仪器分析大连理工大学44液相基本原理与主要分离类型课件

第四章

高效液相色谱法和超临界流体色谱法4.4.1

液-固吸附色谱4.4.2

液-液分配色谱4.4.3离子交换色谱4.4.44.4.5离子对色谱4.4.6排阻色谱4.4.7

亲和色谱第四节

液相色谱中的主要分离类型mainseparatingtypesinLCHighperformanceliquidchromatographyandSupercriticalfluidchromatography

2023/2/64.4.1

液-固吸附色谱

固定相：固体吸附剂，如硅胶、氧化铝等，较常使用的是5～10μm的硅胶吸附剂。

流动相：各种不同极性的一元或多元溶剂。

基本原理：组分在固定相吸附剂上的吸附与解吸；适用于分离相对分子质量中等的油溶性试样，对具有官能团的化合物和异构体有较高选择性。

2023/2/6基本原理：

流动相中的溶质分子（X）与溶剂分子（S）在固定相吸附剂上的竞争吸附：Xm+nSa=Xa+nSm

下标m、a分别表示流动相和固定相，n是被吸附的溶剂分子数。达到吸附平衡时，吸附平衡常数（K）可表示为：K分配系数，但K值大，表明该溶质分子在固定相上被吸附得多，吸附作用强，该组分的保留时间长，分配系数也大。吸附平衡常数K可以由吸附等温线数据求出。

2023/2/64.4.2

液-液分配色谱固定相与流动相互不相溶。

基本原理：组分在固定相和流动相上的分配。

流动相：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

normalphase)，反之流动相的极性大于固定液的极性(反相

reversephase)。正相与反相的出峰顺序相反。

固定相：早期涂渍固定液，现已不采用。

化学键合固定相：将基团通过化学反应键合到硅胶（担体）表面的游离羟基上，如C18柱（反相柱）。2023/2/6分析实例：2023/2/64.4.3

离子交换色谱

固定相：阴离子交换树脂或阳离子离子交换树脂。

流动相：阴离子交换树脂作固定相，采用碱性水溶液；阳离子交换树脂作固定相，采用酸性水溶液。

2023/2/6基本原理平衡时，平衡常数为对于磺酸型阳离子交换树脂，一价阳离子的KB/A值顺序：

Cs+>Rb+>K+>NH4+>Na+>H+>Li+二价阳离子的KB/A值顺序：

Ba2+>Pb2+>Sr2+>Ca2+>Cd2+>Cu2+对于季胺型阴离子交换树脂，一价阴离子的KB/A值顺序：

ClO4->I->HSO4->SCN->NO3->Br->NO2->CN->Cl->BrO3->OH->HCO3->H2PO4->IO3->CH3COO->F-2023/2/6离子交换分离实例2023/2/64.4.4

离子色谱

ionchromatography

离子色谱是在20世纪70年代中期发展起来的一种技术，其与离子交换色谱的区别是其采用了特制的、具有极低交换容量的离子交换树脂作为柱填料，并采用淋洗液抑制技术和电导检测器，是测定混合阴离子的有效方法。有关内容将在本章第五节中讲授。2023/2/6基本原理：形成的离子对化合物X+Y-，在两相间进行分配：

X+水相+Y-水相=X+Y-有机相

平衡常数：

溶质在两相间的分配系数DX为：

不同待测离子与反离子形成离子对的能力不同，分配系数存在差异，导致在固定相中滞留时间不同，从而实现色谱分离。

2023/2/6离子对的容量因子k可表示为：

则组分的保留时间：

保留值随KXY和[Y-]水相的增大而延长，而KXY取决于对离子和有机相的性质，则控制流动相中加入的对离子特性和浓度可以调整组分保留时间，达到提高色谱分离选择性的目的。2023/2/6分析实例：2023/2/6基本原理：色谱柱的总体积为

Vtol=Vm+Vp+Vg

Vm为死体积，即对应于完全排斥分子流出体积；Vp为孔体积；Vg为凝胶体积（去除孔体积）。组分的保留体积为

VR=Vm+KVp

2023/2/6基本原理：分配系数：

分子完全排斥时，K=0；可自由进入孔道时，K=1；部分进入时，K=0～１；保留体积位于：

Vm～Vm+Vp2023/2/6分析实例：2023/2/6请选择内容结束4.1

高效液相色谱法的特性

4.2

高效液相色谱仪

4.3

液相色谱的固定相与流动相

4.4

液相色谱中的主要分离类型