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1、液相色谱法第1页，共58页，编辑于2022年，星期一3-1 高效液相色谱特点与仪器3-2 基本原理与主要分离类型3-3 固定相与流动相3-4 影响分离的因素3-5 离子色谱法目 录第2页，共58页，编辑于2022年，星期一3-1-1 高效液相色谱仪3-1-2 高效液相色谱法的特点3-1-3 流程及主要部件3-1 高效液相色谱特点与仪器第3页，共58页，编辑于2022年，星期一3-1-1 高效液相色谱仪第4页，共58页，编辑于2022年，星期一第5页，共58页，编辑于2022年，星期一第6页，共58页，编辑于2022年，星期一第7页，共58页，编辑于2022年，星期一第8页，共58页，编辑于20
2、22年，星期一3-1-2 高效液相色谱法的特点 特点：高压、高效、高速特点：高压、高效、高速 高沸点、热不稳定有机及生化试样的高效分离分析方法。高沸点、热不稳定有机及生化试样的高效分离分析方法。第9页，共58页，编辑于2022年，星期一3-1-3 流程及主要部件1.流程第10页，共58页，编辑于2022年，星期一2.主要部件(1)高压输液泵主要部件之一，压力：主要部件之一，压力：150350105 Pa。为为了了获获得得高高柱柱效效而而使使用用粒粒度度很很小小的的固固定定相相（甲酰胺甲酰胺 乙腈乙腈 甲醇甲醇 乙醇乙醇 丙醇丙醇 丙酮丙酮 二氧六环二氧六环 四氢呋喃四氢呋喃 甲乙酮甲乙酮 正丁
3、醇正丁醇 乙酸乙酯乙酸乙酯 乙醚乙醚 异丙醚异丙醚 二氯甲烷二氯甲烷氯氯仿仿溴乙烷溴乙烷苯苯四氯化碳四氯化碳二硫化碳二硫化碳环己烷环己烷己烷己烷煤油煤油(最小最小)第39页，共58页，编辑于2022年，星期一4.选择流动相时应注意的几个问题（1）尽量使用高纯度试剂作流动相，防止微量杂质长期累积损坏色）尽量使用高纯度试剂作流动相，防止微量杂质长期累积损坏色谱柱和使检测器噪声增加。谱柱和使检测器噪声增加。（2）避免流动相与固定相发生作用而使柱效下降或损坏柱子。）避免流动相与固定相发生作用而使柱效下降或损坏柱子。如使固定液溶解流失；酸性溶剂破坏氧化铝固定相等。如使固定液溶解流失；酸性溶剂破坏氧化铝固
4、定相等。（3）试样在流动相中应有适宜的溶解度，防止产生沉淀）试样在流动相中应有适宜的溶解度，防止产生沉淀并在柱中沉积。并在柱中沉积。（4）流动相同时还应满足检测器的要求。当使用紫外检测）流动相同时还应满足检测器的要求。当使用紫外检测器时，流动相不应有紫外吸收。器时，流动相不应有紫外吸收。第40页，共58页，编辑于2022年，星期一3-4-1 影响分离的因素3-4-2 分离类型的选择3-4-3 液相色谱的应用3-4-4 液相制备色谱3-4 影响分离的因素第41页，共58页，编辑于2022年，星期一3-4-1 影响分离的因素1.影响分离的因素与提高柱效的途径 在在高高效效液液相相色色谱谱中中,液液
5、体体的的扩扩散散系系数数仅仅为为气气体体的的万万分分之之一一，则则速速率率方方程程中中的的分分子子扩扩散散项项B/U较较小小，可可以以忽忽略略不不计计，即：即：H=A+C u 故液相色谱故液相色谱H-u曲线与气相色谱的形状不同，如图所示。曲线与气相色谱的形状不同，如图所示。第42页，共58页，编辑于2022年，星期一 液液体体的的黏黏度度比比气气体体大大一一百百倍倍，密密度度为为气气体体的的一一千千倍倍，故故降降低低传质阻力是提高柱效主要途径。传质阻力是提高柱效主要途径。由速率方程，降低固定相粒度可提高柱效。由速率方程，降低固定相粒度可提高柱效。液相色谱中，不可能通过增加液相色谱中，不可能通过
