第二章氣相色譜第三章高效液相色譜_第1頁
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文檔簡介

1、第二章氣相色譜第三章高效液相色譜第1頁,共118頁。21 氣相色譜法概述氣相色譜法概述一一. .概述概述 分離、分析分離、分析混合物混合物的的最有效方法。最有效方法。 俄國植物學家茨維俄國植物學家茨維特在特在19061906年使用的裝年使用的裝置是色譜原型裝置,置是色譜原型裝置,如右圖。如右圖。第2頁,共118頁。 現(xiàn)在的色譜法早已不局限于色素的分離,現(xiàn)在的色譜法早已不局限于色素的分離,其方法也早已得到了極大的發(fā)展,但其分離其方法也早已得到了極大的發(fā)展,但其分離的原理仍然是一樣的的原理仍然是一樣的,仍然仍然稱稱它它為為色譜分析。色譜分析。第3頁,共118頁。 色譜法是一種分離技術色譜法是一種分

2、離技術,試樣混合物的分離過程也就,試樣混合物的分離過程也就是試樣中各組分在色譜分離柱中兩相間不斷進行著的分配是試樣中各組分在色譜分離柱中兩相間不斷進行著的分配過程。其中的一相固定不動,稱為過程。其中的一相固定不動,稱為固定相固定相;另一相是攜帶;另一相是攜帶試樣混合物流過此固定相的流體(氣體或液體),稱為試樣混合物流過此固定相的流體(氣體或液體),稱為流動相流動相。 與適當?shù)闹髾z測方法結合,實現(xiàn)混合物中各組分的高效分與適當?shù)闹髾z測方法結合,實現(xiàn)混合物中各組分的高效分離與靈敏檢測。離與靈敏檢測。 兩相及兩相的相對運動構成了色譜法的基礎。分離的兩相及兩相的相對運動構成了色譜法的基礎。分離的動力

3、為各組分在性質(zhì)和結構上的差異導致其與固定相之間動力為各組分在性質(zhì)和結構上的差異導致其與固定相之間作用力有強弱。作用力有強弱。第4頁,共118頁。三三. .色譜分類色譜分類 色譜分析法有很多種類,從不同的角色譜分析法有很多種類,從不同的角度出發(fā)可以有不同的分類方法。度出發(fā)可以有不同的分類方法。 1.1.從兩相的狀態(tài)分類:從兩相的狀態(tài)分類: 色譜法中,流動相可以是氣體,也可以是液色譜法中,流動相可以是氣體,也可以是液體,由此可分為氣相色譜法(體,由此可分為氣相色譜法(GCGC)和液相色譜法和液相色譜法(LCLC)。固定相既可以是固體,也可以是涂在固。固定相既可以是固體,也可以是涂在固體上的液體體上

4、的液體,分類情況如下:分類情況如下:第5頁,共118頁。色譜法色譜法液相色譜法液相色譜法氣相色譜法氣相色譜法氣氣- -液色譜法液色譜法氣氣- -固色譜法固色譜法液液- -固色譜法固色譜法液液- -液色譜法液色譜法第6頁,共118頁。 2.2.按固定相的按固定相的狀態(tài)狀態(tài)分類:分類:柱色譜:固定相裝在色譜柱中;柱色譜:固定相裝在色譜柱中;紙色譜:利用濾紙作載體,吸附在紙上的紙色譜:利用濾紙作載體,吸附在紙上的水作固定相;水作固定相;薄層色譜:將固體吸附劑在玻璃板或塑料板薄層色譜:將固體吸附劑在玻璃板或塑料板上制成薄層作固定相上制成薄層作固定相。 第7頁,共118頁。第8頁,共118頁。3.3.按

5、分離原理分類按分離原理分類: 1)1)吸附色譜法:利用吸附劑(固定相一般是固吸附色譜法:利用吸附劑(固定相一般是固體)表面對不同組分吸附能力的差別進行分離的體)表面對不同組分吸附能力的差別進行分離的方法;方法; 2)2)分配色譜法:利用不同組分在兩相間的分配色譜法:利用不同組分在兩相間的分配系數(shù)的差別進行分離的方法。分配系數(shù)的差別進行分離的方法。第9頁,共118頁。3)3) 離子交換色譜:利用溶液中不同離子與離子交換色譜:利用溶液中不同離子與離子交換劑間的交換能力的不同而進行分離離子交換劑間的交換能力的不同而進行分離的方法。的方法。4)4)空間排斥(阻)色譜法:利用多孔性物質(zhì)對空間排斥(阻)色

6、譜法:利用多孔性物質(zhì)對不同大小的分子的排阻作用進行分離的方法。不同大小的分子的排阻作用進行分離的方法。第10頁,共118頁。DetectorFlow or pressurecontrollerInjection valveand gasifyingColumnData station (Recorder)W四、氣相四、氣相色譜儀色譜儀的工作過程的工作過程第11頁,共118頁。進樣系統(tǒng)進樣系統(tǒng)色譜柱色譜柱檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng)溫度控制溫度控制載氣系統(tǒng)載氣系統(tǒng)進樣系統(tǒng)進樣系統(tǒng)色譜柱色譜柱檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng)溫度控制溫度控制載氣系統(tǒng)載氣系統(tǒng)記錄處理系統(tǒng)記錄處理系統(tǒng)第12頁,共118頁。1. 1. 氣路系統(tǒng)氣路

7、系統(tǒng) 包括氣源、凈化干燥管和載氣流速控制包括氣源、凈化干燥管和載氣流速控制;1-載氣鋼瓶;載氣鋼瓶;2-減壓閥;減壓閥;3-凈化干燥管;凈化干燥管;4-針形閥;針形閥;5-流量計流量計;6-壓力表壓力表;第13頁,共118頁。n氣路系統(tǒng)將樣品載入色譜柱分離后進入檢測器測氣路系統(tǒng)將樣品載入色譜柱分離后進入檢測器測定;定;n氣路系統(tǒng)要求氣密性好、載氣流量穩(wěn)定和測量流量氣路系統(tǒng)要求氣密性好、載氣流量穩(wěn)定和測量流量準確;準確;n氣相色譜常用的載氣為氣相色譜常用的載氣為氮氣、氫氣和氦氣氮氣、氫氣和氦氣等。等。載載氣的選擇主要由檢測器性質(zhì)及分離要求所決定;氣的選擇主要由檢測器性質(zhì)及分離要求所決定;n載氣在

