第四章,色譜分析儀器與技術(shù)

1、第四章色譜分析儀器與技術(shù)謝國明謝國明重點提示1.色譜法的基本原理是什么？2.色譜法的分類和特點是什么？3.色譜分析的常用術(shù)語和參數(shù)有哪些？4.氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)是怎樣的？5.氣相色譜儀常用的檢測器有哪些？6.高效液相色譜儀的構(gòu)造和工作原理是什么？7.高效液相色譜儀常用的檢測器有哪些？目 錄第一節(jié)色譜法的原理與分類第二節(jié) 氣相色譜儀第三節(jié) 高效液相色譜儀第四節(jié) 色譜儀的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)第五節(jié) 色譜儀在臨床實驗室的應(yīng)用第一節(jié)色譜法的原理與分類一、色譜法的基本原理 色譜分離中的兩相:固定相和流動相 色譜法利用待分離的樣品組分在兩相中分配的差異而實現(xiàn)分離。 色譜分離的兩要素是互不相溶的兩相以及樣品各組分

2、在兩相中分配的差異。 這是決定色譜最終分離結(jié)果好壞的基礎(chǔ)。 色譜工作就是使用外力使含有樣品的流動色譜工作就是使用外力使含有樣品的流動相（氣體、液體）通過一固定于柱中或平板相（氣體、液體）通過一固定于柱中或平板上、與流動相互不相溶的固定相表面。當(dāng)流上、與流動相互不相溶的固定相表面。當(dāng)流動相中攜帶的混合物流經(jīng)固定相時，動相中攜帶的混合物流經(jīng)固定相時，混合物混合物中的各組分與固定相發(fā)生相互作用（分配、中的各組分與固定相發(fā)生相互作用（分配、吸附、離子交換吸附、離子交換等）等） 。由于混合物中各組分。由于混合物中各組分在性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異，與固定相之間產(chǎn)生在性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異，與固定相之間產(chǎn)生的作用力的

3、大小、強弱不同，隨著流動相的的作用力的大小、強弱不同，隨著流動相的移動，混合物在兩相間經(jīng)過反復(fù)多次的分配移動，混合物在兩相間經(jīng)過反復(fù)多次的分配平衡，使得各組分被固定相保留的時間不同，平衡，使得各組分被固定相保留的時間不同，吸附力大的固著不動或移動緩慢，吸附力小吸附力大的固著不動或移動緩慢，吸附力小的被流動相溶劑洗下來隨流動相向下流動，的被流動相溶劑洗下來隨流動相向下流動，從而按一定次序由固定相中先后流出從而按一定次序由固定相中先后流出。與適。與適當(dāng)?shù)闹髾z測方法結(jié)合，實現(xiàn)混合物中各組當(dāng)?shù)闹髾z測方法結(jié)合，實現(xiàn)混合物中各組分的分的分離與檢測。分離與檢測。K=CsCm=（Xs/Vs）（Xm/Vm）

4、一、色譜法的基本原理色譜分離原理示意圖樣品1樣品2樣品3響應(yīng)R2進樣峰時間（t）13色譜柱（固定相） 流 動 相112223333二、色譜法的分類與特點（一）色譜法的分類 按流動相和固定相物理狀態(tài)分類：氣/液相、氣液/固 按所利用的物理化學(xué)原理分類： 按操作形式分類：柱、紙、薄層、棒 按色譜動力學(xué)過程分類：沖洗、頂替（二）色譜法的特點 應(yīng)用范圍廣、樣品用量少、選擇性高、效能高和靈敏度高。三、色譜分析的常用術(shù)語和參數(shù)色譜圖色譜圖檢檢測測器器響響應(yīng)應(yīng)R R基基線線 b b空空氣氣峰峰a a進進樣樣峰峰h h1 12 23 3時間時間t(min)t(min)t tRaRat tR1R1t tR2R2