6、增加柱温来改善传质。恒温柱温来改善传质。恒温 改变淋洗液组成、极性是改改变淋洗液组成、极性是改善分离的最直接的因素。善分离的最直接的因素。第43页，共58页，编辑于2022年，星期一 2.流速 流速大于流速大于0.5 cm/s时时,Hu曲线是一段斜率不大的直线。降低曲线是一段斜率不大的直线。降低流速，柱效提高不是很大。但在实流速，柱效提高不是很大。但在实际操作中，流量仍是一个调整分离际操作中，流量仍是一个调整分离度和出峰时间的重要可选择参数。度和出峰时间的重要可选择参数。3.固定相及分离柱 气相色谱中的固定液原则上都可以用于液相色谱，其选气相色谱中的固定液原则上都可以用于液相色谱，其选用原则与
7、气相色谱一样。但在高效液相色谱中，分离柱的制用原则与气相色谱一样。但在高效液相色谱中，分离柱的制备是一项技术要求非常高的工作，一般很少自行制备。备是一项技术要求非常高的工作，一般很少自行制备。第44页，共58页，编辑于2022年，星期一3-4-2 分离类型选择第45页，共58页，编辑于2022年，星期一3-4-3 HPLC的应用 1.环境中有机氯农药残留量分析 固定相：薄壳型硅胶固定相：薄壳型硅胶(37 50 m)流动相：正己烷流动相：正己烷 流流 速：速：1.5 mL/min 色谱柱：色谱柱：50cm 2.5mm(内径内径)检测器：差示折光检测器检测器：差示折光检测器 可对水果、蔬菜中的农药
8、残留可对水果、蔬菜中的农药残留量进行分析。量进行分析。第46页，共58页，编辑于2022年，星期一2.稠环芳烃的分析 稠环芳烃多为致癌物质。固定相：十八烷基硅烷化键合相固定相：十八烷基硅烷化键合相 流动相：流动相：20%甲醇甲醇-水水 100%甲醇甲醇 线性梯度淋洗，线性梯度淋洗，2%/min 流流 速：速：1mL/min 柱柱 温：温：50 C 柱柱 压：压：70 104 Pa 检测器：紫外检测器检测器：紫外检测器第47页，共58页，编辑于2022年，星期一3-4-4 液相制备色谱 获得高纯物质（色谱纯）的有效方法。获得高纯物质（色谱纯）的有效方法。半制备柱（内径半制备柱（内径8mm，长度，
9、长度15 30cm），一次制备量），一次制备量.1mg；1.色谱柱的柱容量（柱负荷）对分析柱：对分析柱：不影响柱效时的最大进样量；对制备柱：对制备柱：不影响收集物纯度时的最大进样量；超载：超载：进样量超过柱容量。柱效迅速下降，峰变宽。超载可提高制备效率，以柱效下降一半或容量因子超载可提高制备效率，以柱效下降一半或容量因子k降低降低10%为宜。为宜。第48页，共58页，编辑于2022年，星期一2.液相制备色谱的方法收集组分时，通常有以下情况：收集组分时，通常有以下情况：（1）可获得良好分离，主峰）可获得良好分离，主峰 使用制备柱，超载提高效率；使用制备柱，超载提高效率；（2）两主成分之间的小组分
10、；）两主成分之间的小组分；超载，超载，分离切分使待分离组分成为主成分（富分离切分使待分离组分成为主成分（富集）后，再次分离制备。集）后，再次分离制备。第49页，共58页，编辑于2022年，星期一3.制备型液相色谱 制备型液相色谱：结构与分析型一样，但泵流量大、进样：结构与分析型一样，但泵流量大、进样量大、采用制备柱；柱后馏分收集器。量大、采用制备柱；柱后馏分收集器。制备柱：内径：内径2050mm，柱长，柱长50cm。第50页，共58页，编辑于2022年，星期一3-5-1 离子色谱法原理3-5-2 离子色谱连续抑制装置3-5-3 离子色谱的应用3-5 离子色谱法第51页，共58页，编辑于2022