8、進入色譜儀前必須經(jīng)過凈化處理;載氣在進入色譜儀前必須經(jīng)過凈化處理;去除載氣去除載氣中的水、有機物等雜質(zhì)(依次通過分子篩、活性中的水、有機物等雜質(zhì)(依次通過分子篩、活性炭等);炭等);n載氣流量由穩(wěn)壓閥或穩(wěn)流閥調(diào)節(jié)控制。載氣流量由穩(wěn)壓閥或穩(wěn)流閥調(diào)節(jié)控制。第14頁,共118頁。2 2、進樣系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)n氣化室的作用是將液體或固體樣品瞬間氣化而不分解氣化室的作用是將液體或固體樣品瞬間氣化而不分解,后后進柱分離進柱分離n要求要求: 熱容量較大熱容量較大, , 死體積較小死體積較小, ,無催化效應無催化效應進樣器進樣器:液體樣品的進樣通常采用微量注射器,氣體液體樣品的進樣通常采用微量注射器,氣體樣品的

9、進樣通常采用醫(yī)用注射器或六通閥。樣品的進樣通常采用醫(yī)用注射器或六通閥。氣化室:氣化室: 進樣裝置進樣裝置:進樣器進樣器+氣化室;氣化室;第15頁,共118頁。3. 3. 分離分離系統(tǒng)系統(tǒng) 色譜柱色譜柱:色譜儀的核心部件。:色譜儀的核心部件。 柱材質(zhì)柱材質(zhì):不銹鋼管或玻璃管,內(nèi)徑:不銹鋼管或玻璃管,內(nèi)徑3-6毫米。長度可根據(jù)毫米。長度可根據(jù)需要確定。需要確定。 柱填料柱填料:粒度為:粒度為60-80或或80-100目的色譜固定相。目的色譜固定相。 液液-固色譜:固色譜:固體吸附劑;固體吸附劑;液液-液色譜:液色譜:擔體擔體+固定液固定液 柱制備對柱效有較大影響,填料裝填太緊,柱前壓力柱制備對柱效

10、有較大影響,填料裝填太緊,柱前壓力大,流速慢或?qū)⒅滤?,反之空隙體積大,柱效低。大,流速慢或?qū)⒅滤?,反之空隙體積大,柱效低。第16頁,共118頁。第17頁,共118頁。4 4. . 檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng) 色譜儀的眼睛,色譜儀的眼睛, 通常由檢測元件、放大器、顯示記錄三部分組成;被色譜通常由檢測元件、放大器、顯示記錄三部分組成;被色譜柱分離后的組分依次進入檢測器,按其濃度柱分離后的組分依次進入檢測器,按其濃度(濃度型,濃度型, 如如熱導檢熱導檢測器測器)或質(zhì)量或質(zhì)量(質(zhì)量型,如質(zhì)量型,如氫火焰離子化檢測器氫火焰離子化檢測器)隨時間的變化,隨時間的變化,轉化成相應電信號,經(jīng)放大后記錄和顯示,給出色譜

11、圖;轉化成相應電信號,經(jīng)放大后記錄和顯示,給出色譜圖; 廣普型廣普型對所有物質(zhì)均有響應;對所有物質(zhì)均有響應;熱導檢測器;熱導檢測器;專屬型專屬型對特定物質(zhì)有高靈敏響應;對特定物質(zhì)有高靈敏響應;電子俘獲檢測器;電子俘獲檢測器; 第18頁,共118頁。 溫度控制溫度控制 溫度是色譜分離條件的重要選擇參數(shù);溫度是色譜分離條件的重要選擇參數(shù); 氣化室、分離室、檢測器三部分在色譜儀操作時氣化室、分離室、檢測器三部分在色譜儀操作時均需控制溫度;均需控制溫度; 氣化室:氣化室:保證液體試樣瞬間氣化而不分解保證液體試樣瞬間氣化而不分解(一般比柱溫高(一般比柱溫高10-50 C);); 檢測器:檢測器:保證被分

12、離后的組分通過時不在此冷凝,保證被分離后的組分通過時不在此冷凝,而且溫度影響檢測器靈敏度和穩(wěn)定性,一般控溫精度而且溫度影響檢測器靈敏度和穩(wěn)定性,一般控溫精度要求由于要求由于0.1 C第19頁,共118頁。 分離室:分離室:準確控制分離需要的溫度。當試樣為沸準確控制分離需要的溫度。當試樣為沸點范圍很寬的混合物時,分離室溫度需要按一定程序點范圍很寬的混合物時,分離室溫度需要按一定程序控制溫度變化(控制溫度變化(程序升溫程序升溫),各組分在最佳溫度下分離,),各組分在最佳溫度下分離,從而改善分離效果,縮短分析時間。從而改善分離效果,縮短分析時間。5 5. . 記錄和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)記錄和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)色譜

13、工作站色譜工作站第20頁,共118頁。五、五、色譜流出曲線色譜流出曲線 從載氣帶著組分進入色譜柱起就用檢測器檢從載氣帶著組分進入色譜柱起就用檢測器檢測流出柱后的氣體,并記錄信號隨時間變化的曲測流出柱后的氣體,并記錄信號隨時間變化的曲線,此曲線就叫色譜流出曲線線,此曲線就叫色譜流出曲線。第21頁,共118頁。第22頁,共118頁。六、六、色譜術語色譜術語1 1. . 基線:在實驗條件下,色譜柱后僅有純流動相進入檢基線:在實驗條件下,色譜柱后僅有純流動相進入檢測器時的流出曲線稱為基線?;€在穩(wěn)定的條件下應是一測器時的流出曲線稱為基線?;€在穩(wěn)定的條件下應是一條水平的直線。它的平直與否可反應出實驗條

14、件的穩(wěn)定情條水平的直線。它的平直與否可反應出實驗條件的穩(wěn)定情況。況。 2 2 峰高(峰高(h h)和峰面積:色譜峰頂點與基線的距離叫)和峰面積:色譜峰頂點與基線的距離叫峰高。色譜峰與峰底基線所圍成區(qū)域的面積叫峰面峰高。色譜峰與峰底基線所圍成區(qū)域的面積叫峰面積。積。第23頁,共118頁。3 3. . 保留值保留值 1)1)死時間死時間(t(tM M) ) :不與固定相作用的物質(zhì)不與固定相作用的物質(zhì)(空(空氣)氣)從進樣到出現(xiàn)峰極大值時的時間,它與從進樣到出現(xiàn)峰極大值時的時間,它與色譜柱的空隙體積成正比。色譜柱的空隙體積成正比。 MtLu 柱長死時間第24頁,共118頁。2)2)保留時間保留時間t

