分析化學(xué)1ppt課件

1、第十八章高效液相色譜法第十八章高效液相色譜法經(jīng)典經(jīng)典LC：僅做為一種分別手段：僅做為一種分別手段 柱內(nèi)徑柱內(nèi)徑13cm，固定相粒徑，固定相粒徑100m 且且不均勻不均勻1.HPLC：分別和分析：分別和分析 柱內(nèi)徑柱內(nèi)徑25mm，固定相粒徑，固定相粒徑 流動相極性流動相極性 極性小的組分先出柱極性小的組分先出柱反相色譜法反相色譜法固定液極性固定液極性 流動相極性流動相極性 極性大的組分先出柱極性大的組分先出柱 固定液易被帶走流失，分析重現(xiàn)性差已被化學(xué)鍵合相替代2 2正、反相液液色譜法正、反相液液色譜法NPRP二、化學(xué)鍵合相色譜法二、化學(xué)鍵合相色譜法 以化學(xué)鍵合相為固定相的色譜法，以化學(xué)鍵合相為固

2、定相的色譜法，簡稱鍵合相色譜法簡稱鍵合相色譜法(bonded phase (bonded phase chromatographychromatography；BPC)BPC)化學(xué)鍵合相：采用化學(xué)反響的方法化學(xué)鍵合相：采用化學(xué)反響的方法將官能團鍵合在載體外表所構(gòu)成的將官能團鍵合在載體外表所構(gòu)成的固定相固定相 . .化學(xué)鍵合相優(yōu)點化學(xué)鍵合相優(yōu)點一正相鍵合相色譜法一正相鍵合相色譜法 1.1.固定相：極性鍵合相固定相：極性鍵合相如氰基如氰基CNCN、氨基、氨基NH2NH2或或二羥基鍵合硅膠。二羥基鍵合硅膠。2.2.流動相：非極性或弱極性溶劑加極流動相：非極性或弱極性溶劑加極性調(diào)整劑性調(diào)整劑3.3.適

3、用范圍：溶于有機溶劑的極性至適用范圍：溶于有機溶劑的極性至中等極性的分子型化合物中等極性的分子型化合物4.4.分別機制分別機制分配：把有機鍵合層作為一個液膜對待，分配：把有機鍵合層作為一個液膜對待，溶質(zhì)在兩相的溶解溶質(zhì)在兩相的溶解吸附：溶質(zhì)與鍵合極性基團間的誘導(dǎo)、吸附：溶質(zhì)與鍵合極性基團間的誘導(dǎo)、氫鍵和定向作用氫鍵和定向作用5.5.分別選擇性：分別選擇性：極性強的組分極性強的組分k k大，后洗脫出柱大，后洗脫出柱,tR ,tR 增增大。大。流動相的極性加強，洗脫才干添加，使流動相的極性加強，洗脫才干添加，使組分組分k k減小，減小，tR tR 減小。減小。二反相鍵合相色譜法二反相鍵合相色譜法1

4、.1.固定相：非極性鍵合相固定相：非極性鍵合相如十八烷基硅烷如十八烷基硅烷C18C18，ODSODS、辛烷、辛烷基基C8C8鍵合硅膠鍵合硅膠 2.2.流動相：水流動相：水+ +與水混溶的極性調(diào)整劑與水混溶的極性調(diào)整劑常用甲醇水、乙腈水等常用甲醇水、乙腈水等3.3.運用：最廣。非極性至中等極性的組分。運用：最廣。非極性至中等極性的組分。4.4.分別機制多種模型分別機制多種模型疏溶劑實際疏溶劑實際solvophobic theorysolvophobic theory排斥排斥締合締合流動相流動相極性極性固定相非極性固定相非極性組分組分締合締合解締合解締合締合締合解締合解締合.非極性溶質(zhì)或溶質(zhì)非極性

