《儀器》課件 第一節(jié) 概述-1

第三章

色譜分析法2023/2/2第一節(jié)色譜法概述一、色譜法的由來(lái)、分類(lèi)和作用1.由來(lái)2.分類(lèi)

3.特點(diǎn)二、氣相色譜分離過(guò)程

1.氣相色譜分離過(guò)程

2.分配系數(shù)K2023/2/2一、色譜法的由來(lái)、分類(lèi)和作用

1.由來(lái)俄國(guó)植物學(xué)家茨維特在1906年使用的裝置：色譜原型裝置，如圖。

色譜法是一種分離技術(shù)，試樣混合物的分離過(guò)程也就是試樣中各組分在分離柱中的兩相間不斷進(jìn)行著的分配過(guò)程。其中的一相固定不動(dòng)，稱(chēng)為固定相；另一相是攜帶試樣混合物流過(guò)此固定相的流體（氣體或液體），稱(chēng)為流動(dòng)相。色譜分析法定義2023/2/2色譜法

當(dāng)流動(dòng)相攜帶混合物流經(jīng)固定相時(shí)，其與固定相發(fā)生相互作用。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)生的作用力的大小、強(qiáng)弱不同，隨著流動(dòng)相的移動(dòng)，混合物在兩相間經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的分配平衡，使得各組分被固定相保留的時(shí)間不同，從而按一定次序從固定相中流出；再與適當(dāng)?shù)闹髾z測(cè)方法結(jié)合，實(shí)現(xiàn)混合物中各組分的分離與檢測(cè)。兩相及兩相的相對(duì)運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了色譜法的基礎(chǔ)2023/2/22.色譜法分類(lèi)

按流動(dòng)相可分為：氣相色譜：流動(dòng)相為氣體（載氣）；液相色譜：流動(dòng)相為液體。按固定相可分為：氣固色譜和氣液色譜；液固色譜和液液色譜按分離柱不同可分為：填充柱色譜和毛細(xì)管柱色譜；2023/2/23.氣相色譜法的特點(diǎn)（1）分離效率高：復(fù)雜混合物，有機(jī)同系物、異構(gòu)體，手性異構(gòu)體。（2）靈敏度高：可以檢測(cè)出μg.g-1(10-6)級(jí)甚至ng.g-1(10-9)級(jí)的物質(zhì)量.（3）分析速度快：一般在幾分鐘或幾十分鐘內(nèi)可以完成一個(gè)試樣的分析。（4）應(yīng)用范圍廣：適用于沸點(diǎn)低于400℃的各種有機(jī)或無(wú)機(jī)試樣的分析。不足之處：不適用于高沸點(diǎn)、難揮發(fā)、熱不穩(wěn)定物質(zhì)的分析。被分離組分的定性較為困難。2023/2/25、液相色譜法的特點(diǎn)

特點(diǎn)：高壓、高效、高速高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定有機(jī)及生化試樣的高效分離分析方法。2023/2/2二、氣相色譜分離過(guò)程填充柱色譜:氣固色譜和氣液色譜，兩者的分離機(jī)理不同。氣固色譜的固定相:多孔性的固體吸附劑顆粒。

固體吸附劑對(duì)試樣中各組分的吸附能力的不同。氣液色譜的固定相:由擔(dān)體和固定液所組成。

固定液對(duì)試樣中各組分的溶解能力的不同。氣固色譜的分離機(jī)理:吸附與脫附的不斷重復(fù)過(guò)程；氣液色譜的分離機(jī)理：氣液兩相間的反復(fù)多次分配過(guò)程。2023/2/2氣相色譜分離過(guò)程當(dāng)試樣由載氣攜帶進(jìn)入色譜柱與固定相接觸時(shí)，被固定相溶解或吸附。隨著載氣的不斷通入，被溶解或吸附的組分又從固定相中揮發(fā)或脫附，揮發(fā)或脫附下的組分隨著載氣向前移動(dòng)時(shí)又再次被固定相溶解或吸附。隨著載氣的流動(dòng)，溶解、揮發(fā)，或吸附、脫附的過(guò)程反復(fù)地進(jìn)行。2023/2/2分配系數(shù)K

組分在固定相和流動(dòng)相間發(fā)生的吸附、脫附，或溶解、揮發(fā)的過(guò)程叫做分配過(guò)程。在一定溫度下，組分在兩相間分配達(dá)到平衡時(shí)的濃度（單位：g/mL）比，稱(chēng)為分配系數(shù)，用K表示，即：2023/2/2分配系數(shù)K的討論

一定溫度下，組分的分配系數(shù)K越大，出峰越慢；試樣一定時(shí)，K主要取決于固定相性質(zhì)；每個(gè)組份在各種固定相上的分配系數(shù)K不同；選擇適宜的固定相可改善分離效果；試樣中的各組分具有不同的K值是分離的基礎(chǔ)；某組分的K=0時(shí)，即不被固定相保留，最先流出。2023/2/2第三章

色譜分析法一、氣相色譜流出曲線(xiàn)二、容量因子與分配系數(shù)三、塔板理論四、速率理論五、分離度第二節(jié)

色譜理論基礎(chǔ)2023/2/2一、氣相色譜流出曲線(xiàn)1.基線(xiàn)

無(wú)試樣通過(guò)檢測(cè)器時(shí)，檢測(cè)到的信號(hào)即為基線(xiàn)