15、 tR R:試樣從進樣到出現(xiàn)峰極大值時的時:試樣從進樣到出現(xiàn)峰極大值時的時間。它包括組份隨流動相通過柱子的時間間。它包括組份隨流動相通過柱子的時間t tM M和組份在和組份在固定相中滯留的時間。固定相中滯留的時間。3)3)調(diào)整保留時間調(diào)整保留時間t tR R :某組份的保留時間扣除死時:某組份的保留時間扣除死時間后的保留時間,它是組份在固定相中的滯留時間。間后的保留時間,它是組份在固定相中的滯留時間。即即 RRMttt第25頁,共118頁。4)4)死體積死體積V VM M:色譜柱管內(nèi)固定相顆粒間空隙、色:色譜柱管內(nèi)固定相顆粒間空隙、色譜儀管路和連接頭間空隙和檢測器間隙的總和。譜儀管路和連接頭間

16、空隙和檢測器間隙的總和。忽略后兩項可得到忽略后兩項可得到,0,0MMvvVt qq載氣體積流量第26頁,共118頁。 5)5) 保留體積保留體積V VR R:指從進樣到待測物在柱后出現(xiàn):指從進樣到待測物在柱后出現(xiàn)濃度極大點時所通過的流動相的體積。濃度極大點時所通過的流動相的體積。 v 0qRRVt,6)6)調(diào)整保留體積調(diào)整保留體積V VR R :某組份的保留體積扣除死體:某組份的保留體積扣除死體積后的體積。積后的體積。v,0qRRMRVVVt第27頁,共118頁。7)7)相對保留值相對保留值r r2,12,1(選擇因子(選擇因子 ):組份:組份2 2的調(diào)的調(diào)整保留值與組份整保留值與組份1 1的

17、調(diào)整保留值之比。的調(diào)整保留值之比。22222,11111RRRRRRRRtVtVrtVtV第28頁,共118頁。 r2,1 1,兩組分熱力學性質(zhì)相同不能分離,兩組分熱力學性質(zhì)相同不能分離, r2,1 11是兩組分能分離的前提。是兩組分能分離的前提。n注意:注意: r r2,12,1 只與柱溫和固定相性質(zhì)有關,而只與柱溫和固定相性質(zhì)有關,而與柱內(nèi)徑、柱長與柱內(nèi)徑、柱長L L、填充情況及流動相流速無關,、填充情況及流動相流速無關,因此,在色譜分析中,尤其是因此,在色譜分析中,尤其是GCGC中廣泛用于定中廣泛用于定性的依據(jù)!性的依據(jù)!第29頁,共118頁。 用來衡量色譜峰寬度的參數(shù),有三種表示方法:

18、用來衡量色譜峰寬度的參數(shù),有三種表示方法:(1)標準偏差標準偏差( ):即:即0.607倍峰高處色譜峰寬度的一倍峰高處色譜峰寬度的一半。半。(2)半峰寬半峰寬(Y1/2):色譜峰高一半處的寬度色譜峰高一半處的寬度 Y1/2 =2.354 (3)峰底寬峰底寬(Wb):Wb=4 4 4. . 區(qū)域?qū)挾葏^(qū)域?qū)挾鹊?0頁,共118頁。色譜流出曲線的意義:色譜流出曲線的意義: 色譜峰數(shù)色譜峰數(shù)= =樣品中單組份的最少個數(shù);樣品中單組份的最少個數(shù); 色譜保留值色譜保留值定性依據(jù);定性依據(jù); 色譜峰高或面積色譜峰高或面積定量依據(jù);定量依據(jù); 色譜保留值或區(qū)域?qū)挾壬V保留值或區(qū)域?qū)挾壬V柱分離效色譜柱分離效能

19、評價指標;能評價指標; 色譜峰間距色譜峰間距固定相或流動相選擇是固定相或流動相選擇是否合適的依據(jù)。否合適的依據(jù)。第31頁,共118頁。22 氣相色譜分析理論基礎氣相色譜分析理論基礎一一. .分離過程分離過程色譜分離是色譜體系色譜分離是色譜體系熱力學過程熱力學過程和和動力學過程動力學過程的綜合表現(xiàn)。的綜合表現(xiàn)。 熱力學過程熱力學過程是指:與組分在體系中是指:與組分在體系中分配系數(shù)相關分配系數(shù)相關的過程;的過程; 動力學過程動力學過程是指:組分在該體系兩相間是指:組分在該體系兩相間擴散和傳質(zhì)擴散和傳質(zhì)的過程。的過程。 組分、流動相和固定相三者的熱力學性質(zhì)使不同組分在流動相和固定中組分、流動相和固定

20、相三者的熱力學性質(zhì)使不同組分在流動相和固定中具有不同的分配系數(shù),分配系數(shù)的大小反映了組分在固定相上的溶解具有不同的分配系數(shù),分配系數(shù)的大小反映了組分在固定相上的溶解-揮揮發(fā)發(fā) 或或 吸附吸附-解吸的能力。解吸的能力。 分配系數(shù)大的組分在固定相上溶解或吸附能力強,因此在柱內(nèi)的移動速分配系數(shù)大的組分在固定相上溶解或吸附能力強,因此在柱內(nèi)的移動速度慢;分配系數(shù)小的組分在固定相上溶解或吸附能力弱,因此在柱內(nèi)的移度慢;分配系數(shù)小的組分在固定相上溶解或吸附能力弱,因此在柱內(nèi)的移動速度快。動速度快。 經(jīng)過一定時間后,由于分配系數(shù)的差別,使各組分在柱內(nèi)形成差速經(jīng)過一定時間后,由于分配系數(shù)的差別,使各組分在柱內(nèi)

21、形成差速移行,達到分離的目的。移行,達到分離的目的。第32頁,共118頁。二二. . 分配系數(shù)(分配系數(shù)(partion factor) K K 組分在固定相和流動相間發(fā)生的吸附、脫附,或溶解、組分在固定相和流動相間發(fā)生的吸附、脫附,或溶解、揮發(fā)的過程叫做分配過程。在一定溫度下,組分在兩相間分揮發(fā)的過程叫做分配過程。在一定溫度下,組分在兩相間分配達到平衡時的濃度(單位:配達到平衡時的濃度(單位:g / mL)比,稱為分配系數(shù),比,稱為分配系數(shù),用用K 表示,即:表示,即:Ms ccK 組組分分在在流流動動相相中中的的濃濃度度組組分分在在固固定定相相中中的的濃濃度度分配系數(shù)不同是色譜分離的依據(jù)。

22、分配系數(shù)不同是色譜分離的依據(jù)。K 是一個無因次量,它是由組分及固定液的熱力學性質(zhì)決是一個無因次量,它是由組分及固定液的熱力學性質(zhì)決定的,只隨柱溫和柱壓而變化,與色譜柱中氣相和液相的體積定的,只隨柱溫和柱壓而變化,與色譜柱中氣相和液相的體積無關。無關。 第33頁,共118頁。 三三. . 分配比分配比k k 在一定溫度和壓力下,組份在兩相間的分在一定溫度和壓力下,組份在兩相間的分配達平衡時,分配在固定相和流動相中的質(zhì)量配達平衡時,分配在固定相和流動相中的質(zhì)量比,稱為分配比。它反映了組分在柱中的遷移比,稱為分配比。它反映了組分在柱中的遷移速率。又稱保留因子。也叫容量因子或容量比。速率。又稱保留因子

