现代仪器分析色谱分析

关于现代仪器分析色谱分析第1页，课件共36页，创作于2023年2月分类二、气相色谱法三、高效液相色谱法一、概述及色谱参数第2页，课件共36页，创作于2023年2月色谱法：一种分离分析方法，具有超高的分离能力。分离原理：固定相：固定在管内的填充物。（固体或液体）流动相：携带混合物流过固定相的流体。（气体或液体）它利用各组分在两相间分配系数的差别，当溶质在两相间做相对运动时，各物质在两相间进行多次分配，从而使各组分得到分离。一、概述第3页，课件共36页，创作于2023年2月色谱参数

基线

在操作条件下，没有组分流出时的流出曲线，即只有载气通过时的信号。稳定的基线应是一条平行于时间轴的直线。色谱峰是色谱图上的突起部分，即组分流经检测器所产生的信号。

色谱流出曲线图第4页，课件共36页，创作于2023年2月定性参数

保留值：（保留时间、保留体积）保留时间tR

死时间t0(tM)调整保留时间tR’t’R=tR-tM：被测组分从进样开始到柱后出现浓度最大值所需的时间。：空气、甲烷等不被固定相吸附或溶解的惰性物质流经柱的时间。：由于溶解或吸附于固定相，比不溶解或不被吸附的组分在色谱中多滞留的时间。第5页，课件共36页，创作于2023年2月调整保留体积VR’死体积V0

Fc:流动相的流速(ml/min)保留体积VR

第6页，课件共36页，创作于2023年2月定量参数峰高（h）：组分在柱后出现浓度极大时的检测信号，即色谱峰顶至基线的距离。峰面积(A)：色谱曲线与基线间包围的面积。第7页，课件共36页，创作于2023年2月

区域宽度2、半峰宽（Y1/2或W1/2）

峰高1/2处的峰宽3、峰(底)宽（Y或W）

自色谱峰两侧的转折点所作切线在基线上的截距1、标准偏差()0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半柱效参数4Y=s越窄越好第8页，课件共36页，创作于2023年2月即相邻两个组分调整保留值之比，又称为分配系数比或选择性系数比。相邻两个组分的色谱峰，其保留时间差与两峰峰底宽平均值之商。分离参数1、分离因子(α)2、分离度(R)第9页，课件共36页，创作于2023年2月相平衡参数1、分配系数

(K)在一定温度下组分在两相之间分配达到平衡时的浓度值比。2、容量因子(k)指在一定温度和压力下，组分在色谱柱中达分配平衡时，在固定相与流动相中的质量比——更易测定.第10页，课件共36页，创作于2023年2月二、气相色谱法，GC第11页，课件共36页，创作于2023年2月1、概述气相色谱-----是用气体作为流动相的一种色谱法。根据固定相状态的不同，可分为：第12页，课件共36页，创作于2023年2月项目①气-固色谱法②气-液色谱法流动相气体气体固定相固体（多孔性及较大表面积的吸附剂）担体+固定液（高沸点有机化合物的液膜）原理各组分吸附能力不同而进行分离基于各组分在固定液中溶解度的不同过程反复的物理吸附-解吸附过程反复的溶解、挥发过程结果吸附力小（大）的组分先（后）离开色谱柱溶解度小（大）的组分先（后）离开色谱柱。2、分类及其分离原理第13页，课件共36页，创作于2023年2月气-液色谱分离原理——