2.保留值

（1）時(shí)間表示的保留值死時(shí)間（tM）：不與固定相作用的惰性物質(zhì)的保留時(shí)間。保留時(shí)間（tR）：組分從進(jìn)樣到柱后出現(xiàn)濃度極大值時(shí)所需的時(shí)間。

調(diào)整保留時(shí)間（tR＇

)：tR＇=tR－tM

2023/2/2(2)用體積表示的保留值死體積（VM）：VM=tM×F0保留體積（VR）：VR=tR×F0(F0為色譜柱出口處的載氣流量，單位：mL/min)

調(diào)整保留體積（VR＇）：V

R＇=VR－VM

2023/2/23.相對(duì)保留值r21組分2與組分1調(diào)整保留值之比：

r21=t’R2

/t’R1=V’R2/V’

R1相對(duì)保留值只與柱溫和固定相性質(zhì)有關(guān)，與其他色譜操作條件無(wú)關(guān)，它表示了固定相對(duì)這兩種組分的選擇性。2023/2/2

4.區(qū)域?qū)挾扔脕?lái)衡量色譜峰寬度的參數(shù)，有三種表示方法：（1）標(biāo)準(zhǔn)偏差()：即0.607倍峰高處色譜峰寬度的一半。（2）半峰寬(Y1/2)：

色譜峰高一半處的寬度Y1/2=2.354（3）峰底寬(Wb)：

Wb=42023/2/2二、容量因子與分配系數(shù)

分配系數(shù)K：組分在兩相間的濃度比；容量因子k：平衡時(shí)，組分在各相中的質(zhì)量比；

k=MS/MmMS為組分在固定相中的質(zhì)量，Mm為組分在流動(dòng)相中的質(zhì)量。容量因子k與分配系數(shù)K的關(guān)系為：式中β為相比。填充柱相比：6～35；毛細(xì)管柱的相比：50～1500容量因子越大，保留時(shí)間越長(zhǎng)?？捎杀Ａ魰r(shí)間計(jì)算出容量因子，兩者有以下關(guān)系：2023/2/2塔板理論基本假設(shè)：將色譜柱視為精餾塔1）塔板之間不連續(xù)；2）塔板之間無(wú)分子擴(kuò)散；3）組分在各塔板內(nèi)兩相間的分配瞬間達(dá)至平衡，達(dá)一次平衡所需柱長(zhǎng)為理論塔板高度H；4）某組分在所有塔板上的分配系數(shù)相同；5）流動(dòng)相以不連續(xù)方式加入，即以一個(gè)一個(gè)的塔板體積加入。三、塔板理論-柱分離效能指標(biāo)2023/2/2色譜柱長(zhǎng)：L，虛擬的塔板間距離：H，色譜柱的理論塔板數(shù)：n，則三者的關(guān)系為：

n=L/H理論塔板數(shù)與色譜參數(shù)之間的關(guān)系為：2023/2/2有效塔板數(shù)和有效塔板高度單位柱長(zhǎng)的塔板數(shù)越多，表明柱效越高。用不同物質(zhì)計(jì)算可得到不同的理論塔板數(shù)。組分在tM時(shí)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：2023/2/2塔板理論的特點(diǎn)和不足：

(1)當(dāng)色譜柱長(zhǎng)度一定時(shí)，塔板數(shù)n

越大(塔板高度H越小)，被測(cè)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。

(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)和有效塔板高度作為衡量柱效能的指標(biāo)時(shí)，應(yīng)指明測(cè)定物質(zhì)。

(3)柱效不能表示被分離組分的實(shí)際分離效果，當(dāng)兩組分的分配系數(shù)K相同時(shí)，無(wú)論該色譜柱的塔板數(shù)多大，都無(wú)法分離。

(4)(不足)該理論是在理想情況下導(dǎo)出的，未考慮分子擴(kuò)散因素、其它動(dòng)力學(xué)因素對(duì)柱內(nèi)傳質(zhì)的影響。因此它不能解釋?zhuān)篴.峰形為什么會(huì)擴(kuò)張？b.影響柱效的動(dòng)力學(xué)因素是什么？2023/2/2四、速率理論-影響柱效的因素

速率方程（也稱(chēng)范·弟姆特方程式）:

H=A+B/u+C·u

H：理論塔板高度，u：載氣的線(xiàn)速度(cm/s)減小A、B、C三項(xiàng)可提高柱效；存在著最佳流速；

A、B、C三項(xiàng)各與哪些因素有關(guān)？2023/2/21.渦流擴(kuò)散項(xiàng)－A

A=2λdp

dp：固定相的平均顆粒直徑λ：固定相的填充不均勻因子

固定相顆粒越小dp↓，填充得越均勻，A↓，H↓，柱效n↑。表現(xiàn)在渦流擴(kuò)散所引起的色譜峰變寬現(xiàn)象減輕，色譜峰較窄。2023/2/22.