23、。也叫容量因子或容量比。 第34頁,共118頁。分配比分配比k與分配系數(shù)與分配系數(shù)K的關系為:的關系為:SsSSmmmmsmmcVmVKkmcmVV 式中式中為相比。為相比。填充柱相比:填充柱相比:6 63535;毛細管柱的相比:毛細管柱的相比:505015001500容量因子越大,保留時間越長。容量因子越大,保留時間越長??捎杀A魰r間計算出容量因子,兩者有以下關系:可由保留時間計算出容量因子,兩者有以下關系:MRMMRtttttk第35頁,共118頁。三、塔板理論三、塔板理論- -柱分離效能指標柱分離效能指標色譜柱長:色譜柱長:L,虛擬的塔板間距離:虛擬的塔板間距離:H,色譜柱的理論塔板數(shù):

24、色譜柱的理論塔板數(shù):n,則三者的關系為:則三者的關系為: n = L / H理論塔板數(shù)與色譜參數(shù)之間的關系為:理論塔板數(shù)與色譜參數(shù)之間的關系為:222116545)()(./bRRWtYtn第36頁,共118頁。有效塔板數(shù)和有效塔板高度有效塔板數(shù)和有效塔板高度 單位柱長的塔板數(shù)越多,表明柱效越高。單位柱長的塔板數(shù)越多,表明柱效越高。 用不同物質(zhì)計算可得到不同的理論塔板數(shù)。用不同物質(zhì)計算可得到不同的理論塔板數(shù)。 組分在組分在tM時間內(nèi)不參與柱內(nèi)分配。需引入有效塔板數(shù)和時間內(nèi)不參與柱內(nèi)分配。需引入有效塔板數(shù)和有效塔板高度:有效塔板高度:222116545)()(./bRRWtYtn有效有效有效nL

25、HWtYtnbRR222/1)(16)(54. 5第37頁,共118頁。塔板理論的特點和不足:塔板理論的特點和不足: (1)(1)當色譜柱長度一定時,塔板數(shù)當色譜柱長度一定時,塔板數(shù) n 越大越大(塔板高度塔板高度 H 越越小小) ),被測組分在柱內(nèi)被分配的次數(shù)越多,柱效能則越高,所得,被測組分在柱內(nèi)被分配的次數(shù)越多,柱效能則越高,所得色譜峰越窄。色譜峰越窄。 (2)(2)不同物質(zhì)在同一色譜柱上的分配系數(shù)不同,用有效塔板數(shù)不同物質(zhì)在同一色譜柱上的分配系數(shù)不同,用有效塔板數(shù)和有效塔板高度作為衡量柱效能的指標時,應指明測定物質(zhì)。和有效塔板高度作為衡量柱效能的指標時,應指明測定物質(zhì)。 (3)(3)柱

26、效不能表示被分離組分的實際分離效果,當兩組分的分柱效不能表示被分離組分的實際分離效果,當兩組分的分配系數(shù)配系數(shù) K 相同時,無論該色譜柱的塔板數(shù)多大,都無法分離。相同時,無論該色譜柱的塔板數(shù)多大,都無法分離。 (4)(4)塔板理論無法解釋同一色譜柱在不同的載氣流速下柱塔板理論無法解釋同一色譜柱在不同的載氣流速下柱效不同的實驗結果,也無法指出影響柱效的因素及提高柱效效不同的實驗結果,也無法指出影響柱效的因素及提高柱效的途徑。的途徑。第38頁,共118頁。四、速率理論四、速率理論- -影響柱效的因素影響柱效的因素 速率方程(也稱范速率方程(也稱范. .弟姆特方程式)弟姆特方程式): : H = A

27、 + B/u + Cu H = A + B/u + Cu H H:理論塔板高度,:理論塔板高度,u u:載氣的線速度:載氣的線速度( (cm/s)cm/s) 減小減小A A、B B、C C三項可提高柱效;三項可提高柱效; 存在著最佳流速;存在著最佳流速; A A、B B、C C三項各與哪些因素有關?三項各與哪些因素有關?第39頁,共118頁。1. 1. 渦流擴散項渦流擴散項A A = 2dp d dp:固定相的平均顆粒直徑固定相的平均顆粒直徑:固定相的填充不均勻因子固定相的填充不均勻因子 固定相顆粒越小固定相顆粒越小d dp p,填充的越均勻,填充的越均勻,AA,HH,柱效,柱效n n。表現(xiàn)在

28、渦流擴散所引起的色譜峰變寬現(xiàn)象減輕,色譜峰較窄。表現(xiàn)在渦流擴散所引起的色譜峰變寬現(xiàn)象減輕,色譜峰較窄。第40頁,共118頁。2.2. 分子擴散項分子擴散項 B = 2 B = 2 DgDg :彎曲因子,填充柱色譜,彎曲因子,填充柱色譜, 110k10,則,則R R的的增加不明顯增加不明顯, ,分析時間反而延長很多。通常分析時間反而延長很多。通常k k在在2-72-7之間。之間。 改變改變 k k 的方法有:的方法有:改變柱溫改變柱溫(GC)(GC)、改變相比。改變相比。第48頁,共118頁。3. 3. 分離度分離度R R與與選擇選擇因子因子 的關系的關系 越大,柱選擇性越好,對分離有利。越大,

29、柱選擇性越好,對分離有利。 的微小變的微小變化可引起化可引起 R R 較大改變。較大改變。如,當如,當 從從1.011.01增加至增加至1.10(1.10(增加增加9% )9% )時,時,R R 則增加則增加 9 9 倍倍( (但但 1.5, R1.5, R增加不大增加不大) ) 。 增加增加 最有效最有效的方法:改變固定相,使組分的分配系數(shù)的方法:改變固定相,使組分的分配系數(shù)有較大的差別。有較大的差別。 第49頁,共118頁。例題例題1: 在一定條件下,兩個組分的調(diào)整保留時間分別為在一定條件下,兩個組分的調(diào)整保留時間分別為85秒秒和和100秒,要達到完全分離,即秒,要達到完全分離,即R=1.