5、部分非極性溶質(zhì)或溶質(zhì)非極性部分極性部分極性部分極性部分極性部分非極性部分非極性部分解締合解締合締合締合溶質(zhì)的保管主要是溶溶質(zhì)的保管主要是溶質(zhì)分子與極性溶劑分質(zhì)分子與極性溶劑分子間的排斥力，促使子間的排斥力，促使溶質(zhì)分子與鍵合相的溶質(zhì)分子與鍵合相的烴基發(fā)陌生水締合。烴基發(fā)陌生水締合。不是溶質(zhì)分子與鍵合不是溶質(zhì)分子與鍵合相間的色散力，相間的色散力，5.5.保管行為的主要影響要素保管行為的主要影響要素(1)(1)、溶質(zhì)的分子構(gòu)造極性、溶質(zhì)的分子構(gòu)造極性 極性越弱，疏水性越強，極性越弱，疏水性越強，k k越大，越大，tRtR也越大。也越大。同系物碳數(shù)越多，極性越弱，同系物碳數(shù)越多，極性越弱，k k越大

6、；越大；引入極性取代基，降低疏水性，引入極性取代基，降低疏水性，k k值變小。值變小。(2)(2)、固定相、固定相鍵合烷基的疏水性隨碳鏈的延伸鍵合烷基的疏水性隨碳鏈的延伸而添加，溶質(zhì)的而添加，溶質(zhì)的k k也增大。也增大。硅膠外表鍵合烷基的濃度越大，硅膠外表鍵合烷基的濃度越大，那么溶質(zhì)的那么溶質(zhì)的k k越大。越大。 (3)(3)、流動相、流動相極性越強，洗脫才干越弱，極性越強，洗脫才干越弱，使溶質(zhì)的使溶質(zhì)的k k越大越大1)1)溶劑比例：水的比例添加，溶劑比例：水的比例添加，使使k k增大增大2)pH2)pH：影響弱酸、弱堿的離：影響弱酸、弱堿的離解解流動相的流動相的pHpH降低，弱酸降低，弱酸

7、k k增大，增大，tRtR增大；弱堿增大；弱堿k k變小。變小。離子抑制色譜法離子抑制色譜法ion ion suppression chromatographysuppression chromatography；ISC ISC 用少量弱酸、弱堿或緩沖溶液，調(diào)用少量弱酸、弱堿或緩沖溶液，調(diào)理流動相的理流動相的pHpH，抑制有機弱酸、弱，抑制有機弱酸、弱堿的離解，添加疏水締協(xié)作用，使堿的離解，添加疏水締協(xié)作用，使k k變大。變大。適用于適用于3pKa73pKa7的弱酸、的弱酸、7pKa87pKa8的弱堿的弱堿對于弱酸：對于弱酸： 流動相流動相pHpH降低，降低，K K增大，增大，tRtR增大增大

8、對于弱堿：對于弱堿： 流動相流動相pHpH增大，增大，K K增大，增大，tRtR增大增大 注：鍵合相允許運用的注：鍵合相允許運用的pHpH為為2 28 81.固定相：固定相： ODS柱柱2. 流動相：水流動相：水+離子對試劑離子對試劑常用離子對試劑：常用離子對試劑： 分析堿類：烷基磺酸鹽分析堿類：烷基磺酸鹽 分析酸類：四丁基季銨鹽等分析酸類：四丁基季銨鹽等三反相離子對色譜法三反相離子對色譜法 paired ionpaired ionchromatographychromatography；PICPIC3.離子對模型離子對模型33+()+3s3(+固定相固定相+()+B)+B + H+BHRSO

9、 NaRSO + Na+BH RSORSO)BH離子對離子對mB+AB AmA(smBAmmmsmsBAAABABBABEK流動相流動相通式通式4.4.影響組分保管行為的要素影響組分保管行為的要素(1)(1)離子對試劑的種類和濃度：碳鏈長離子對試劑的種類和濃度：碳鏈長度添加，溶質(zhì)的度添加，溶質(zhì)的k k增大；在一定范圍內(nèi)增大；在一定范圍內(nèi)試劑的濃度升高，溶質(zhì)的試劑的濃度升高，溶質(zhì)的k k增大增大 (2)(2)流動相的流動相的pHpH：有利于組分和離子對：有利于組分和離子對試劑離子化時離子對的構(gòu)成，組試劑離子化時離子對的構(gòu)成，組分的分的k k值最大值最大第二節(jié)高效液相色譜法的固定相和流動相及其選擇

