色谱分析第五章

色谱分析第五章一色谱系统

12346578910第2页,共29页，2024年2月25日，星期天1.进样装置(2)无限直径柱流动相+样品筛板(1)有限柱，可以出现肩峰一色谱系统第3页,共29页，2024年2月25日，星期天2梯度淋洗装置溶剂A

混合室高压泵1高压泵2

程序控制器色谱柱计量泵(低压)溶剂A溶剂B混合室高压泵色谱柱一色谱系统第4页,共29页，2024年2月25日，星期天一色谱系统3.检测器和记录仪器紫外吸收检测器二极管阵列式检测器示差折光检测器荧光检测器第5页,共29页，2024年2月25日，星期天

二色谱填充柱（1）液相色谱速率理论方程的特点（2）评价高效液相色谱柱参数的表达（3）液相色谱固定相第6页,共29页，2024年2月25日，星期天

二色谱填充柱1.柱阻参数和柱渗透性柱阻参数被定义为φ',由下式计算.渗透性由以下经验公式定义第7页,共29页，2024年2月25日，星期天

二色谱填充柱2.柱效考察分配比k'＝(tR─tm)/tm

理论板数

n＝16(tR/

tw)2理论板高H＝L

/n

折合板高h＝L

/dP折合流速v＝(LdP)

/(Dmtm)柱阻参数φ'

＝(△P

tmdP2)

/(ηL2)对称因子SI第8页,共29页，2024年2月25日，星期天

二色谱填充柱3.正相色谱和反相色谱法正相色谱:

流动相是非极性,固定相是极性的

流动相的极性＜固定相的极性（气相色谱法：流动相是惰性气体或双原子气体是非极性的，固定相的极性相对于流动相肯定是极性的）反相色谱:

流动相是极性,固定相是非极性的

流动相的极性＞固定相的极性第9页,共29页，2024年2月25日，星期天

三液相色谱分离原理第10页,共29页，2024年2月25日，星期天

液固色谱分离原理与色谱固定相1.液固色谱原理和分离对象

Xm＋nSa

==Xa＋nSm分配比k‘与溶质的吸附系数K的关系为:

k’=K(Ws/Wm)液固色谱适用于分离中等分子量(

小于1000)低挥发性化合物,分子是非极性或中等极性的,非离子型的油溶性样品.

只要它们具有不同的官能团或者官能团的数目不同,都适用于液固色谱分离分析.特别适用于分离分析异构体(包括结构异构和空间异构).第11页,共29页，2024年2月25日，星期天液固色谱固定相的吸附剂有极性和两类.非极性吸附剂主要是活性碳,因机械性能差,已很少使用.极性吸附剂有硅胶、聚酰胺、氧化铝、氧化镁和分子筛,常用的是硅胶和氧化铝,特别是硅胶用得最多硅胶的硅羟基结构第12页,共29页，2024年2月25日，星期天

液液色谱和键合色谱化学键合固定相是通过化学反应将固定液键合到载体表面.用化学键合固定相的液相色谱法称为化学键合相色谱.适用于分离分子量不太大(最大3000)的同系物,苯并系物和齐聚物等正相键合相色谱用极性键合相,非极性流动相.

色谱分离类似于液固色谱.反相键合相色谱用非极性键合相(例如,C8或C18键合相等),极性流动相.第13页,共29页，2024年2月25日，星期天⑴化学键合相的合成①酯化反应和酰卤氨解反应≡Si—OH＋HOR─→≡Si—OR≡Si—OH＋SOCl2─→≡Si—Cl＋NH2R─→≡Si-NHR2

②硅胶与有机卤硅烷反应或格氏试剂或有机锂化物反应≡Si—OH＋Cl-Si-R2(或R-Si-R2)─→≡Si-O-Si-R2第14页,共29页，2024年2月25日，星期天⑵正相键合固定相①弱极性正相弱极性键合固定相的官能团有二醇、醚基、三烷胺和硝基等,结构为:OHOH││二醇:－(CH2)3OCH2CHCH2)醚基:－(CH2)3OCH2CHCH2三烷胺:－(CH2)3N(CH3)2第15页,共29页，2024年2月25日，星期天②中等极性键合的官能团有氰基等,相也可以用于反相色谱操作.其结构为:氰基:－(CH2)n