30、5 。計算需要多少塊計算需要多少塊有效塔板。若填充柱的有效塔板高度為有效塔板。若填充柱的有效塔板高度為0.1 cm,有效有效柱長是多少?柱長是多少?解:解: = 100 / 85 = 1.18 n有效有效 = 16R2 / ( 1) 2 = 161.52 (1.18 / 0.18 ) 2 = 1547(塊)塊)L有效有效 = n有效有效H有效有效 = 15470.1 = 155 cm 即柱長為即柱長為1.55米時,米時,兩組分可以得到完全分離。兩組分可以得到完全分離。第50頁,共118頁。例題例題2: 在在1m的色譜柱上,兩組分的理論塔板數(shù)為的色譜柱上,兩組分的理論塔板數(shù)為3600,兩個,兩個

31、組分的保留時間分別為組分的保留時間分別為12.2s和和12.8s,計算分離度。要達到計算分離度。要達到完全分離,所需要的柱長是?完全分離,所需要的柱長是?解:解:8533. 036008 .12448133. 036002 .12442211ntWntWRbRb分離度:分離度:72. 08133. 08533. 0)2 .128 .12(2RmLRRL34. 4172. 05 . 1212122塔板數(shù)增加一倍,分離度增加多少?塔板數(shù)增加一倍,分離度增加多少?第51頁,共118頁。三三. .分離操作條件的選擇分離操作條件的選擇1、載氣及其流速的選擇、載氣及其流速的選擇 載氣種類:載氣種類: u小

32、小,分子擴散項起主要作用,應盡量選相對分子質(zhì)量,分子擴散項起主要作用,應盡量選相對分子質(zhì)量大的載氣,如:大的載氣,如:N2,Ar u大大,傳質(zhì)阻力項起主要作用,應盡量選相對分子質(zhì)量,傳質(zhì)阻力項起主要作用,應盡量選相對分子質(zhì)量小的載氣,如:小的載氣,如:H2, He 同時考慮載氣與同時考慮載氣與檢測器檢測器的要求相適應(熱導檢測器:的要求相適應(熱導檢測器: H2, He ););對一般的填充柱,對一般的填充柱,N2的最佳實用線速為的最佳實用線速為10-12 cm/s H2的最佳實用線速為的最佳實用線速為15-20 cm/s色譜分離的操作條件的色譜分離的操作條件的選擇依據(jù)選擇依據(jù):基本色譜分離基

33、本色譜分離方程式方程式及及范氏理論范氏理論第52頁,共118頁。 載氣流速載氣流速在最佳流速時板高最小,但為縮短分析時間,往往選略高于在最佳流速時板高最小,但為縮短分析時間,往往選略高于最佳流速。最佳流速。2m inBCHA2B CBHAC uud HBCd uuu 最 佳第53頁,共118頁。2、柱溫的選擇柱溫的選擇 每種固定液都有最高使用溫度,柱溫不能高于此溫度。每種固定液都有最高使用溫度,柱溫不能高于此溫度。 提高柱溫提高柱溫各組分的揮發(fā)靠攏,不利于分離,但各組分的揮發(fā)靠攏,不利于分離,但柱溫太低柱溫太低時時組分的擴散變慢,分配平衡不能迅速建立,峰型變寬,組分的擴散變慢,分配平衡不能迅速

34、建立,峰型變寬,柱效較低,分析時間過長。柱效較低,分析時間過長。選擇柱溫要兼顧幾方面的因素。一般原則是:選擇柱溫要兼顧幾方面的因素。一般原則是:1)在使最難分離的組分有盡可能好的分離度前提下,)在使最難分離的組分有盡可能好的分離度前提下,采取適當?shù)偷闹鶞?,但以保留時間適宜,峰形不拖尾采取適當?shù)偷闹鶞兀员A魰r間適宜,峰形不拖尾為度;為度;第54頁,共118頁。2)對于寬沸程的多組分混合物,可采用程序升溫法。)對于寬沸程的多組分混合物,可采用程序升溫法。沸點較低的組分在低柱溫下良好分離后最早流出。沸點較低的組分在低柱溫下良好分離后最早流出。沸點較高的組分在較高柱溫下良好分離后隨即流出。沸點較高

35、的組分在較高柱溫下良好分離后隨即流出。3 3、固定液的用量、固定液的用量 固定液的用量和允許的進樣量成正比。固定液的用量和允許的進樣量成正比。 目前盛行低固定液含量的色譜柱,其柱效較高,但允許的進樣目前盛行低固定液含量的色譜柱,其柱效較高,但允許的進樣量也較小。量也較小。 固定液的用量同時和所采用的擔體有關,擔體表面積越大,固定液的用量同時和所采用的擔體有關,擔體表面積越大,固定液的含量可以高些,其配比一般在固定液的含量可以高些,其配比一般在5:100 25:100。第55頁,共118頁。4 4載載體體的選擇的選擇 擔體擔體均勻而細均勻而細小小,固定液薄而均勻,柱效就愈,固定液薄而均勻,柱效就

36、愈高。但粒度也不能太小,否則,阻力壓急劇增大。高。但粒度也不能太小,否則,阻力壓急劇增大。一般粒度直徑為柱內(nèi)徑的一般粒度直徑為柱內(nèi)徑的120l25為宜;為宜;5 5進樣時間及進樣量進樣時間及進樣量 進樣時間要短進樣時間要短(1s內(nèi))內(nèi)),使試樣進入色譜柱呈,使試樣進入色譜柱呈“塞子塞子”狀;狀; 最大允許進樣量應控制在使半峰寬基本不變,而峰最大允許進樣量應控制在使半峰寬基本不變,而峰高與進樣量成線性關系,如果超過最大允許進樣量,高與進樣量成線性關系,如果超過最大允許進樣量,線性關系遭破壞。線性關系遭破壞。第56頁,共118頁。一一 熱導檢測器熱導檢測器 thermal conductivity

37、 detector,TCD25 氣相色譜檢測器氣相色譜檢測器第57頁,共118頁。1 1 熱導檢測器的結構熱導檢測器的結構池體池體(一般用不銹鋼制成)(一般用不銹鋼制成)熱敏元件熱敏元件:電阻率高、電阻溫度系數(shù)大、且價廉易加工:電阻率高、電阻溫度系數(shù)大、且價廉易加工的鎢絲制成。的鎢絲制成。參考臂參考臂:僅允許純載氣通過,通常連接在進樣裝置之前。:僅允許純載氣通過,通常連接在進樣裝置之前。 測量臂:測量臂:需要攜帶被分離組分的載氣流過,則連接在緊靠近需要攜帶被分離組分的載氣流過,則連接在緊靠近分離柱出口處。分離柱出口處。2 2檢測原理檢測原理 平衡電橋。平衡電橋。 不同的氣體有不同的熱導系數(shù)。不