5、t tR3R3進進樣樣峰峰三、色譜分析的常用術(shù)語和參數(shù)1.色譜圖色譜分離分析過程中，所記錄的檢測器響應(yīng)信號隨時間變化的曲線叫做色譜圖。2.基線表明純流動相流過檢測器時所產(chǎn)生的響應(yīng)，反映了檢測器噪聲隨時間變化的情況。3.色譜峰樣品中分離出的各組分進入檢測器時，色譜流出曲線就會偏離基線，檢測器的輸出信號根據(jù)流入組分的濃度或質(zhì)量的變化顯示出的峰，即為色譜峰。三、色譜分析的常用術(shù)語和參數(shù)4.4.進樣峰和空氣峰進樣峰和空氣峰進樣峰是進樣時操作條件被干擾出現(xiàn)的，也可在進樣時通過連動裝置進行標(biāo)記，是色譜分離過程中時間的起點。空氣峰是由于空氣等物質(zhì)不被固定相吸收，最先被流動相沖洗出來到達檢測器而形成的峰形。5

6、.5.保留參數(shù)保留參數(shù)保留時間 、死時間和死體積6.6.峰高峰高 色譜峰頂點與基線之間的垂直距離稱為峰高（peak height），單位為mV。7.7.峰寬參數(shù)峰寬參數(shù)峰底寬、半峰寬、標(biāo)準偏差。第二節(jié)氣相色譜儀第二節(jié) 氣相色譜儀載氣源減壓閥凈化器穩(wěn)壓閥穩(wěn)流閥氣化室色譜柱檢測器放大器記錄儀溫度控制系統(tǒng) 氣相色譜儀方框圖氣相色譜儀方框圖氣相色譜儀主要由氣路系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理、記錄系統(tǒng)及電源、電子線路等構(gòu)成。一、氣路系統(tǒng)（一）（一）載氣源和減壓閥載氣源和減壓閥載氣一般選用氦氣、氮氣、氫氣或氬氣。氣體貯存在高壓罐中。減壓閥的作用是把氣體的壓強從10MPa15MP

7、a的高壓降低至0.2MPa0.4MPa的工作壓強。（二）（二）凈化器凈化器用于凈化載氣，去除其中的水分、有機烴類雜質(zhì)，碳氫化合物、二氧化碳和其他惰性氣體。（三）（三）穩(wěn)壓閥和穩(wěn)流閥穩(wěn)壓閥和穩(wěn)流閥作用為控制載氣流量和壓強，保證載氣的平穩(wěn)性。二、進樣系統(tǒng)（一）（一）載氣預(yù)熱器、取樣器載氣預(yù)熱器、取樣器 載氣預(yù)熱器用于載氣加熱，以防止氣化后的樣品遇到冷的載氣后被冷凝，影響樣品的分離。 取樣器通常使用微升注射器，將液體樣品注入色譜柱。常用5l和10l注射器。若為氣態(tài)樣品，則需氣密注射器。（二）（二）進樣氣化裝置進樣氣化裝置 作用是接收樣品后，立即使其氣化。為使樣品集中地成一窄帶狀被帶入色譜柱，要求死體

8、積盡量小，峰擴展盡量小。載氣入口接色譜柱散熱片（預(yù)熱）加熱塊汽化室示意圖取樣器三、氣相色譜柱與溫度控制（一）氣相色譜柱（一）氣相色譜柱 1.固定相-注：極性對極性色譜柱是整個氣相色譜系統(tǒng)的核心，樣品各個組分的分離便在此完成。優(yōu)良的色譜柱應(yīng)具有適當(dāng)?shù)某叽绾凸潭ㄏ唷?2.柱管形狀和尺寸柱管形狀：U型管、盤形管和螺線管，以U型管最常用。柱子的尺寸應(yīng)對容量（樣品量）和分析速度最佳化。為獲得最大效率，可用內(nèi)徑較?。ㄏ鄬佑|面積相對接觸面積）、長度較長的毛細管柱。當(dāng)分析的樣品量較大且分離不困難時，可用內(nèi)徑較大、長度較短的填充柱。三、氣相色譜柱與溫度控制（二）溫度控制（二）溫度控制 溫度對于固定相極為重要。