分子擴(kuò)散項(xiàng)—BB=2νDgν

：彎曲因子，填充柱色譜，ν<1。Dg：試樣組分分子在氣相中的擴(kuò)散系數(shù)（cm2·s-1）。由于柱中存在著濃度差，產(chǎn)生縱向擴(kuò)散：a.擴(kuò)散導(dǎo)致色譜峰變寬，H↑(n↓)，分離變差。b.分子擴(kuò)散項(xiàng)與流速有關(guān)，流速↓，滯留時(shí)間↑，擴(kuò)散↑c(diǎn).擴(kuò)散系數(shù)：Dg∝（M載氣）-1/2；M載氣↑，B值↓2023/2/23.傳質(zhì)阻力項(xiàng)—C

組分在氣相和液相兩相間進(jìn)行反復(fù)分配時(shí)，遇到阻力。傳質(zhì)阻力包括氣相傳質(zhì)阻力Cg和液相傳質(zhì)阻力CL，液相傳質(zhì)阻力大于氣相傳質(zhì)阻力。即：C=（Cg+CL）2023/2/24.載氣流速與柱效-最佳流速

載氣流速高時(shí)：

傳質(zhì)阻力項(xiàng)是影響柱效的主要因素，流速，柱效,右圖曲線(xiàn)的右邊。

載氣流速低時(shí)：

H-u曲線(xiàn)與最佳流速：

由于流速對(duì)這兩項(xiàng)完全相反的作用，流速對(duì)柱效的總影響使得存在著一個(gè)最佳流速值，即速率方程式中塔板高度對(duì)流速的一階導(dǎo)數(shù)有一極小值。

以塔板高度H對(duì)應(yīng)載氣流速u(mài)作圖，曲線(xiàn)最低點(diǎn)的流速即為最佳流速。

分子擴(kuò)散項(xiàng)成為影響柱效的主要因素，流速，柱效

，右圖曲線(xiàn)的坐邊。2023/2/25.速率理論的要點(diǎn)(1)組分分子在柱內(nèi)運(yùn)行的多路徑與渦流擴(kuò)散、濃度梯度所造成的分子擴(kuò)散及傳質(zhì)阻力使氣液兩相間的分配平衡不能瞬間達(dá)到等因素是造成色譜峰擴(kuò)展柱效下降的主要原因。(2)通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)墓潭ㄏ嗔６取⑤d氣種類(lèi)、液膜厚度及載氣流速可提高柱效。(3)速率理論為色譜分離和操作條件選擇提供了理論指導(dǎo)。闡明了流速和柱溫對(duì)柱效及分離的影響(選擇柱溫的根據(jù)是混合物的沸點(diǎn)范圍，固定液的配比和檢測(cè)器的靈敏度。提高柱溫可縮短分析時(shí)間；降低柱溫可使色譜柱選擇性增大，有利于組分的分離和色譜柱穩(wěn)定性提高，柱壽命延長(zhǎng)。一般采用等于或高于數(shù)十度于樣品的平均沸點(diǎn)的柱溫為較合適，對(duì)易揮發(fā)樣用低柱溫，不易揮發(fā)的樣品采用高柱溫)。(4)各種因素相互制約，如載氣流速增大，分子擴(kuò)散項(xiàng)的影響減小，使柱效提高，但同時(shí)傳質(zhì)阻力項(xiàng)的影響增大，又使柱效下降；柱溫升高，有利于傳質(zhì)，但又加劇了分子擴(kuò)散的影響，選擇最佳條件，才能使柱效達(dá)到最高。2023/2/2五、分離度

塔板理論和速率理論都難以描述難分離物質(zhì)對(duì)的實(shí)際分離程度。即柱效為多大時(shí)，相鄰兩組份能夠被完全分離。難分離物質(zhì)對(duì)的分離度大小受色譜過(guò)程中兩種因素的綜合影響：保留值之差──色譜過(guò)程的熱力學(xué)因素(組分與固定液的結(jié)構(gòu)和性質(zhì))；區(qū)域?qū)挾醛ぉどV過(guò)程的動(dòng)力學(xué)因素(兩項(xiàng)中的運(yùn)動(dòng)阻力和擴(kuò)散)。

色譜分離中的四種情況如圖所示：①柱效較高，△K(分配系數(shù))較大,完全分離；②△K不是很大，柱效較高，峰較窄，基本上完全分離；③柱效較低，△K較大,但分離的不好；④△K小，柱效低，分離效果更差。2023/2/2分離度的表達(dá)式：R=0.8：兩峰的分離程度可達(dá)89%；R=1.0：分離程度98%；R=1.5：達(dá)99.7%（相鄰兩峰完全分離的標(biāo)準(zhǔn)）。2023/2/2令Wb(2)=Wb(1)=Wb（相鄰兩峰的峰底寬近似相等），引入相對(duì)保留值和塔板數(shù)，可導(dǎo)出下式：2023/2/2分離度與柱效的關(guān)系

雖說(shuō)用較長(zhǎng)的柱可以提高分離度，但延長(zhǎng)了分析時(shí)間。因此提高分離度的好方法是制備出一根性能優(yōu)良的柱子，通過(guò)降低板高，以提高分離度。2023/2/2分離度與相對(duì)保留值r21的關(guān)系

由基本色譜方程式判斷，當(dāng)r21=1時(shí)，R=0，這時(shí)，無(wú)論怎樣提高柱效也無(wú)法使兩組分分離。顯然，r21大，選擇性好。研究證明，r21的微小變化，就能引起分離度的顯著變化。措施：一般通過(guò)改變固定相和流動(dòng)相的性質(zhì)和組成或降低柱溫，可有效增大r21值。2023/2/2例1：在一定條件下，兩個(gè)組分的調(diào)整保留時(shí)間分別為85秒和100秒，要達(dá)到完全分離，即R=1.5。計(jì)算需要多少塊有效塔板。若填充柱的塔板高度為0.1cm，柱長(zhǎng)是多少？解：分離度應(yīng)用示例2023/2/2例1：在一定條件下，兩個(gè)組分的調(diào)整保留時(shí)間分別為85秒和100秒，要達(dá)到完全分離，即R=1.5。計(jì)算需要多少塊有效塔板。若填充柱的塔板高度為0.1cm，柱長(zhǎng)是多少？解：γ2,1