11、年，星期一3-5-1 离子色谱法原理以无机、特别是无机阴离子混合物为主要分析对象以无机、特别是无机阴离子混合物为主要分析对象,在七十年在七十年代出现、八十年代迅速发展。代出现、八十年代迅速发展。传统离子交换色谱存在着两个难于解决的问题：传统离子交换色谱存在着两个难于解决的问题：(1)(1)需要高浓度淋洗液洗脱且洗脱时间很长；需要高浓度淋洗液洗脱且洗脱时间很长；(2)(2)洗脱后的组分缺乏灵敏、快速的在线检测方法。洗脱后的组分缺乏灵敏、快速的在线检测方法。第52页，共58页，编辑于2022年，星期一1.离子色谱法原理 离离子子交交换换原原理理，与与传传统统离离子子交交换换的的不不同点：同点：采采
12、用用交交换换容容量量非非常常低低的的特特制制离离子子交交换树脂为固定相；换树脂为固定相；细细颗颗粒粒柱柱填填料料，高高柱柱效效；采采用用高高压压输液泵；输液泵；低低浓浓度度淋淋洗洗液液或或本本底底电电导导抑抑制制（在在分分离离柱柱后后，采采用用抑抑制制柱柱来来消消除除淋淋洗液的高本底电导）；洗液的高本底电导）；可采用电导检测器，快速分离分析微量无机离子混合物；可采用电导检测器，快速分离分析微量无机离子混合物；各种抑制装置及无抑制方法的出现，发展迅速。各种抑制装置及无抑制方法的出现，发展迅速。第53页，共58页，编辑于2022年，星期一2.离子色谱具有以下优点（1 1）分析速度快）分析速度快 可
13、在数分钟内完成一个试样的分析；（2 2）分离能力高）分离能力高 在适宜的条件下，可使常见的各种阴离子混合物分离；例：使用双柱法，在十几分钟内，可使七种阴离子完全分离。（3）分离混合阴离子的最有效方法）分离混合阴离子的最有效方法（4）耐腐蚀，仪器流路采用全塑件，玻璃柱）耐腐蚀，仪器流路采用全塑件，玻璃柱第54页，共58页，编辑于2022年，星期一3-5-2 离子色谱装置类型抑制型：抑制柱型、连续抑制型 分分离离柱柱中中离离子子交交换换树树脂脂的的交交换换容容量量通通常常在在0.010.010.050.05毫毫摩摩尔尔/克干树脂。克干树脂。非抑制型:当进一步降低分离柱中树脂的交换容量当进一步降低分
14、离柱中树脂的交换容量(0.007(0.0070.070.07毫摩尔毫摩尔/克干树脂克干树脂),),使用低浓度、低电离度的有机弱酸及弱酸盐使用低浓度、低电离度的有机弱酸及弱酸盐作淋洗液，如苯甲酸、苯甲酸盐等。检测器可直接与分离柱相连，作淋洗液，如苯甲酸、苯甲酸盐等。检测器可直接与分离柱相连，不需抑制柱。不需抑制柱。第55页，共58页，编辑于2022年，星期一离子色谱连续抑制装置图第56页，共58页，编辑于2022年，星期一离子色谱连续抑制原理图第57页，共58页，编辑于2022年，星期一3-5-3 离子色谱的应用阴离子分析:双柱；薄壳型阴离子交换树脂分离柱双柱；薄壳型阴离子交换树脂分离柱(3250mm),流流动动相相：0.003molL-1 NaHCO3/0.0024 molL-1 Na2CO3，流量，流量138 mL/hr。七七种种阴阴离离子子在在20分分钟钟内内基基本本上上得得到到完完全全分分离离，各各组组分分含含量量在在350 ppm。第58页，共58页，编辑于2022年，星期一