9、操作時必須要知道所用固定相溫度的極限，把全部操作保持在臨界溫度下1015 進行。 在氣相色譜儀中，溫度不僅對樣品在色譜柱上的分離過程有很大影響，對許多檢測器（如熱導(dǎo)、電子捕獲、示差折光等）的檢測結(jié)果也有很大影響。 控溫的關(guān)鍵在于溫度的穩(wěn)定性。 溫度控制一般是通過對具有一定體積的恒溫箱內(nèi)部的溫度控制來實現(xiàn)的。三、氣相色譜柱與溫度控制（二）溫度控制（二）溫度控制溫度控制要求為： 點溫度的穩(wěn)定性； 溫度場的均勻性； 恒溫范圍可以調(diào)節(jié)； 絕熱性能好，從啟動到穩(wěn)定點的時間要短； 要有足夠的可用恒溫空間，供裝色譜柱之用。溫度控制器主要有：開關(guān)式、比例調(diào)節(jié)器式、作用調(diào)節(jié)器式。四、程序升溫控制系統(tǒng)氣相色譜儀的

10、溫度控制方式： 恒溫：適用于樣品中各組分的沸點分布范圍較窄時，用恒溫操作，可以得到較好分離結(jié)果。 程序升溫：當(dāng)樣品中各組分的沸點相差較明顯時(一般在沸點分布范圍大于80100時) ，此時最好使用程序升溫。四、程序升溫控制系統(tǒng)（一）恒溫控制系統(tǒng)（一）恒溫控制系統(tǒng)恒溫是指在整個工作過程中溫度始終控制在設(shè)定的范圍內(nèi)。恒溫控制系統(tǒng)是一種閉環(huán)負反饋自動控制系統(tǒng)，由恒溫控制電路、恒溫箱及測溫、補償?shù)拳h(huán)節(jié)構(gòu)成。（二）程序升溫控制系統(tǒng)（二）程序升溫控制系統(tǒng)程序升溫就是指色譜柱的溫度在分離的過程中按照預(yù)定的程序逐步增加。常用的程序升溫方式有： 線性程序（單階線性升溫） 非線性程序（多階線性升溫）四、程序升溫控制

11、系統(tǒng)1.1.線性程序線性程序即柱溫T隨時間變化成比例地升高?？杀硎緸門=T0rT，式中T0為初溫， ；t表示時間，min ；r代表升溫速度， / min。2.2.非線性程序非線性程序線性恒溫 適于高沸點組分較多的樣品的分離。恒溫線性 適于低沸點組分較多的樣品的分離。恒溫線性恒溫 適于組分沸點范圍很寬的樣品。多種升溫速度 適于復(fù)雜樣品。3.3.程序升溫控制方式程序升溫控制方式電子式機電式四、程序升溫控制系統(tǒng)4 4程序升溫操作中須注意的問題程序升溫操作中須注意的問題 升溫方式：根據(jù)樣品的性質(zhì)決定。 起始溫度：根據(jù)樣品中沸點最低組分的沸點決定，起始溫度在其附近或稍低一點均可。 升溫速度:影響到分離效

12、率和分析時間。 終止溫度:取決于固定液的最高使用溫度及高沸點組分的沸點。可以以其中較低的溫度為依據(jù)來確定終止溫度。五、氣相色譜儀常用檢測器（一）氣相色譜儀檢測器分類 1.積分型檢測器積分型檢測器的響應(yīng)信號與分離出組分的總量成正比，色譜圖是一種階梯狀曲線。一個階梯表示一種物質(zhì)從色譜柱中分離出來，階梯的垂直高度與該物質(zhì)的總量成比例。每一個峰代表一種物質(zhì)的出現(xiàn)，峰與基線所界定的面積與樣品組分的含量成比例。 2.微分型檢測器微分型檢測器的響應(yīng)與已分離組分在載氣中的濃度或質(zhì)量流速有關(guān)，記錄儀記錄下來的色譜圖是常見的峰形曲線。微分型檢測器分為濃度檢測器（第一類）和質(zhì)量流速檢測器（第二類）。 ./(m2s)