=100/85=1.18

n有效=16R2[γ2,1/(γ2,1

—1)]2=16×1.52×(1.18/0.18)2

=1548（塊）

L有效=n有效·H有效=1548×0.1=155cm即柱長(zhǎng)為1.55米時(shí)，兩組分可以得到完全分離。2023/2/2[例2]已知一色譜柱在某溫度下的速率方程的A=0.08cm;B=0.65cm2/s;C=0.003s,求最佳線(xiàn)速度u和最小塔板高H.2023/2/2[例2]已知一色譜柱在某溫度下的速率方程的A=0.08cm;B=0.65cm2/s;C=0.003s,求最佳線(xiàn)速度u和最小塔板高H.

解:欲求u最佳和H最小,要對(duì)速率方程微分,即dH/du＝d(A+B/u+Cu)/du＝-B/u2+C＝0而,最佳線(xiàn)速:u最佳＝(B/C)1/2最小板高:H最小＝A+2(BC)1/2可得u最佳＝(0.65/0.003)1/2＝14.7cm/sH最?。?.08+2(0.65×0.003)1/2＝0.17cm2023/2/2[例3]已知物質(zhì)A和B在一個(gè)30.0cm柱上的保留時(shí)間分別為16.40和17.63min.不被保留組分通過(guò)該柱的時(shí)間為1.30min.峰寬為1.11和1.21min,計(jì)算:

(1)柱的分離度;

(2)柱的平均有效塔板數(shù)目;

(3)平均有效塔板高度;

2023/2/2

解:(1)R=2(17.63-16.40)/(1.11+1.21)=1.06(2)nA=16[(16.40-1.30)/1.11]2=2961nB=16[(17.63-1.30)/1.21]2=2915nav=(2961+2914)/2=2938(3)H=L/n=30.0/2938=1.02×10-2cm

[例3]已知物質(zhì)A和B在一個(gè)30.0cm柱上的保留時(shí)間分別為16.40和17.63min.不被保留組分通過(guò)該柱的時(shí)間為1.30min.峰寬為1.11和1.21min,計(jì)算:

(1)柱的分離度;

(2)柱的平均有效塔板數(shù)目;

(3)平均有效高度;2023/2/2例2：在根長(zhǎng)為1米的填充柱上，空氣的保留時(shí)間為5s，苯和環(huán)己烷的保留時(shí)間分別為45s和49s，環(huán)己烷色譜峰峰底寬為5s。欲得到R＝1.2的分離度，有效理論塔板數(shù)應(yīng)為多少？需要的柱長(zhǎng)應(yīng)為多少？解：2023/2/2例4：在根長(zhǎng)為1米的填充柱上，空氣的保留時(shí)間為5s，苯和環(huán)己烷的保留時(shí)間分別為45s和49s，環(huán)己烷色譜峰峰底寬為5s。欲得到R＝1.2的分離度，有效塔板數(shù)應(yīng)為多少？需要的柱長(zhǎng)應(yīng)為多少？解：根據(jù)公式n有效=16R2[γ2,1/(γ2,1—1)]2r21=t’R2/t’R1neff=16×R2×[γ2,1/(γ2,1—1)]2=16×1.22×(1.1/0.1)2=2788塊L＝2.25m2023/2/2一、氣相色譜儀及其流程二、載氣種類(lèi)和流速的選擇三、進(jìn)樣操作的選擇四、氣相色譜固定相五、氣相色譜檢測(cè)裝置

1．檢測(cè)器特性

2．熱導(dǎo)檢測(cè)器

3．氫火焰離子化檢測(cè)器

4.電子捕獲檢測(cè)器

5.具有定性功能的檢測(cè)器（聯(lián)用技術(shù)）第三節(jié)

氣相色譜裝置及操作條件的選擇2023/2/2一、氣相色譜流程1.載氣系統(tǒng)：包括氣源、凈化干燥管和載氣流速控制;2.進(jìn)樣系統(tǒng)：進(jìn)樣器及氣化室；3.色譜柱：填充柱（填充固定相）或毛細(xì)管柱（內(nèi)壁涂有固定液）；4.檢測(cè)器：可連接各種檢測(cè)器，以熱導(dǎo)檢測(cè)器或氫火焰檢測(cè)器最為常見(jiàn)；5.記錄系統(tǒng)：放大器、記錄儀或數(shù)據(jù)處理儀；6.溫度控制系統(tǒng)：柱室、氣化室和檢測(cè)器的溫度控制。2023/2/2二、載氣種類(lèi)和流速的選擇1.載氣種類(lèi)的選擇

載氣種類(lèi)的選擇應(yīng)考慮三個(gè)方面：載氣對(duì)柱效的影響、檢測(cè)器要求及載氣性質(zhì)。

(1)載氣摩爾質(zhì)量大，可抑制試樣的縱向擴(kuò)散，提高柱效。

(2)載氣流速較大時(shí)，傳質(zhì)阻力項(xiàng)起主要作用，采用較小摩爾質(zhì)量的載氣（如H2，He），可減小傳質(zhì)阻力，提高柱效。