38、同的氣體有不同的熱導系數(shù)。第58頁,共118頁。第59頁,共118頁。鎢絲通電,加熱與散熱達到平衡后,兩臂電阻值:鎢絲通電,加熱與散熱達到平衡后,兩臂電阻值: R參參=R測測 ; R1=R2 則:則:R參參R1=R測測R2 無電壓信號輸出;記錄儀走直線(基線)。無電壓信號輸出;記錄儀走直線(基線)。 進樣后進樣后: 載氣攜帶試樣組分流過測量臂而這時參考臂流過的仍載氣攜帶試樣組分流過測量臂而這時參考臂流過的仍是純載氣,使測量臂的溫度改變,引起電阻的變化,測量是純載氣,使測量臂的溫度改變,引起電阻的變化,測量臂和參考臂的電阻值不等,產(chǎn)生電阻差,臂和參考臂的電阻值不等,產(chǎn)生電阻差,R參參R測測 則則

39、 R參參R2R測測R1 這時電橋失去平衡,這時電橋失去平衡,a、b兩端存在著電位差,有電壓信兩端存在著電位差,有電壓信號輸出。信號與組分濃度相關。記錄儀記錄下組分濃度隨時號輸出。信號與組分濃度相關。記錄儀記錄下組分濃度隨時間變化的峰狀圖形。間變化的峰狀圖形。第60頁,共118頁。3 3. . 影響熱導檢測器靈敏度的因素影響熱導檢測器靈敏度的因素 橋路電流橋路電流I : I ,鎢絲的溫度,鎢絲的溫度 ,鎢絲與池體之間,鎢絲與池體之間的溫差的溫差 ,有利于熱傳導,檢測器靈敏度提高。檢測器,有利于熱傳導,檢測器靈敏度提高。檢測器的響應值的響應值S I3,但穩(wěn)定性下降,基線不穩(wěn)。橋路電流但穩(wěn)定性下降,

40、基線不穩(wěn)。橋路電流太高時,還可能造成鎢絲燒壞。太高時,還可能造成鎢絲燒壞。 池體溫度:池體溫度與鎢絲溫度相差越大,越有利于池體溫度:池體溫度與鎢絲溫度相差越大,越有利于熱傳導,檢測器的靈敏度也就越高,但池體溫度不能低于熱傳導,檢測器的靈敏度也就越高,但池體溫度不能低于分離柱溫度,以防止試樣組分在檢測器中冷凝。分離柱溫度,以防止試樣組分在檢測器中冷凝。第61頁,共118頁。 載氣種類:載氣與試樣的熱導系數(shù)相差越大,在檢測載氣種類:載氣與試樣的熱導系數(shù)相差越大,在檢測器兩臂中產(chǎn)生的溫差和電阻差也就越大,檢測靈敏度越高。器兩臂中產(chǎn)生的溫差和電阻差也就越大,檢測靈敏度越高。載氣的熱導系數(shù)大,傳熱好,通

41、過的橋路電流也可適當加載氣的熱導系數(shù)大,傳熱好,通過的橋路電流也可適當加大,則檢測靈敏度進一步提高。大,則檢測靈敏度進一步提高。表表 某些氣體與蒸氣的熱導系數(shù)(某些氣體與蒸氣的熱導系數(shù)(),),單位:單位:J / cms第62頁,共118頁。2 2 氫火焰離子化檢測器氫火焰離子化檢測器 flame ionization detector, FID flame ionization detector, FID1 1) 特點特點 (1) 典型的典型的質(zhì)量型檢測器質(zhì)量型檢測器; (2) 對有機化合物具有很高的靈敏度對有機化合物具有很高的靈敏度; (3) 無機氣體、水、四氯化碳等無機氣體、水、四氯化碳

42、等含氫少或不含氫的物含氫少或不含氫的物質(zhì)靈敏度低或不響應質(zhì)靈敏度低或不響應; (4) 氫焰檢測器具有結構簡單、穩(wěn)定性好、靈敏度高、氫焰檢測器具有結構簡單、穩(wěn)定性好、靈敏度高、響應迅速等特點響應迅速等特點; (5) 比熱導檢測器的靈敏度高出近比熱導檢測器的靈敏度高出近3個數(shù)量級,檢測下個數(shù)量級,檢測下限可達限可達10-12gg-1。第63頁,共118頁。 (1) 在發(fā)射極和收集極之在發(fā)射極和收集極之間加有一定的直流電壓間加有一定的直流電壓(100300V)構成一個外加構成一個外加電場。電場。 (2) N2 :載氣攜帶試樣組分;:載氣攜帶試樣組分; H2 :為燃氣;:為燃氣; 空氣:助燃氣??諝猓?/p>

43、助燃氣。 使用時需要調(diào)整三者的使用時需要調(diào)整三者的比例關系,檢測器靈敏度達比例關系,檢測器靈敏度達到最佳。到最佳。2 2) 結構結構第64頁,共118頁。A A區(qū):預熱區(qū)區(qū):預熱區(qū)B B層:點燃火焰層:點燃火焰C C層:熱裂解區(qū)層:熱裂解區(qū)D D層:反應區(qū)層:反應區(qū)被測組分在熱裂解區(qū)生成的正負離子,在被測組分在熱裂解區(qū)生成的正負離子,在外加恒定直流電場的作用下分別向兩極外加恒定直流電場的作用下分別向兩極定定向向運動而產(chǎn)生微電流運動而產(chǎn)生微電流(約(約10-610-14A););在一定范圍內(nèi),微電流的大小與進入離子室在一定范圍內(nèi),微電流的大小與進入離子室的被測組分質(zhì)量成正比;的被測組分質(zhì)量成正比

44、;離子電流信號輸出離子電流信號輸出到記錄儀,得到峰面積與組分質(zhì)量成正比到記錄儀,得到峰面積與組分質(zhì)量成正比的色譜流出曲線。的色譜流出曲線。3 3) 原理原理第65頁,共118頁。3 3 電子捕獲檢測器電子捕獲檢測器 electron capture detector, ECD electron capture detector, ECD 高選擇性檢測器,高選擇性檢測器, 僅對含有鹵素、磷、硫、氧等元素的化合物有很高的靈敏僅對含有鹵素、磷、硫、氧等元素的化合物有很高的靈敏度,檢測下限度,檢測下限1010-14 -14 g /mLg /mL, 對大多數(shù)烴類沒有響應。對大多數(shù)烴類沒有響應。 較多應用

45、于農(nóng)副產(chǎn)品、食品及環(huán)境中農(nóng)藥殘留較多應用于農(nóng)副產(chǎn)品、食品及環(huán)境中農(nóng)藥殘留量的測定。量的測定。4 4其它幾種其它幾種檢測器檢測器1) 火焰光度檢測器火焰光度檢測器(flame photometric detector, FPD)第66頁,共118頁。 化合物中硫、磷在富氫火焰中被還原,激發(fā)后,輻射出化合物中硫、磷在富氫火焰中被還原,激發(fā)后,輻射出400400、550 550 nm nm 左右的光譜,可被檢測;左右的光譜,可被檢測; 該檢測器是對含硫、磷化合物的高選擇性檢測器;該檢測器是對含硫、磷化合物的高選擇性檢測器;2)2)熱離子檢測器熱離子檢測器( (thermionic detector,