13、五、氣相色譜儀常用檢測器（1 1）濃度型檢測器）濃度型檢測器 濃度型檢測器的輸出信號與被分離的組分在載氣中的濃度成比例。色譜流出曲線上的每一點都對應(yīng)于該瞬間組分在載氣中的濃度。 如上圖,峰a為某組分的響應(yīng)曲線。峰面積為A1組分全部質(zhì)量為M，系統(tǒng)工作在線性范圍之內(nèi)，即K1為一常數(shù),則檢測器的響應(yīng)為：五、氣相色譜儀常用檢測器（2 2）質(zhì)量流速檢測器）質(zhì)量流速檢測器 質(zhì)量流速檢測器的輸出信號與已分離組分流過檢測器的質(zhì)量流速（單位時間內(nèi)通過的組分質(zhì)量）成比例。 色譜峰上的每一點都對應(yīng)于分離物質(zhì)該瞬時的質(zhì)量流速，系統(tǒng)工作在線性范圍之內(nèi)，即K2為一常數(shù)。A2 =K2 M 五、氣相色譜儀常用檢測器（二）氣相

14、色譜儀常用的檢測器（二）氣相色譜儀常用的檢測器 1.熱導(dǎo)檢測器 （thermal conductivity detector，TCD）由熱導(dǎo)池、測量橋路、熱敏元件、穩(wěn)壓電路、信號衰減及基線調(diào)節(jié)等部分組成；具有結(jié)構(gòu)簡單，線性、穩(wěn)定性好，適用范圍廣等特點，還可與其他檢測器聯(lián)用。適用于有機化合物的檢測 2.氫火焰離子化檢測器 （hydrogen flame ionization detector，F(xiàn)ID）簡稱氫焰檢測器，是電離檢測器的一種，屬第二類（質(zhì)量流速類）檢測器。由電極、電離室、離子源、極化電源、本底電流補償環(huán)節(jié)以及靜電計、記錄儀等構(gòu)成。 熱導(dǎo)檢測器檢測原理是載氣和熱導(dǎo)檢測器檢測原理是載氣和樣

15、品各組分具有不同的導(dǎo)熱系數(shù)樣品各組分具有不同的導(dǎo)熱系數(shù)。熱導(dǎo)檢測器基本原理圖記錄儀輸出電阻E電橋參比熱導(dǎo)池?zé)崦粼d氣支承絲工作熱導(dǎo)池氫焰檢測器基本原理圖R0E0記錄儀本底電流補償環(huán)節(jié)離子源電極電離室極化電源第二節(jié) 氣相色譜儀五、氣相色譜儀常用檢測器3.3.電子捕獲檢測器電子捕獲檢測器（electron capture detectorelectron capture detector，ECDECD） 放射性電子捕獲檢測器，由一個陰極（內(nèi)裝圓筒狀放射源3H或63Ni的池體）和一個不銹鋼陽極組成，其離子化源為放射性核素； 非放射性電子捕獲檢測器，其離子化源是低能電子。 電子捕獲檢測器靈敏度最高，

16、線性范圍較窄，常用于痕量分析。4.4.脈沖放電檢測器脈沖放電檢測器（pulsed discharge detectorpulsed discharge detector，PDDPDD） 一種氦光離子化檢測器，當(dāng)用純氦作載氣和放電氣體時，它具有通用型檢測器的功能； 既能靈敏地檢測無機氣體，又能靈敏地檢測有機化合物。記錄儀數(shù)據(jù)處理放大器極化電源出口63Ni放射源陽極陰極(池體)絕緣體載氣樣品電子捕獲檢測器基本原理圖六、氣相色譜儀的工作原理氣態(tài)樣品或經(jīng)氣化室氣化了的液態(tài)樣品被載氣（流動相）帶入色譜柱（固定相）。在色譜柱中經(jīng)過多次反復(fù)吸附脫附析出的分配過程后，依次離開色譜柱，進入檢測器；檢測器把流入的