(3)熱導(dǎo)檢測(cè)器需要使用熱導(dǎo)系數(shù)較大的氫氣有利于提高檢測(cè)靈敏度。在氫焰檢測(cè)器中，氮?dú)馊允鞘走x目標(biāo)。(4)在載氣選擇時(shí)，還應(yīng)綜合考慮載氣的安全性、經(jīng)濟(jì)性及來(lái)源是否廣泛等因素。2023/2/22.載氣流速的選擇

作圖求最佳流速。實(shí)際流速稍大于最佳流速，縮短時(shí)間。2023/2/2

三、進(jìn)樣操作的選擇1.進(jìn)樣方式和進(jìn)樣量的選擇

液體試樣采用色譜微量進(jìn)樣器進(jìn)樣，規(guī)格有1μL，5μL，10μL等。進(jìn)樣量應(yīng)控制在柱容量允許范圍及檢測(cè)器線(xiàn)性檢測(cè)范圍之內(nèi)。進(jìn)樣要求動(dòng)作快、時(shí)間短。氣體試樣應(yīng)采氣體進(jìn)樣閥進(jìn)樣。2023/2/22.氣化溫度的選擇色譜儀進(jìn)樣口下端有一氣化器，液體試樣進(jìn)樣后，在此瞬間氣化;氣化溫度一般較柱溫高30~70℃防止氣化溫度太高造成試樣分解。2023/2/2四、氣相色譜固定相1．氣固色譜固定相

種類(lèi)：

活性炭：有較大的比表面積，吸附性較強(qiáng)。

活性氧化鋁：有較大的極性。適用于常溫下O2、N2、CO、CH4、C2H6、C2H4等氣體的相互分離。CO2能被活性氧化鋁強(qiáng)烈吸附而不能用這種固定相進(jìn)行分析。

硅膠：與活性氧化鋁大致相同的分離性能，除能分析上述物質(zhì)外，還能分析CO2、N2O、NO、NO2等，且能夠分離臭氧。2023/2/2分子篩：堿及堿土金屬的硅鋁酸鹽(沸石),多孔性。如3A、4A、5A分子篩等(孔徑：埃)。常用5A(常溫下分離O2與N2)。除了廣泛用于H2、O2、N2、CH4、CO等的分離外，還能夠測(cè)定He、Ne、Ar、NO、N2O等。高分子多孔微球（GDX系列）：新型有機(jī)合成固定相（苯乙烯與二乙烯苯共聚）。型號(hào)：GDX-01、-02、-03，適用于水、氣體及低級(jí)醇的分析。2023/2/2（1）性能和制備與活化條件有很大關(guān)系；（2）同一種固定相，不同廠家或不同活化條件，分離效果差異較大；（3）種類(lèi)有限，能分離的對(duì)象不多；（4）使用方便。2.氣固色譜固定相的特點(diǎn)2023/2/23.固定相的選擇

氣－液色譜，應(yīng)根據(jù)“相似相溶”的原則①分離非極性組分時(shí)，通常選用非極性固定相。各組分按沸點(diǎn)順序出峰，低沸點(diǎn)組分先出峰。②分離極性組分時(shí)，一般選用極性固定液。各組分按極性大小順序流出色譜柱，極性小的先出峰。③分離非極性和極性的（或易被極化的）混合物，一般選用極性固定液。此時(shí)，非極性組分先出峰，極性的（或易被極化的）組分后出峰。2023/2/2

④醇、胺、水等強(qiáng)極性和能形成氫鍵的化合物的分離，通常選擇極性或氫鍵性的固定液。

⑤組成復(fù)雜、較難分離的試樣，通常使用特殊固定液，或混合固定相。2023/2/24.固定液配比（涂漬量）的選擇

配比：固定液在擔(dān)體上的涂漬量，一般指的是固定液與擔(dān)體的百分比，配比通常在5%～25%之間。

配比越低，擔(dān)體上形成的液膜越薄，傳質(zhì)阻力越小，柱效越高，分析速度也越快。配比較低時(shí)，固定相的負(fù)載量低，允許的進(jìn)樣量較小。分析工作中通常傾向于使用較低的配比。2023/2/2

5.柱長(zhǎng)和柱內(nèi)徑的選擇

增加柱長(zhǎng)對(duì)提高分離度有利（分離度R正比于柱長(zhǎng)L2），但組分的保留時(shí)間tR↑，且柱阻力↑，不便操作。柱長(zhǎng)的選用原則是在能滿(mǎn)足分離目的的前提下，盡可能選用較短的柱，有利于縮短分析時(shí)間。填充色譜柱的柱長(zhǎng)通常為1~3米，內(nèi)徑3~4mm。2023/2/26.柱溫的確定

(1)首先應(yīng)使柱溫控制在固定液的最高使用溫度（超過(guò)該溫度固定液易流失）和最低使用溫度（低于此溫度固定液以固體形式存在）范圍之內(nèi)。(2)柱溫↑，被測(cè)組分的揮發(fā)度↑，即被測(cè)組分在氣相中的濃度↑，K↓，tR↓，低沸點(diǎn)組份峰易產(chǎn)生重疊。(3)柱溫↓，分離度↑，分析時(shí)間↑。對(duì)于難分離物質(zhì)對(duì)，降低柱溫雖然可在一定程度內(nèi)使分離得到改善，但是不可能使之完全分離，這是由于兩組分的相對(duì)保留值增大的同時(shí)，兩組分的峰寬也在增加，當(dāng)后者的增加速度大于前者時(shí)，兩峰的交疊更為嚴(yán)重。2023/2/2(4)柱溫一般選擇在接近或略低于組分平均沸點(diǎn)時(shí)的溫度。(5)組分復(fù)雜，沸程寬的試樣，采用程序升溫。程