两相分配固定液载气迁移平衡固定液载气各组分在固定液中溶解能力不同固定液载气溶解度大难挥发柱中停留时间长向前移动慢第14页，课件共36页，创作于2023年2月基本流程和主要部件载气系统进样系统色谱柱检测器记录、数据处理系统3、气相色谱仪第15页，课件共36页，创作于2023年2月气相色谱仪的流程图第16页，课件共36页，创作于2023年2月1)载气系统气源、气体净化、气体流速控制和测量1.常用的载气有：氢气、氮气、氦气、氩气2.净化干燥管:活性炭、硅胶、分子筛等（除去载气中的水分、氧等杂质）3.减压阀、稳流阀：载气压力和流速控制（载气流要稳定）第17页，课件共36页，创作于2023年2月2)进样系统包括进样器和气化室（液体进样）气体：注射器、定量阀液体或固体：稀释或溶解后用微量注射器气化室使液体样品迅速完全气化第18页，课件共36页，创作于2023年2月3）色谱柱填充柱：内装固定相，通常为用金属(不锈钢)或玻璃制成的内径2~4mm、长0.5-6m的U形或螺旋形的管子。毛细管柱：将固定液均匀地涂敷在毛细管的内壁，内径0.1~0.5mm、长20-200m的玻璃或石英管。第19页，课件共36页，创作于2023年2月4）检测系统将经色谱柱分离后的各组分按其特性及含量转化为相应的电信号。根据检测原理不同，浓度型、质量型浓度型：热导池、电子捕获检测器质量型：氢火焰离子化、火焰光度检测器5）记录系统放大器、记录仪、数据处理器第20页，课件共36页，创作于2023年2月卫生防疫、食品卫生、环境检测质量监督、石油化工、精细化工农药制药、矿山等行业及科研。与其他近代分析仪器联用（气相色谱与质谱联用）4、应用范围第21页，课件共36页，创作于2023年2月三、高效液相色谱法，HPLC第22页，课件共36页，创作于2023年2月1、概述高效液相色谱法是继气相色谱之后，20世纪70年代初期发展起来的一种以液体做流动相的新色谱技术。高沸点、热不稳定有机及生化试样的高效分离分析方法。按固定相不同：液-固吸附色谱法液-液分配色谱法第23页，课件共36页，创作于2023年2月项目①液-固色谱法②液-液分配色谱法流动相液体液体固定相固体吸附剂（如硅胶、氧化铝）载体+固定液；早期用涂渍法；化学键合固定相原理吸附剂对样品中各组分（溶质分子）的吸附能力不同组分在两相中溶解度的差异结果强极性组分后出柱;弱极性组分先出柱正相色谱：固定液极性>流动相极性,极性小(大)的组分先(后)出柱反相色谱：固定液极性<流动相极性,极性大(小)的组分先(后)出柱2、分类及其分离原理适于分离极性组分适于分离非极性组分第24页，课件共36页，创作于2023年2月化学键合固定相早期的机械涂层法，易使固定液流失，已淘汰。化学键合固定相：用化学反应的方法将固定液的官能团键合在载体表面上。目前应用最广、性能最佳的固定相

特点（1）传质快，表面无深凹陷，比一般液体固定相传质快；（2）寿命长，化学键合，无固定液流失，耐流动相冲击，耐水、耐光、耐有机溶剂，稳定；（3）选择性好，可键合不同官能团，提高选择性。第25页，课件共36页，创作于2023年2月

3、高效液相色谱仪基本流程和主要部件高压输液系统进样系统分离系统检测系统、、贮液器、高压泵、脱气器第26页，课件共36页，创作于2023年2月1．贮液罐（滤棒，可滤去颗粒状物质）2．高压泵（输液泵）3．进样装置4．色谱柱——分离5．检测器——分析6．废液出口或组分收集器7．记录装置高效液相色谱仪的流程图第27页，课件共36页，创作于2023年2月1)高压输液泵

A、压力：150～350×105Pa。B、为了获得高柱效而使用粒度很小的固定相（<10μm），液体的流动相高速通过时，将产生很高的压力，因此高压、高速是高效液相色谱的特点之一。

C、应具有压力平稳、脉冲小、流量稳定、可调、耐腐蚀等主要部件第28页，课件共36页，创作于2023年2月定义：流动相中含有两种（或更多）不同极性的溶剂，在分离过程中按一定的程序连续改变流动相的配比和极性，以提高分离效果。优点：分离时间缩短，分辨能力增加，峰形改善2)梯度淋洗装置第29页，课件共36页，创作于2023年2月高压梯度:

利用2台高压输液泵将溶剂增压后送入混合室混合，然后再送入色谱柱。低压梯度:

在常压下先将溶剂按程序混合，然后再用1台高压泵增压后送入色谱柱。第30页，课件共36页，创作于2023年2月流路中为高压力工作状态，HPLC系统压力太大，必须停泵进样（早期）后通常采用自动进样器和耐高压的六通阀进样装置（不必停泵），其结构如图所示：3)进样装置第31页，课件共36页，创作于2023年2月4)色谱柱

柱体为直型不锈钢管，目前常用的标准柱形是内径4.6

mm或3.9mm，柱长15～30cm。发展趋势是减小填料粒度和柱径以提高柱效。第32页，课件共36页，创作于2023年2月

a.紫外检测器被测组分对紫外光或可见光具有吸收，且吸收强度与组分浓度成正比。

应用最广，对大部分有机化合物有响应。

b.荧光检测器c.示差折光检测器d.电导检测器e.蒸发光散射检测器5)检测器第33页，课件共36页，创作于2023年2月由于HPLC具有高分辨率、高灵敏度、速度快、色谱柱可反复利用,流出组分易收集等优点,因而被广泛应用到生物化学、食品分析、医药研究、环境分析、无机分析等各种领域。高效液相色谱仪与结构仪器的联用是一个重要的发展方向。

4、应用第34页，课件共36页，创作于2023年2月气相色谱GC高效液相色谱HPLC流动相气体液体固定相固体吸附剂、固定液等固体吸附剂、固定液（化学键合固定相）等分析对象（应用范围）能气化(