17、組分定量的轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)放大處理后，送往顯示與記錄系統(tǒng)，從而得到被測樣品各個組分的色譜圖。柱參數(shù)的合理選擇影響分離效果，柱參數(shù)就是有關(guān)色譜操作的所有參數(shù)的統(tǒng)稱。 氣相色譜儀的流程圖六、氣相色譜儀的工作原理 氣相色譜儀的參數(shù)選擇氣相色譜儀的參數(shù)選擇 1.色譜柱和填料 所有新色譜柱使用前必須經(jīng)老化處理以除去填料中的污染物和減輕對檢測器的污染。 2.色譜柱長 選擇柱長的依據(jù)是分離度和分離速度。 3.載氣流速 以兼顧靈敏度和分辨率為出發(fā)點。六、氣相色譜儀的工作原理 氣相色譜儀的參數(shù)選擇氣相色譜儀的參數(shù)選擇 4.進樣器和檢測器的溫度 溫度比恒溫箱最高溫度高出2550，防止樣品組分冷凝。 5.恒溫操作

18、溫度一般要求比樣品最高沸點低40左右。 原則是溫度每上升1，保留時間縮短5%。溫度每上升30，分配系數(shù)下降一半，分析速度加快一倍。 6.程序操作 ，常用線性升溫。第三節(jié)高效液相色譜儀第三節(jié) 高效液相色譜儀HPLC廢液廢液分離柱分離柱檢測器檢測器數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)處理器進樣裝置進樣裝置溫控裝置溫控裝置流量控制器流量控制器梯度裝置梯度裝置高壓泵高壓泵記錄儀記錄儀脫氣裝置脫氣裝置儲液槽儲液槽高效液相色譜儀主要由高效液相色譜儀主要由溶劑輸送系統(tǒng)溶劑輸送系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)（色譜柱）、進樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)（色譜柱）、溫度控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)等構(gòu)

19、成。等構(gòu)成。一、溶劑輸送系統(tǒng)溶劑輸送系統(tǒng)應(yīng)具備寬的流速范圍和入口壓力范圍，并能適用于所有的溶劑。溶劑輸送系統(tǒng)主要由液源（儲液槽）、脫氣裝置、高壓輸液泵、流量控制器和梯度洗脫裝置等構(gòu)成。其中： 儲液槽是裝溶劑的容器，必須能夠容納色譜連續(xù)工作所需要的較大量的溶劑。 脫氣裝置主要用于除去溶解在溶劑中的空氣和其他氣體。一、溶劑輸送系統(tǒng)（一）高壓輸液泵（一）高壓輸液泵作用： 將洗脫液連續(xù)不斷地送入分離柱以完成色譜分離過程，其性能對分離和檢測均有很明顯的影響。分類： 恒壓泵，常用的有直接氣動泵和氣動放大泵等； 恒流泵，最常用的高壓泵是機械往復(fù)式柱塞泵。出口入口 單 向 閥液缸 柱塞 凸輪機械往復(fù)式柱塞泵示

20、意圖第三節(jié) 高效液相色譜儀一、溶劑輸送系統(tǒng)（二）梯度洗脫及洗脫方式（二）梯度洗脫及洗脫方式 等度洗脫（isocratic elution）在樣品的分離過程中從始至終采用相同的流動相和相同的流量來完成樣品分離。 梯度洗脫（gradient elution）在色譜的分離過程中，把兩種或更多的不同極性互溶的洗脫液隨時間按某種變化的比例混合，使流入色譜柱的洗脫液組成作連續(xù)的改變，目的是讓樣品的每一個組分都在最佳分配系數(shù)的條件下分離出來，以獲得較好的峰形。（內(nèi)外梯度）K = 化合物在固定相中的溶解濃度 化合物在流動相中的溶解濃度 K值小，先流出柱子，K值大的，保留作用強，后流出柱子。等度洗脫：等度洗脫：