CNn=2或3③强极性键合的官能团有烷氨基、氨基和二氨基等,其结构为:氨基:－(CH2)n

NH2n=3或4二氨基:－(CH2)3NH(CH2)2NH2第16页,共29页，2024年2月25日，星期天⑶反相键合固定相反相键合固定相所键合的烷基可以是长碳链,也可以是短碳链.有甲基硅烷、己基硅烷、辛基硅烷、十六硅烷、十八硅烷、二十二硅烷等.其中以十八硅烷(简称ODS或C18)和辛硅烷(C8)、丁基（C4）等影响键合固定相在色谱分离过程的行为①硅胶表面表面覆盖度、表面键合相浓度②键合基团的链长（链越长极性越弱）③载体的性质以及温度等因素在选择固定相时，除了按照键合相性质选择之外还要考虑被分离组分分子的大小选取恰当孔径大小的固定相载体。第17页,共29页，2024年2月25日，星期天⑷反相键合色谱操作①（弱）极性组分的分离:选用的流动相应与被分离组分有比较接近结构（在样品浓度下可以互溶）,并使k‘有适当的值.②操作温度③pH值的控制与离子抑制技术

以硅胶为载体的化学键合相填料,合适的pH使用范围是2～7.5.在过低或过高的pH值下使用将导致键合相的脱落或硅胶基体溶解.第18页,共29页，2024年2月25日，星期天④流动相中有机溶剂的比例由于以硅胶为载体的化学键合相填料有疏水性,表面张力大的水不易渗入到固定相的空隙之中,而且,组分在疏水性表面与水溶液之间的传质和平衡过程慢柱效降低,从而造成色谱带展宽.为减小这种效应,一般流动相中有机溶剂的比例不宜过小,以保证柱效和峰形.第19页,共29页，2024年2月25日，星期天⑤流动相的离子强度必要时可以在流动相中加入盐类物质,溶液离子强度增加,减轻了组分分子通过离子交换的途径与残留硅醇基的相互作用,减少拖尾.

对复盖量小的键合相更为有效.所用的盐类可以是无机盐(例如,碳酸铵等),也可以是有机胺(四烷基铵盐,如四甲基硝酸铵等)或各种有机阴离子.加入的盐的浓度约为千分之几.⑥水的纯度水中的杂质和微生物会在柱头积聚浓集,使柱效降低,当流动相合适时,还有可能被淋洗出来从而影响组分的分离和检测.第20页,共29页，2024年2月25日，星期天第21页,共29页，2024年2月25日，星期天第22页,共29页，2024年2月25日，星期天一色谱系统

二色谱填充柱第五章液相色谱法（1）正相色谱和反相色谱

三液相色谱分离原理

液固色谱分离原理与色谱固定相

液液色谱和键合色谱⑴化学键合相的合成⑵正相键合固定相⑶反相键合固定相⑷反相键合色谱操作分离对象：（弱）极性组分的分离操作条件：温度、pH值流动相组成及离子强度水纯度第23页,共29页，2024年2月25日，星期天

离子交换色谱1.原理和分离对象阴离子交换～R+Y－＋X－＝～R+X－＋Y－

阳离子交换～R－Y+＋X+

＝～R－X+＋Y+离子交换色谱分配比k’与流动相中的反离子的浓度成反比:

k'∝1/[Y+]流动相的pH值对离子交换色谱的分配比k‘也有影响。第24页,共29页，2024年2月25日，星期天

离子交换色谱首先是用于离子化合物的分离(如盐类),但现在更多的是用于有机碱(B)和有机酸(HA)的分离.这是利用有机酸(碱)存在以下平衡,因而可以用离子交换色谱来分离:

HA＝H+＋A－

B＋H+

＝HB+糖类在水溶液中不会以离子方式存在.通过下面反应,形成硼酸盐的配合物,也可以用离子交换色谱来分离:

糖＋BO32-

＝糖BO32

-第25页,共29页，2024年2月25日，星期天2.固定相,离子交换剂（1）离子交换剂(强酸型包括：磷酸纤维素(P)、甲基磺酸纤维素(SM)、乙基磺酸纤维素(SE)弱酸型包括：羧甲基纤维素(CM)等)（2）离子交换剂(强碱型包括：三乙基氨基乙基纤维素(TEAE)、弱碱型包括：二乙基氨基乙基纤维素(DEAE)、氨基乙基纤维素(AE)第26页,共29页，2024年2月25日，星期天3.流动相的影响①pH值的影响弱酸和弱碱组分在流动相中的分布系数取决于流动相pH值例如样品组分是碱.pH值一定,流动相中有以下平衡:B＋H+＝HB+HB+与交换剂之间又存在以下平衡:HB+＋R

－Y+

＝R－HB+＋Y+第27页,共29页，2024年2月25日，星期天②离子强度的影响

流动相的离子强度增大,组分的保留值减小.一般k'随离子强度的倒数成正比增加缓冲溶液总浓度或在流动相中加入某种盐,流动相中阴阳离子的总数增加,它们与组分分子对交换基(R－或R+)的竞争能力增强,即组分分子的竞争能力减弱,使组分的k‘减小,保留值减