序

升

溫2023/2/2五、氣相色譜檢測(cè)裝置

色譜儀的關(guān)鍵部件之一，種類(lèi)較多，原理和結(jié)構(gòu)各異。有的具有廣泛性，如熱導(dǎo)檢測(cè)器；有的具有高選擇性，僅對(duì)某類(lèi)物質(zhì)有高響應(yīng)。1．檢測(cè)器特性

濃度型檢測(cè)器：測(cè)量的是載氣中通過(guò)檢測(cè)器組分濃度瞬間的變化，檢測(cè)信號(hào)值與組分的濃度成正比。

質(zhì)量型檢測(cè)器：測(cè)量的是載氣中某組分進(jìn)入檢測(cè)器的速度變化，即檢測(cè)信號(hào)值與單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測(cè)器組分的質(zhì)量成正比。2023/2/2檢測(cè)器性能評(píng)價(jià)指標(biāo)靈敏度S

在一定范圍內(nèi)，信號(hào)E與進(jìn)入檢測(cè)器的物質(zhì)質(zhì)量m呈線(xiàn)性關(guān)系：E=SmS=E/m

單位：mV/（mg/cm-3）；（濃度型檢測(cè)器）

mV/（mg/s）；（質(zhì)量型檢測(cè)器）

S表示單位質(zhì)量的物質(zhì)通過(guò)檢測(cè)器時(shí)，產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)的大小。S值越大，檢測(cè)器（也即色譜儀）的靈敏度也就越高。檢測(cè)信號(hào)通常顯示為色譜峰，則響應(yīng)值也可以由色譜峰面積（A）除以試樣質(zhì)量求得：S=A/m2023/2/2最低檢測(cè)限（最小檢測(cè)量）噪聲水平?jīng)Q定著能被檢測(cè)到的濃度（或質(zhì)量）。

從圖中可以看出：如果要把信號(hào)從本底噪聲中識(shí)別出來(lái)，則組分的響應(yīng)值就一定要高于N。檢測(cè)器響應(yīng)值為2倍噪聲水平時(shí)的試樣濃度（或質(zhì)量），被定義為最低檢測(cè)限（或該物質(zhì)的最小檢測(cè)量）。線(xiàn)性范圍：

色譜定量分析要求檢測(cè)器的響應(yīng)信號(hào)與進(jìn)樣量之間成線(xiàn)性關(guān)系。檢測(cè)器的線(xiàn)性范圍定義為在檢測(cè)器呈線(xiàn)性時(shí)，最大和最小進(jìn)樣量之比，這個(gè)比值越大，線(xiàn)性范圍越寬，越有利于對(duì)大量組分或微量組分的準(zhǔn)確定量。2023/2/22023/2/22.熱導(dǎo)檢測(cè)器（1）熱導(dǎo)檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)如圖所示池體：一般用不銹鋼制成。熱敏元件：電阻率高、電阻溫度系數(shù)大、且價(jià)廉易加工的鎢絲制成。參考臂：僅允許純載氣通過(guò)，通常連接在進(jìn)樣裝置之前。測(cè)量臂：需要攜帶被分離組分的載氣流過(guò)，則連接在緊靠近分離柱出口處。2023/2/22023/2/2（2）檢測(cè)原理

平衡電橋，右圖。

不同的氣體有不同的熱導(dǎo)系數(shù)。

鎢絲通電，加熱與散熱達(dá)到平衡后，兩臂電阻值：

R參=R測(cè);R1=R2

則：R參·R2=R測(cè)·R1

無(wú)電壓信號(hào)輸出；記錄儀走直線(xiàn)（基線(xiàn)）。

進(jìn)樣后，載氣攜帶試樣組分流過(guò)測(cè)量臂而這時(shí)參考臂流過(guò)的仍是純載氣，使測(cè)量臂的溫度改變，引起電阻的變化，測(cè)量臂和參考臂的電阻值不等，產(chǎn)生電阻差,R參≠R測(cè)

則：R參·R2≠R測(cè)·R1

這時(shí)電橋失去平衡，a、b兩端存在著電位差，有電壓信號(hào)輸出。信號(hào)與組分濃度相關(guān)。記錄儀記錄下組分濃度隨時(shí)間變化的峰狀圖形。2023/2/2（3）影響熱導(dǎo)檢測(cè)器靈敏度的因素①橋路電流I：

I，鎢絲的溫度，鎢絲與池體之間的溫差，有利于熱傳導(dǎo)，檢測(cè)器靈敏度提高。檢測(cè)器的響應(yīng)值S∝I3，但穩(wěn)定性下降，基線(xiàn)不穩(wěn)。橋路電流太高時(shí)，還可能造成鎢絲燒壞。②池體溫度：池體溫度與鎢絲溫度相差越大，越有利于熱傳導(dǎo)，檢測(cè)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(cè)器中冷凝。2023/2/2表1-3某些氣體與蒸氣的熱導(dǎo)系數(shù)(λ)，單位：J/cm·℃·s③載氣種類(lèi)：載氣與試樣的熱導(dǎo)系數(shù)相差越大，在檢測(cè)器兩臂中產(chǎn)生的溫差和電阻差也就越大，檢測(cè)靈敏度越高。載氣的熱導(dǎo)系數(shù)大，傳熱好，通過(guò)的橋路電流也可適當(dāng)加大，則檢測(cè)靈敏度進(jìn)一步提高。氦氣也具有較大的熱導(dǎo)系數(shù)，但價(jià)格較高。2023/2/2