21、 對于一些復(fù)雜樣品對于一些復(fù)雜樣品各組分的各組分的 K K值對任意一種流動相都分布很寬時，值對任意一種流動相都分布很寬時，分配比小的先出色譜柱，但往往分離不好，甚至不能完全分離。而最后分配比小的先出色譜柱，但往往分離不好，甚至不能完全分離。而最后出來的若干組分因時間太長，峰形擴散，致使檢測器的靈敏度顯著降低，出來的若干組分因時間太長，峰形擴散，致使檢測器的靈敏度顯著降低，甚至無法檢出。解決此問題可用下列措施：甚至無法檢出。解決此問題可用下列措施：1.1.程序升溫程序升溫（氣相）（氣相） 2.組合柱 3.梯度洗脫梯度洗脫 （最常用）（最常用）內(nèi)：內(nèi)： 改變流量改變流量外：改變流動相組成外：改變流

22、動相組成一、溶劑輸送系統(tǒng)（三）流量控制器（三）流量控制器柱反壓 高壓的流動相流經(jīng)色譜柱時，與固定相產(chǎn)生相互作用，形成與流動相流動方向相反的作用力，即構(gòu)成一個與流向相反的壓力，稱為柱反壓，它阻礙流動相的正常流動。流量控制器的作用是防止過高的色譜柱反壓對分離造成不良影響。二、進樣系統(tǒng)高效液相色譜儀進樣系統(tǒng)的要求是能將樣品有效地注入到系統(tǒng)里去，且不破壞在色譜柱和檢測器里所建立的流量平衡。理想的進樣系統(tǒng)應(yīng)能給系統(tǒng)帶來最低限度的死體積，否則柱效率將受到損失。進樣裝置有多種，包括注射器、多通進樣閥和自動進樣器。二、進樣系統(tǒng)（一）注射器（一）注射器 直接注射器進樣 進樣時注射器直接插入色譜柱上端的進樣器隔膜

23、，將樣品注入到色譜柱中固定相的頂端，可在不停流情況下進樣。針頭可頂?shù)缴V柱口，因而死體積小，峰擴展小，有利于分離，但進樣量重復(fù)性差。 隔斷式注射器進樣 隔斷式進樣器是在不進樣時用隔斷器將進樣系統(tǒng)與流動相隔斷開，進樣時將隔斷器提起，讓進樣系統(tǒng)與流動相連通，將注射器針頭插到色譜柱頂端進樣。流動相帶著樣品進入色譜柱，進樣完畢馬上關(guān)閉隔斷器。二、進樣系統(tǒng)導(dǎo)向頭導(dǎo)向頭亞硝基氟橡膠密封圈亞硝基氟橡膠密封圈 隔斷式注射進樣器隔斷式注射進樣器洗脫液洗脫液色譜柱色譜柱二、進樣系統(tǒng)（二）高壓進樣閥（二）高壓進樣閥四通閥、六通閥等，承受高壓的能力和密封性要求更嚴格。常用的是旋轉(zhuǎn)式六通閥。進樣量準確、重復(fù)性好是旋轉(zhuǎn)式

24、六通閥的最大優(yōu)點，其缺點是死體積較大，峰的擴展也較注射器嚴重。一般適于在高壓條件下且樣品量較大時的自動進樣。 廢液樣品 淋洗液 至分離柱進樣閥 樣品 廢液 淋洗液至分離柱 （）（） 樣品環(huán)定量三、分離系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)（一）柱管材料、幾何形狀和尺寸（一）柱管材料、幾何形狀和尺寸1.材料 色譜柱管的材料有不銹鋼、厚壁玻璃和石英。工作壓力超過3.92MPa時，必須用不銹鋼管柱。2.形狀 柱管的形狀有直管柱和螺旋柱。現(xiàn)在基本上都采用直管柱。3.尺寸 柱長和內(nèi)徑是由實際需要的分離度、壓力降、分析時間以及樣品量的大小綜合決定的。要求柱管內(nèi)壁經(jīng)拋光處理，內(nèi)徑上下一致，以免引起流量變化。裝柱時將柱內(nèi)固定相上

