PPT—高效液相色谱法.ppt

合力之间差异——影响出峰时间 ⅱ动力学平衡问题：溶质扩散系数、填料颗粒、填
充情况、流速——影响峰形
色谱过程特点：
ⅰ组分经无数次平衡分配后，在柱的流 出液中浓度对分离时间呈高斯曲线型
ⅱ色谱条件一定时，各组分都有特定时 间在图谱中出现，称为保留时间tR。
ⅲ柱效一定时，保留值越小，峰窄；保 留值越大，峰宽。
要得到理想分离， k′应保持在 1～10之间 k′太小——没有充分利用填料 的分离能力。
k′太大——分析时间太长。
§1－3色谱柱的分离效率 分离过程基本理论： ⅰ各组分在两相间分配情况：tR ——由色谱过程的热力学因素所控制
ⅱ各组分在色谱柱中的运动情况：Y1/2 ——由色谱过程的动力学因素所控制
一、理论塔板数N
பைடு நூலகம்传质
——溶质分子在两相间浓度的不同，从浓度高 的相，不断迁移至浓度低的相，直到浓度达 到平衡，这种质量迁移过程称之。
ⅰ固定相传质：⑴固相固定相 ⑵液相固定相
ⅱ移动相传质：⑴迁移移动相 ⑵滞留移动相
获得高柱效的几种方法：
①选用细的颗粒填料 ②流动相流速低 ③流动相粘度小 ④升高温度 溶质扩散系数与其结构有关 ⅰ大分子，扩散系数小 ⅱ小分子，扩散系数大
于世林编著)
第一章、高效液相色谱的基本原理
§1-1 概述 一、发展历史 1903年提出、1969～1970年开始发展 流动相－－液体 基本原理：在经典液相色谱基础上，引入
气相色谱理论 技术：采用高效固定相、高压泵、高灵敏检测器 实现：分析速度快、分离效率高、操作自动化
工作原理：
通过高压泵，连续地将流动相按 一定流速流过柱子；通过进样器， 注入样品混合物。由于混合物中各 组分性质不同，因而它们在柱内移 动速度不同而逐渐分离。通过检测 器检测，得到组分的电信号并进行 放大；记录仪将放大的电信号以图 形形式记录下来。
（键合相色谱 60％）
ⅲ离子交换色谱（IEC）
（利用样品分子的电荷性、导电性不同，导致对固定 相的亲合力不同而分离）
ⅳ体积排阻色谱（SEC)
（利用溶质分子大小不同导致对固定相的渗透力不同 而分离）
§1-2 色谱分离和保留值 一、色谱过程 定义——由于样品中各组分在不互溶的两相间平衡
分配的不同，在色谱柱中进行分离的过程 固定相：柱中固定不动 移动相：流过柱子的液体 综合来看：不同组分分离状况取决于： ⅰ热力学平衡问题：各组分分配系数、吸附力、亲
高效液相色谱法特点：
1.高压：一般：150～300kg/cm2 甚至：500kg/cm2
2.高速：两相间交换：千分之几秒 分析时间较经典法少很多(几分~几十分钟)
3 高效：气相：2000塔板/米 液相：5000塔板/米
4.高灵敏度：紫外检测器：10－9g数量级 荧光检测器：10－11g(百万分之几） 试样量小（几微升）
6学时 2学时 4学时 3学时
1学时 2学时
2学时
实验安排：
实验一：样品保留值的重复性测定 实验二：流动相极性变化对溶质保留值的影响 实验三：试样中苯甲酸的定性分析
参考书籍：
1.色谱理论基础（卢佩章、戴朝政编） 2.高效液相色谱法（邹汉法、张玉奎、
卢佩章编著） 3.高效液相色谱方法及应用 （色谱技术丛书、化学工业出版社、
ⅱ流动相作用：气相：运载样品，不影响色谱分离 液相：运载样品，参与、影响色谱分离， 且起主要作用。
ⅲ分析样品：气相：破坏样品，不能回收。 液相：不破坏样品，能回收。
说明：
HPLC的分类：
ⅰ液固吸附色谱（LSC)
（ 利用样品分子在固定相上吸附性能差异而分离）
ⅱ液液分配色谱（LLC）
（利用样品分子在两相中分配系数不同导致溶解度不 同而分离）
5.高选择性：可分析在性质上极为相似化合物 （手性化合物、同位素、同分异构、空间异构）
与气相色谱比较：
相同点：都是重要的分离、分析手段 气相的基本理论（塔板理论、定性定量方法） 基本术语（色谱参数、色谱图、色谱柱效）
不同点： ⅰ应用范围：气相：易挥发、热稳定
液相：不易挥发、热不稳定但具有一定 溶解性化合物，不适合气体。
高效液相色谱法
High Performance Liquid
Chromatography （HPLC）
一、前言
HPLC是70年代以后发展最 快的一个分析化学分支，现 已成为生化、医学、药物临 床、化学化工、食品卫生、 环保检测等领域最常用的分 离分析手段。
我国：
课时安排：
第一章：高效液相色谱的基本原理 第二章：高效液相色谱的仪器装置 第三章：液固、液液、键合相色谱 第四章：离子交换色谱和离子对色谱 第五章：凝胶渗透色谱 第六章：实验技术和辅助实验技术 机动
第二章 仪器装置
液相色谱仪可分为四大系统：
泵系统 进样系统 分离系统 检测系统
§2－1 泵系统
作用：向色谱柱输送一个连续、恒定的移 动相。
一、对泵系统的要求 1.使用方便（易调节流量、过压保护等） 2.更换洗脱液容易、死体积小 3.有最大工作压力 4.一定流量范围（0.1~10ml/min) 5.流量稳定性好 6.流量精度高
二、理论塔板高度H
三、峰扩展和速率方程式
峰扩展——某一组分流过时，经过多次平 衡分配，使开始处于“浓缩”状态的组 分被移动相稀释，最后得到有一定宽度 的色谱峰，称之。
柱外因素：ⅰ检测器流动池体积 ⅱ柱出口到检测器的连接管 ⅲ进样器死体积
柱内峰扩展影响因素：
①涡流扩散 减小措施：ⅰ颗粒大小保持一致
ⅱ填装均匀 ⅲ尽量采用球型填料 涡流扩散随柱长增加而增加，与流动相流速无关。 ②分子扩散 减小措施：加大流动相流速
ⅳ相邻峰间tR相差越大，组分间越易分 离
二、容量因子和保留值
色谱的保留作用——化合物进入柱内， 即在两相间不断进行平衡分配，由 于不同化合物理化性质不同，在两 相中存在量也不同。固定相中量多， 柱内保留时间长；流动相中量多， 柱内保留时间短。
容量因子k′——某一组分平衡时， 两相中存在量的比值。
§1－4 分离度 Rs（Resolution)
一、分离度影响因素 ①峰的宽度（峰宽越小， Rs越大）
峰的宽窄主要反映了色谱分离的动力学特性 ②两峰的保留时间之差（△tR越大， Rs越大）
反映了色谱分离的热力学特性 二、控制分离度方法 ①改变k’ ②更换色谱柱（改变N） ③改变选择性系数 三、分离度控制的一般原则