离。2534.离子色谱法(1)分离机理253（2）固定相

离子交换剂，最常用的是乳胶薄壳型离子交换树脂小球，根据功能基可分为：强酸型（磺酸基团）、强碱型（季铵基）、弱酸型（羧酸）、弱碱型（伯、仲、叔胺）254（2）固定相254（3）流动相

双柱抑制型：分离阳离子，一般采用无机酸如HCl，HNO3等；分离阴离子，一般采用NaOH、NaHCO3/NaCO3、苯甲酸及其盐、酒石酸、柠檬酸等255（3）流动相255离子交换色谱与离子色谱的分离原理一样离子色谱最大的改进是解决了微量组分的检测问题

双柱抑制型：在分离柱和检测器之间加一个化学抑制器，其作用有二，一是降低淋洗液的背景电导，二是增加被测离子的电导值，改善信噪比。灵敏度高。

单柱非抑制型：淋洗液直接进入电导检测器。简单、分辨率较好。（4）离子色谱仪的结构256离子交换色谱与离子色谱的分离原理一样（4）离子色谱仪的结构2257257电化学自再生微膜抑制器结构示意图（阴离子）258电化学自再生微膜抑制器结构示意图（阴离子）258

（5）应用分析无机阴离子的首选方法还可用于分析无机阳离子，有机酸、碱，糖类、蛋白质等。259

（5）应用分析无机阴离子的首选方法259应用举例7种阴离子的色谱图1.F-，2.Cl-，3.NO2-，4.Br-，5.NO3-，6.PO43-，

7.SO42-260应用举例7种阴离子的色谱图2605.体积排阻色谱法（SEC）

(1)分离原理以多孔凝胶为固定相，利用精确控制的凝胶孔径，使样品中不同分子大小的组分得以分离。

VR=V0+KD·Vp0<KD<1.0洗脱体积在V0

和V0+Vp之间，峰容量有限，10-12个峰用于分离分子大小差大于10%的样品2615.体积排阻色谱法（SEC）(1)分离原理261分离原理示意图262分离原理示意图262使用水溶液的凝胶过滤色谱法（GFC），主要用于分析多肽、蛋白质、核酸、多糖等。使用有机溶剂的凝胶渗透色谱法(GPC)，主要用于高聚物（如聚乙烯、聚氯乙烯等）分子量的测定263263（2）固定相软质凝胶：如交联葡聚糖等，水相分离生化体系，适于低、中压操作半刚性凝胶：较高交联度的苯乙烯、二乙烯苯共聚物，有机相洗脱，可承受10Mpa的压力硬质凝胶高交联度苯乙烯、二乙烯苯共聚物：凝胶渗透色谱法多孔球形硅胶：凝胶过滤色谱法、凝胶渗透色谱法羟基化聚醚多孔微球：凝胶过滤色谱法264（2）固定相软质凝胶：如交联葡聚糖等，水相分离生化体系，适于

（3）流动相改善分离主要通过固定相来实现。流动相的选择原则是：溶解样品、与凝胶浸润、与检测器匹配、粘度小。如四氢呋喃；缓冲溶液265

（3）流动相改善分离主要通过固定相来实现。流动相的选择原（4）应用大分子的分离分析聚合物分子量分布的测定266（4）应用大分子的分离分析266应用举例1.聚乙二醇400002.聚乙二醇100003.聚乙二醇30004.聚乙二醇10005.聚乙二醇267应用举例1.聚乙二醇40000