46、 TID)thermionic detector, TID) 氮、磷檢測器;對氮、磷有高靈敏度;氮、磷檢測器;對氮、磷有高靈敏度; 在在FIDFID檢測器的噴嘴與收集極之間加一個含硅酸銣的檢測器的噴嘴與收集極之間加一個含硅酸銣的玻璃球,含氮、磷化合物在受熱分解時,受硅酸銣作用玻璃球,含氮、磷化合物在受熱分解時,受硅酸銣作用產(chǎn)生大量電子,信號強;產(chǎn)生大量電子,信號強;3)3)定性檢測器定性檢測器( (聯(lián)用儀器聯(lián)用儀器) ) 將兩種儀器結合;色將兩種儀器結合;色- -質(zhì)聯(lián)用儀質(zhì)聯(lián)用儀第67頁,共118頁。一、色譜定性一、色譜定性分析分析1.1.利用純物質(zhì)定性的方法利用純物質(zhì)定性的方法 利用保留值定

47、性利用保留值定性:通過對比試樣中具有與純物質(zhì)相同保留值通過對比試樣中具有與純物質(zhì)相同保留值的色譜峰,來確定試樣中是否含有該物質(zhì)及在色譜圖中位置。不的色譜峰,來確定試樣中是否含有該物質(zhì)及在色譜圖中位置。不適用于不同儀器上獲得的數(shù)據(jù)之間的對比。適用于不同儀器上獲得的數(shù)據(jù)之間的對比。 利用加入法定性利用加入法定性:將純物質(zhì)加入到試樣中,觀察各組分色譜峰將純物質(zhì)加入到試樣中,觀察各組分色譜峰的相對變化。的相對變化。25 氣相色譜定性定量分析氣相色譜定性定量分析第68頁,共118頁。 2.2.利用文獻保留值定性利用文獻保留值定性 相對保留值相對保留值r r2121:相對保留值相對保留值r r2121僅與

48、柱溫和固定液性質(zhì)僅與柱溫和固定液性質(zhì)有關。在色譜手冊中都列有各種物質(zhì)在不同固定液上的保有關。在色譜手冊中都列有各種物質(zhì)在不同固定液上的保留數(shù)據(jù),可以用來進行定性鑒定。留數(shù)據(jù),可以用來進行定性鑒定。3.保留指數(shù)保留指數(shù) 又稱又稱KovatsKovats指數(shù)(指數(shù)(),是一種重現(xiàn)性較好的定性參數(shù)。),是一種重現(xiàn)性較好的定性參數(shù)。測定方法:測定方法: 將正構烷烴作為標準,規(guī)定其保留指數(shù)為分子中碳原子個將正構烷烴作為標準,規(guī)定其保留指數(shù)為分子中碳原子個數(shù)乘以數(shù)乘以100100(如正己烷的保留指數(shù)為(如正己烷的保留指數(shù)為600600)。)。第69頁,共118頁。4 4. .與其他分析儀器聯(lián)用的定性方法與

49、其他分析儀器聯(lián)用的定性方法 小型化的臺式色質(zhì)譜聯(lián)用儀(小型化的臺式色質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MSGC-MS;LC-MSLC-MS)色譜色譜- -紅外光譜儀聯(lián)用儀;紅外光譜儀聯(lián)用儀;組分的結構鑒定組分的結構鑒定SampleSample 58901.0 DEG/MINHEWLETTPACKARDHEWLETTPACKARD5972AMass Selective DetectorDCBA ABCDGas Chromatograph (GC) Mass Spectrometer (MS)SeparationIdentificationBACD第70頁,共118頁。 試樣中各組分質(zhì)量與其色譜峰面積成正比,即:

50、試樣中各組分質(zhì)量與其色譜峰面積成正比,即: m i = fi Ai 絕對校正因子絕對校正因子:比例系數(shù):比例系數(shù)f i ,單位面積對應的物質(zhì)量:,單位面積對應的物質(zhì)量: f i =m i / Ai 定量校正因子與檢測器響應值成倒數(shù)關系:定量校正因子與檢測器響應值成倒數(shù)關系: f i = 1 / Si 相對校正因子相對校正因子f i :即組分的絕對校正因子與標準物質(zhì)的絕:即組分的絕對校正因子與標準物質(zhì)的絕對校正因子之比。對校正因子之比。ississiisiiAAmmAmAmfff/二二、色譜定、色譜定量分析量分析第71頁,共118頁。 當當mi、mS以摩爾為單位時,所得相對校正因子稱為以摩爾為單

51、位時,所得相對校正因子稱為相對摩爾校正因子(相對摩爾校正因子(f M),用表示;當用表示;當mi、mS用質(zhì)量單用質(zhì)量單位時位時, 以(以(f m),表示。表示。3. 3. 常用的幾種定量方法常用的幾種定量方法 (1)歸一化法:歸一化法:100100121niiiiiniiAfAfmmmmc)(%第72頁,共118頁。 特點及要求:特點及要求: 歸一化法簡便、準確;歸一化法簡便、準確;進樣量的準確性和操作條件的變動對測定結果影響不大;進樣量的準確性和操作條件的變動對測定結果影響不大;僅適用于試樣中所有組分全出峰的情況。僅適用于試樣中所有組分全出峰的情況。第73頁,共118頁。(2 2)內(nèi)標法)內(nèi)

52、標法內(nèi)標物要滿足以下要求:內(nèi)標物要滿足以下要求:(1)試樣中不含有該物質(zhì);)試樣中不含有該物質(zhì);(2)與被測組分性質(zhì)比較接近;)與被測組分性質(zhì)比較接近;(3)不與試樣發(fā)生化學反應;)不與試樣發(fā)生化學反應;(4)出峰位置應位于被測組分附近,且無組分峰影響。)出峰位置應位于被測組分附近,且無組分峰影響。試樣配制:試樣配制:準確稱取一定量的試樣準確稱取一定量的試樣W,加入一定量內(nèi)標物加入一定量內(nèi)標物mS計算式:計算式:SsiisiSsiisiAfAfmmAfAfmm; 100100100% SsiisSsiisiiAfAfWmWAfAfmWmc第74頁,共118頁。 (1 1) 內(nèi)標法的準確性較高,