10、一、化學(xué)鍵合相色譜法的固定相一、化學(xué)鍵合相色譜法的固定相一鍵合相的種類一鍵合相的種類 1.非極性鍵合相非極性鍵合相 ：1.1.非極性鍵合相非極性鍵合相 ：ClSi(R2)C18H37SiOH+Si(R2)C18H37SiOHCl(C18(C18柱柱, ,用于反相色譜用于反相色譜) ) 2.2.弱極性鍵合相：弱極性鍵合相： 醚基和二羥基等鍵合相醚基和二羥基等鍵合相用于反相或正相色譜用于反相或正相色譜3.3.極性鍵合相：極性鍵合相：常用氨基常用氨基氰基鍵合硅膠氰基鍵合硅膠( (氨基柱、氨基柱、氰基柱氰基柱普通用于正相色譜普通用于正相色譜 1 1運用過程中不流失；運用過程中不流失；2 2化學(xué)穩(wěn)定性好

11、；化學(xué)穩(wěn)定性好；3 3適于梯度洗脫；適于梯度洗脫；3 3載樣量大載樣量大 二鍵合相的特點二鍵合相的特點二、化學(xué)鍵合相色譜法的流動相二、化學(xué)鍵合相色譜法的流動相 自學(xué)自學(xué)對流動相的要求：對流動相的要求：與固定相不發(fā)生化學(xué)反響。與固定相不發(fā)生化學(xué)反響。對試樣有適宜的溶解度。使對試樣有適宜的溶解度。使k在在110范圍內(nèi)，范圍內(nèi)，與檢測器相順應(yīng)。與檢測器相順應(yīng)。純度高，粘度小。低粘度流動相如純度高，粘度小。低粘度流動相如甲醇甲醇乙腈等可以降低柱壓，提高乙腈等可以降低柱壓，提高柱效。柱效。 三、分別條件的選擇三、分別條件的選擇 一一HPLCHPLC中的速率實際中的速率實際1.1.渦流分散渦流分散A=2d

12、p A=2dp 球形、小粒度、均勻球形、小粒度、均勻RSDRSD5%5%固定固定相，勻漿高壓填充，以降低相，勻漿高壓填充，以降低A A。2.2.縱向分散縱向分散B=2Dm B=2Dm 可以忽略。可以忽略。由于由于DlDl很小，室溫操作，且很小，室溫操作，且U U大于大于U U最正最正確，確，固定相傳質(zhì)阻抗固定相傳質(zhì)阻抗CS可以忽略可以忽略 ，因，因df極小極小流動相傳質(zhì)阻抗流動相傳質(zhì)阻抗Cm 靜態(tài)流動相傳質(zhì)阻抗系數(shù)靜態(tài)流動相傳質(zhì)阻抗系數(shù)Csm由于部分由于部分流動相在固定相微孔內(nèi)的滯留流動相在固定相微孔內(nèi)的滯留忽略）（對于鍵合相sCsmmssmmCCCCCC3.3.傳質(zhì)阻抗傳質(zhì)阻抗（填充柱）：u

13、CuBAHGC/項忽略）：BuCAHHPLC(緣由：化學(xué)鍵合相，液緣由：化學(xué)鍵合相，液體流動相體流動相結(jié)果：結(jié)果：HPLC的實驗條件的實驗條件應(yīng)該是：應(yīng)該是：小粒度、均小粒度、均勻的球形化學(xué)鍵合相；勻的球形化學(xué)鍵合相；低粘度流動相，流速低粘度流動相，流速不宜過快；不宜過快；柱溫適當(dāng)。柱溫適當(dāng)。 二影響分別的要素二影響分別的要素n由色譜柱固定相性能決議，由色譜柱固定相性能決議，主要受溶劑種類的影響，主要受溶劑種類的影響，k受溶劑配比的影響。受溶劑配比的影響。 2211-4nkkR( (三三)HPLC)HPLC法分別條件的選擇法分別條件的選擇1. 固定相與裝柱方法的選擇：固定相與裝柱方法的選擇：