25、、下面與密封過濾片接觸面頂緊，以免出現(xiàn)柱頭下陷，影響柱效。三、分離系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)凝膠過濾色譜柱凝膠過濾色譜柱不銹鋼色譜柱不銹鋼色譜柱親和層系色譜柱親和層系色譜柱厚壁玻璃色譜柱厚壁玻璃色譜柱三、分離系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)（二）固定相和流動相（二）固定相和流動相 選擇適當(dāng)?shù)牧鲃酉?，可使分離效果得到改善。 正確選擇流動相的基本原則：穩(wěn)定性好，柱效率長期不變。適應(yīng)所采用的檢測器。能溶解待分離樣品。清洗方便。粘度要小一些。三、分離系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)（二）固定相和流動相（二）固定相和流動相1.液固吸附色譜法固定相是一些吸附活性強弱不等的吸附劑，吸附劑大部分以硅膠為基體。2.液液分配色譜法在載體（擔(dān)體）上涂

26、敷一層固定液作為固定相。正向分離：用極性固定液和非極性流動相來分析極性化合物的色譜系統(tǒng)。反向分離：指用非極性固定液和極性流動相來分析非極性化合物的色譜系統(tǒng)。 液液分配色譜的固定相為涂漬在載體上的固定液涂漬了固定液的載體1流動相；2固定液液膜；3毛細深孔和滲入的固定液；4液固界面；5液液界面三、分離系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)（三）溫度控制系統(tǒng)（三）溫度控制系統(tǒng)控溫裝置是通過對恒溫箱的溫度控制來實現(xiàn)對色譜柱的溫度控制；一般都采用閉環(huán)負反饋的溫度控制方式；將色譜柱連同整個檢測系統(tǒng)均放在恒溫箱內(nèi)，使之保持大致相同的溫度，可得到較好效果。第三節(jié) 高效液相色譜儀四、檢測器（一）基本要求和分類（一）基本要求和分類

27、1.對流動相的適應(yīng) 如果流動相的特性參數(shù)與待分離物中某一組分相同，或者多元流動相對同一原理的檢測器具有不同的參數(shù)值，都會使檢測器無法正常工作。2.峰擴展 由于流動相的流速相對較慢，峰擴展的問題更為突出，要求檢測器的空間及測量系統(tǒng)的時間常數(shù)盡可能小。四、檢測器（二）常用檢測器（二）常用檢測器 總體型檢測器 保持溶質(zhì)在溶劑中，即流動相加已分離組分直接進入檢測器檢測，即對洗脫液和組分總體的物理性質(zhì)（如折光率、電導(dǎo)率等）進行檢測，如示差折光檢測器、紫外-可見光檢測器、微量吸附熱檢測器等。 溶質(zhì)型檢測器 把從色譜柱流出物的溶質(zhì)和溶劑分開，讓溶質(zhì)單獨進入檢測器，如熱導(dǎo)檢測器、氫火焰離子化檢測器、電子捕獲檢

28、測器等。四、檢測器1.1.紫外紫外- -可見光檢測器可見光檢測器 結(jié)構(gòu)與紫外-可見分光光度計基本相同。 高效液相色譜儀中最常用的檢測器。 具有靈敏度和檢測精度高、線性范圍寬、受流量和溫度波動的影響小、適用于梯度洗脫及不破壞樣品等特點 一種選擇性檢測器，但是只能用于在工作波長范圍內(nèi)有吸收的樣品。2.2.二極管陣列檢測器二極管陣列檢測器 先讓所有波長的光都通過流動池，然后通過后分光技術(shù)，使所有波長的光在接受器上被檢出。 相當(dāng)于與紫外聯(lián)用；色譜峰純度鑒定、光譜圖檢索等功能，可提供組分的定性信息。四、檢測器3.3.示差折光檢測器示差折光檢測器 主要由光源系統(tǒng)、光路系統(tǒng)、接收、放大、記錄系統(tǒng)組成。 通過