3.氫火焰離子化檢測(cè)器（1）特點(diǎn)a.典型的質(zhì)量型檢測(cè)器，b.對(duì)有機(jī)化合物具有很高的靈敏度，c.無(wú)機(jī)氣體、水、四氯化碳等含氫少或不含氫的物質(zhì)靈敏度低或不響應(yīng)。d.氫焰檢測(cè)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、靈敏度高,響應(yīng)迅速等特點(diǎn)。e.比熱導(dǎo)檢測(cè)器的靈敏度高出近3個(gè)數(shù)量級(jí),檢測(cè)下限可達(dá)10-12g/mL

。2023/2/2(2)氫火焰檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)a.在發(fā)射極和收集極之間加有一定的直流電壓（100～300V）構(gòu)成一個(gè)外加電場(chǎng)。b.氫焰檢測(cè)器需要用到三種氣體：

N2：載氣攜帶試樣組分；H2：為燃?xì)?；空氣：助燃?xì)?。使用時(shí)需要調(diào)整三者的比例關(guān)系，檢測(cè)器靈敏度達(dá)到最佳。2023/2/2(3)氫火焰檢測(cè)器的原理

a.當(dāng)含有機(jī)物CnHm的載氣由噴嘴噴出進(jìn)入火焰時(shí)，在C層發(fā)生裂解反應(yīng)產(chǎn)生自由基：CnHm──→·CHb.產(chǎn)生的自由基在D層火焰中與外面擴(kuò)散進(jìn)來(lái)的激發(fā)態(tài)原子氧或分子氧發(fā)生如下反應(yīng)：·CH+O──→CHO++ec.生成的正離子CHO+與火焰中大量水分子碰撞而發(fā)生分子離子反應(yīng)：CHO++H2O──→H3O++COA區(qū)：預(yù)熱區(qū)B層：點(diǎn)燃火焰C層：熱裂解區(qū)：溫度最高D層：反應(yīng)區(qū)2023/2/2氫焰檢測(cè)器的原理

d.化學(xué)電離產(chǎn)生的正離子和電子在外加恒定直流電場(chǎng)的作用下分別向兩極定向運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生微電流（約10-6～10-14A）；e.在一定范圍內(nèi)，微電流的大小與進(jìn)入離子室的被測(cè)組分質(zhì)量成正比，所以氫焰檢測(cè)器是質(zhì)量型檢測(cè)器；f.組分在氫焰中的電離效率很低，大約五十萬(wàn)分之一的碳原子被電離；g.離子電流信號(hào)輸出到記錄儀，得到峰面積與組分質(zhì)量成正比的色譜流出曲線(xiàn)。A區(qū)：預(yù)熱區(qū)B層：點(diǎn)燃火焰C層：熱裂解區(qū)：溫度最高D層：反應(yīng)區(qū)2023/2/2（4）影響氫火焰檢測(cè)器靈敏度的因素

①各種氣體流速和配比的選擇：N2流速的選擇主要考慮分離效能，N2H2=11～11.5氫氣空氣=110。②極化電壓正常極化電壓選擇在100～300V范圍內(nèi)。2023/2/24.電子捕獲檢測(cè)器

高選擇性檢測(cè)器，僅對(duì)含有鹵素、磷、硫、氧等元素的化合物有很高的靈敏度，檢測(cè)下限10-14g/mL，

對(duì)大多數(shù)烴類(lèi)沒(méi)有響應(yīng)。較多應(yīng)用于農(nóng)副產(chǎn)品、食品及環(huán)境中農(nóng)藥殘留量的測(cè)定。2023/2/25.具有定性功能的檢測(cè)器（聯(lián)用技術(shù)）色譜-質(zhì)譜；色譜-紅外等。

質(zhì)譜作為色譜的檢測(cè)器使用需要解決四個(gè)問(wèn)題:(1)色譜柱出口壓力與質(zhì)譜儀高真空之間的匹配；(2)試樣組分與載氣的分離；(3)質(zhì)譜對(duì)色譜流出峰的快速測(cè)定(電子計(jì)算機(jī)解決)；(4)質(zhì)譜儀的小型化（小型化的質(zhì)量分析器）。2023/2/2第四章

色譜分析法第四節(jié)

色譜定性、定量分析方法一、色譜定性鑒定方法二、色譜定量分析方法2023/2/2一、色譜定性定量方法

色譜分析分為三個(gè)階段：(1)儀器調(diào)試(2)操作條件選擇(3)定性---保留值，定量---峰高,峰面積色譜法分離好,定性難色譜定性方法色譜定量分析2023/2/21.色譜定性方法

1.用已知物對(duì)照定性

保留時(shí)間和保留體積定性、比保留體積定性、相對(duì)保留值定性、加入已知物增加峰高定性，雙柱定性2.利用文獻(xiàn)的保留值數(shù)據(jù)定性3.利用保留值的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律定性

