现代仪器分析色谱分析课件.ppt
分类,二、气相色谱法,三、高效液相色谱法,一、概述及色谱参数,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,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,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 tR= 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。,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,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。,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,s,越窄越好,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(),2、分离度 (R),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.,二、气相色谱法，GC,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：,2、分类及其分离原理,气-液色谱分离原理 ,两相分配,迁移,平衡,各组分在固定液中溶解能力不同,溶解度大难挥发柱中停留时间长向前移动慢,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,气相色谱仪的流程图,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）,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,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24mm、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0.10.5mm、长20-200m的玻璃或石英管。,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,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,三、高效液相色谱法，HPLC,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,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,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。,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,高效液相色谱仪的流程图,1) 高压输液泵 A、压力：150350105Pa。 B、为了获得高柱效而使用粒度很小的固定相（10m）， 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,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,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。,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,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1530 cm。发展趋势是减小填料粒度和柱径以提高柱效。,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,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,色谱类型,项目,