29、檢測折射率的變化，達到分析樣品各組分的目的。 靈敏度較低，不適合做痕量分析。也不適合梯度洗脫。4.4.熒光檢測器熒光檢測器 熒光檢測器是用紫外光照射樣品，通過光電倍增管檢測樣品所發(fā)出的熒光，記錄色譜圖。 熒光檢測器又分為多波長熒光檢測器和熒光分光檢測器。 熒光檢測器在選擇性和靈敏度方面優(yōu)于紫外檢測器，是選擇性檢測器，被檢樣品必須能夠被激發(fā)出熒光。檢測器的主要性能性能/檢測器紫外熒光折光安培電導(dǎo)（二極管）測量參數(shù)吸光度熒光強度折射率電流電導(dǎo)率類型選擇性選擇性通用選擇性選擇性池體積11032031011噪聲/測量參數(shù)單位10-410-310-710-910-3最小檢測濃度/g/mL10-1010-

30、1110-710-12103線性范圍103103104105104溫度影響小小大大大流速影響無無有有有可否用于梯度洗脫能能不能不能不能對樣品有無破性無無無無無五、操作條件的選擇1.1.流動相的流動相的流量流量 提高流量可以縮短分析時間，但會降低分離度，增加柱壓。 分析時常常選則10 ml/min以下流量。制備時流量可大一些。2 2. .柱溫柱溫 高效液相色譜儀的工作一般在室溫下進行。一般不通過調(diào)整柱溫來提高分離能力。3 3. .壓力壓力 高壓可提高分析速度。一般可在3.4334.32MPa之間選取，最高不能超過49.03MPa。4.4.進樣量進樣量 高效液相色譜儀注重的是分析速度及分離能力，極

31、小的進樣量有利于這兩項指標(biāo)。第四節(jié)色譜儀的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)一、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1.1. 積分儀積分儀 主要有模擬和數(shù)字積分儀兩種類型。主要功能是得出色譜圖上的峰面積。 積分儀可以準確地計算出峰面積，為定量分析打下基礎(chǔ)。2. 2. 色譜工作站色譜工作站 硬件是指信號采集單元，將色譜儀輸出的電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔X能夠接受的離散數(shù)字信號，起著電腦與色譜儀之間的接口轉(zhuǎn)換作用。 軟件部分主要有系統(tǒng)軟件、控制軟件、采樣軟件和各種數(shù)據(jù)處理軟件包；接受色譜信號數(shù)據(jù)，提供人機窗口界面，對色譜圖進行各種處理的參與儀器的自動控制的計算機程序集。一、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 數(shù)字積分儀數(shù)字積分儀二、計算機在色譜儀中的功能1.1.分析信息處理分析信息處理 峰的處理；計算峰高；峰面積積分。2.2.數(shù)據(jù)演算功能數(shù)據(jù)演算功能 進行總和校正、成分比率、移動平均、線性多項式演算等數(shù)據(jù)計算。3.3.程序控制功能程序控制功能 實現(xiàn)程序升溫、程序變流速、梯度洗脫、程序變壓、閥門切換、流路切換、衰減程序、大氣壓平衡等一系列程序操作，自動控制色譜工作過程中的操作條件。二、計算機在色譜儀中的功能4.4.存儲器的保存功能存儲器的保存功能 內(nèi)部電池支撐內(nèi)存保存、磁盤內(nèi)數(shù)據(jù)的輸入和輸出。 5.5.自動標(biāo)定功能自動標(biāo)定功能 自動標(biāo)定保留時間、死時間、峰高等基本參數(shù)。 6.6.異常檢出和顯示功能異常檢出和顯示功能 異常檢出功能對信息處理器進