14、選粒徑小的、分布均勻的球形固定相選粒徑小的、分布均勻的球形固定相dp10m2. 流動相及其流速的選擇：流動相及其流速的選擇： 選粘度小降低柱壓、對樣品有較選粘度小降低柱壓、對樣品有較好溶解才干好溶解才干 與檢測器匹配與檢測器匹配 低流速低流速0.81.2ml/min 3. 柱溫的選擇：柱溫的選擇： 選室溫選室溫25左右左右4洗脫方式洗脫方式 : 等度洗脫、梯度洗脫等度洗脫、梯度洗脫第三節(jié)高效液相色譜儀組成組成輸液系統(tǒng)輸液系統(tǒng)進樣系統(tǒng)進樣系統(tǒng)色譜柱系統(tǒng)色譜柱系統(tǒng)檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄處置系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄處置系統(tǒng) 一、輸液系統(tǒng)一、輸液系統(tǒng)1.1.高壓輸液泵高壓輸液泵恒流泵：在保送流動相過程中流量恒定

15、。恒流泵：在保送流動相過程中流量恒定。常用柱塞往復(fù)泵常用柱塞往復(fù)泵2.2.雙泵：為了抑制流量的脈動。雙泵：為了抑制流量的脈動。有串聯(lián)式和并聯(lián)式有串聯(lián)式和并聯(lián)式( (二二) )輸液泵應(yīng)具備的性能：輸液泵應(yīng)具備的性能：1.1.流量精度高且穩(wěn)定流量精度高且穩(wěn)定2.2.流量范圍寬流量范圍寬3.3.能在高壓下延續(xù)任務(wù)能在高壓下延續(xù)任務(wù)3.3.液缸容積小液缸容積小4.4.密封性能好，耐腐蝕密封性能好，耐腐蝕 (三三)輸液泵操作本卷須知：輸液泵操作本卷須知：1.防止固體微粒進入泵體防止固體微粒進入泵體2.流動相不應(yīng)含有腐蝕性物流動相不應(yīng)含有腐蝕性物質(zhì)質(zhì)3.防止溶劑瓶內(nèi)的流動相被防止溶劑瓶內(nèi)的流動相被用完用完

16、4.不超越規(guī)定的最高壓力不超越規(guī)定的最高壓力5.流動相普通應(yīng)該先脫氣流動相普通應(yīng)該先脫氣二、分別和進樣系統(tǒng)二、分別和進樣系統(tǒng) ( (一一) )進樣器進樣器進樣閥進樣閥六通閥六通閥自動進樣安裝自動進樣安裝( (二二) )色譜柱色譜柱columncolumn 1.組成組成:由柱管和固定相組由柱管和固定相組成成2.種類種類:分析柱、制備柱分析柱、制備柱 3.性能評價性能評價: H、n、fs、k和和的反復(fù)性的反復(fù)性或或R。 三、檢測系統(tǒng)三、檢測系統(tǒng)一檢測器一檢測器(detector)(detector)的主要性能的主要性能1.1.要求：要求：(1)(1)靈敏度靈敏度sensitivitysensiti

17、vity高檢測限低高檢測限低(2)(2)噪音噪音noisenoise低低(3)(3)線性范圍線性范圍linear rangelinear range寬寬(4)(4)反復(fù)性反復(fù)性repeatabilityrepeatability好好(5)(5)適用范圍廣通用型、專屬型適用范圍廣通用型、專屬型 二紫外檢測器二紫外檢測器(ultraviolet detector) 1.1.檢測原理：檢測原理：朗伯比爾朗伯比爾 (Lambert-Beer) (Lambert-Beer) 定律，定律，呼應(yīng)信號吸光度與濃度成正比呼應(yīng)信號吸光度與濃度成正比A=ClA=Cl2.2.特點：特點：靈敏度較高靈敏度較高10-61

18、0-9 g/ml10-610-9 g/ml，噪音低，線性范圍寬，穩(wěn)定性好，噪音低，線性范圍寬，穩(wěn)定性好，適于梯度，不破壞樣品，運用廣適于梯度，不破壞樣品，運用廣分析、制備。分析、制備。3.局限：局限： 只能檢測有紫外吸收的物只能檢測有紫外吸收的物質(zhì)，流動相的截止波長應(yīng)小于檢質(zhì)，流動相的截止波長應(yīng)小于檢測波長。測波長。 4.專屬型、濃度型檢測器專屬型、濃度型檢測器5.紫外檢測器分類紫外檢測器分類(1)(1)固定波長檢測器固定波長檢測器 ：254nm254nm(2)(2)可變波長檢測器：可變波長檢測器：光源：氘燈和鎢燈，光源：氘燈和鎢燈， 200400200400800800nmnm，單色器，流通池試，單色