53、操作條件和進樣量的內(nèi)標法的準確性較高,操作條件和進樣量的稍許變動對定量結果的影響不大。稍許變動對定量結果的影響不大。 (2) (2) 每個試樣的分析,都要進行兩次稱量,不適每個試樣的分析,都要進行兩次稱量,不適合大批量試樣的快速分析。合大批量試樣的快速分析。 (3)(3)若將內(nèi)標法中的試樣取樣量和內(nèi)標物加入量固若將內(nèi)標法中的試樣取樣量和內(nèi)標物加入量固定,則:定,則:常數(shù)SiiAAc %特點:特點:第75頁,共118頁。 (3)外標法外標法外標法也稱為標準曲線法。外標法也稱為標準曲線法。特點及要求:特點及要求: 外標法不使用校正因子,準確性較高外標法不使用校正因子,準確性較高;操作條件變化對結果

54、準確性影響較大操作條件變化對結果準確性影響較大;對進樣量的準確性控制要求較高,適用于大批量試對進樣量的準確性控制要求較高,適用于大批量試樣的快速分析。樣的快速分析。第76頁,共118頁。第77頁,共118頁。第三章第三章 高效液相色譜分析高效液相色譜分析Chapter Three High Performance Liquid Chromatography (HPLC)第78頁,共118頁。3 31 1 高效液相色譜法的特點高效液相色譜法的特點 一、一、高效液相色譜法高效液相色譜法概述概述 高效液相色譜法(高效液相色譜法(HPLCHPLC)在)在經(jīng)典液相色譜經(jīng)典液相色譜基基礎上,采用了高壓泵、

55、高效固定相和高靈敏度檢礎上,采用了高壓泵、高效固定相和高靈敏度檢測器,因而具備測器,因而具備速度快、效率高、靈敏度高、操速度快、效率高、靈敏度高、操作自動化的作自動化的特點,特點,因此得到迅猛的發(fā)展。因此得到迅猛的發(fā)展。目前已目前已成為應用極為廣泛的化學分離分析重要手段。成為應用極為廣泛的化學分離分析重要手段。第79頁,共118頁。 1 1高效液相色譜法與經(jīng)典液相色譜法的比較高效液相色譜法與經(jīng)典液相色譜法的比較 高速:高速:在分析速度上比經(jīng)典液相色譜法在分析速度上比經(jīng)典液相色譜法快數(shù)百倍快數(shù)百倍。由于經(jīng)典。由于經(jīng)典色譜是色譜是重力加料重力加料,流出速度極慢;而高效液相色譜配備了,流出速度極慢;

56、而高效液相色譜配備了高高壓輸液壓輸液設備,流速最高可達設備,流速最高可達 10103 3cmmincmmin-1-1. . 例如例如分離氨基分離氨基酸,用經(jīng)典色譜法,柱長約酸,用經(jīng)典色譜法,柱長約170cm170cm,柱徑,柱徑0.9cm0.9cm,流動相速,流動相速度為度為30cm30cm3 3hh-1-1,需用,需用2020多小時才能分離出多小時才能分離出2020種氨基酸;而種氨基酸;而用高效液相色譜法,只需用高效液相色譜法,只需lhlh之內(nèi)即可完成;之內(nèi)即可完成;高效:高效:其柱效可達其柱效可達3 3萬塔板萬塔板/ /米以上(氣相色譜約米以上(氣相色譜約2000 2000 塔板塔板/ /

57、米),分離效率大大提高了。米),分離效率大大提高了。第80頁,共118頁。2 2高效液相色譜法與氣相色譜法的比較高效液相色譜法與氣相色譜法的比較 (l l)氣相色譜法氣相色譜法分析對象只限于氣體和沸點較低的化合分析對象只限于氣體和沸點較低的化合物,它們僅占有機物總數(shù)的物,它們僅占有機物總數(shù)的2020。對于占有機物總數(shù)近。對于占有機物總數(shù)近8080的那些高沸點、熱穩(wěn)定性差、離子型化合物及摩爾質(zhì)量大的的那些高沸點、熱穩(wěn)定性差、離子型化合物及摩爾質(zhì)量大的物質(zhì),目前主要采用物質(zhì),目前主要采用高效液相色譜法高效液相色譜法進行分離和分析;進行分離和分析; 第81頁,共118頁。 (2)氣相色譜采用流動相是

58、惰性氣體,它與組分不產(chǎn)生相互作氣相色譜采用流動相是惰性氣體,它與組分不產(chǎn)生相互作用力,僅起運載作用。而高效液相色譜法中流動相對組分用力,僅起運載作用。而高效液相色譜法中流動相對組分可產(chǎn)生一定親和力,并參與固定相對組分作用的劇烈競爭,可產(chǎn)生一定親和力,并參與固定相對組分作用的劇烈競爭,流動相對分離起很大作用,因此,可選用不同極性的液體,流動相對分離起很大作用,因此,可選用不同極性的液體,選擇余地大,相當于增加了一個控制和改進分離條件的參選擇余地大,相當于增加了一個控制和改進分離條件的參數(shù),這為選擇最佳分離條件提供了極大方便;數(shù),這為選擇最佳分離條件提供了極大方便; (3)氣相色譜一般都在)氣相色

59、譜一般都在較高溫度較高溫度下進行的,而高效液相色譜下進行的,而高效液相色譜法則經(jīng)??稍诜▌t經(jīng)??稍谑覝貤l件室溫條件下工作;下工作; 高效液相色譜法的儀器設備費用昂貴,操作嚴格,這是高效液相色譜法的儀器設備費用昂貴,操作嚴格,這是它的主要它的主要缺點缺點。 第82頁,共118頁。 3 32 2 影響液相色譜分離的因素影響液相色譜分離的因素 氣相色譜所討論的氣相色譜所討論的基本概念及基本理論基本概念及基本理論,如:保留,如:保留值,分配系數(shù),分配比,分離度,塔板理論,速率理值,分配系數(shù),分配比,分離度,塔板理論,速率理論等論等與液相色譜一致與液相色譜一致,但液相色譜流動相為液體,其,但液相色譜流動

60、相為液體,其擴散系數(shù),粘度,密度等與氣體均有很大的擴散系數(shù),粘度,密度等與氣體均有很大的差別差別,都,都將對色譜分析過程產(chǎn)生影響。將對色譜分析過程產(chǎn)生影響。 第83頁,共118頁。 要提高液相色譜的分離效率,裝柱的均勻性要提高液相色譜的分離效率,裝柱的均勻性和減小固定相(目前常用和減小固定相(目前常用5 m)的粒徑是關鍵。另)的粒徑是關鍵。另外,降低流動相的黏度也可加快傳質(zhì),提高柱效,流外,降低流動相的黏度也可加快傳質(zhì),提高柱效,流速對板高的影響和氣相色譜一樣存在最佳流速。速對板高的影響和氣相色譜一樣存在最佳流速。 HPLC的最小板高比的最小板高比GC的板高小一個數(shù)量級,的板高小一個數(shù)量級,說

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