碳數(shù)規(guī)律、沸點(diǎn)規(guī)律2023/2/2利用保留時(shí)間和保留體積定性

在色譜固定相和操作條件一定時(shí)，試樣的每種組分均有確定的色譜保留值，因而保留值是色譜定性的基本參數(shù)。即各組分的tR或vR可作為定性的指標(biāo)。tR隨載氣流速的變化而變化，使用時(shí)要注意控制載氣流速，而vR不受流速變化的影響。測(cè)定時(shí)只要在相同的操作條件下，分別測(cè)出已知物和未知樣的保留值，比較二者的保留值是否相同，如相同，則兩者為同一種物質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：要有純樣，適用于已知物，操作條件要穩(wěn)定

示例2023/2/22023/2/2利用比保留體積定性

利用比保留體積定性，可不受柱長(zhǎng)、柱內(nèi)徑、固定液含量和流速的影響。實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用Vg進(jìn)行比較定性,Tc為臨界溫度,VN為在絕對(duì)溫度時(shí)測(cè)量的保留體積。

2023/2/2利用相對(duì)保留值定性

利用保留值定性，需要嚴(yán)格控制操作條件，否則重復(fù)性差。而用相對(duì)保留值定性，則可消除某些操作條件的影響。令某一組分為s，其它各組分以i表示，分別計(jì)算已知物各組分的ris和混合物各色譜峰的ris值后，通過(guò)比較對(duì)應(yīng)的ris值，其值相同者為同一物質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)：比絕對(duì)法重現(xiàn)性好缺點(diǎn)：也需要純樣，比絕對(duì)法麻煩2023/2/2利用加入已知物增加峰高定性

如果相鄰兩組分的峰間距太小，或操作條件不易控制穩(wěn)定，因而不易測(cè)準(zhǔn)保留值時(shí),可采用增加峰高的方法定性。此法是將已知物加入試樣中,如果由混合后得色譜圖上的某組分峰高有所增加,則可以認(rèn)為試樣中含有所加入的這一物質(zhì)。2023/2/2利用雙柱定性

有時(shí)不同組分在同一根色譜柱上具有相同的保留值，例如１－丁烯與異丁烯在阿皮松硅油等非極性柱上具有相同的保留值，此時(shí)可采用雙柱法定性，該法對(duì)于同系物的定性更有利。在一根柱子上保留值相同的化合物，在另一根柱上保留值不同，分別是當(dāng)兩根柱子極性差大時(shí)，保留值差別更大。因此，選擇分離的兩根柱子極性差應(yīng)盡量大。如果用純樣品校對(duì)，也需在兩根柱上觀察標(biāo)樣峰與未知峰是否始終重合。2023/2/22.利用文獻(xiàn)的保留值數(shù)據(jù)定性

在某些情況下，可利用文獻(xiàn)發(fā)表的保留值來(lái)定性。通常用的有相對(duì)保留值和保留指數(shù)，只要能重現(xiàn)其要求的操作條件，這些定性數(shù)據(jù)還是可靠的。利用相對(duì)保留值定性的方法前面已介紹。保留指數(shù)Ix在許多文獻(xiàn)上都可查到，它至今仍是柱保留值最有價(jià)值的表達(dá)形式。保留指數(shù)是把物質(zhì)的保留行為用兩個(gè)緊靠近它的標(biāo)準(zhǔn)物（一般是兩個(gè)正構(gòu)烷烴）來(lái)標(biāo)定。并以均一標(biāo)度來(lái)表示。在任何情況下，正構(gòu)烷烴的保留指數(shù)，規(guī)定為其碳數(shù)乘以100。例如正己烷和正庚烷的保留指數(shù)分別為600和700，而其它物質(zhì)的保留指數(shù)則需在色譜條件下以相鄰的正構(gòu)烷烴為參比物進(jìn)行測(cè)定。2023/2/2某物質(zhì)的保留指數(shù)按下式計(jì)算：

式中：t’R

為調(diào)整保留時(shí)間；x為被測(cè)物；z為具有z個(gè)碳原子的正構(gòu)烷烴；z+1為具有z+1個(gè)碳原子的正構(gòu)烷烴。利用上式求出未知物的保留指數(shù)，然后與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)照，即可對(duì)未知物進(jìn)行定性。確定方法：將碳原子數(shù)為Z和Z+1的正構(gòu)烷烴加入樣品X中進(jìn)行分析，測(cè)得它們的調(diào)整保留時(shí)間，并要求：t′R（Z）<t′R（X）<t′R（Z+1），2023/2/2優(yōu)點(diǎn)：測(cè)得Ix值與文獻(xiàn)值對(duì)照就可定性。缺點(diǎn)：1.要有正構(gòu)烷烴純樣。

2.可供查閱的文獻(xiàn)值太少。

3．柱子與柱溫要與文獻(xiàn)規(guī)定相同2023/2/2例題：在某色譜條件下，文獻(xiàn)報(bào)道，甲基乙基酮的IX為616，環(huán)己烷的IX為585，現(xiàn)有兩種物質(zhì)，為對(duì)其進(jìn)行定性，按文獻(xiàn)報(bào)道的色譜條件，測(cè)量了該組分以及幾種正構(gòu)烷烴的保留值，結(jié)果為：n-丁烷t′R=2.21min，n-戊烷t′R=4.10minn-己烷t′R=7.61min，n-庚烷t′R=14.08mint′R(A)=9.83mint′R(B)=8.4min試判斷A、B是否為甲基乙基酮或環(huán)己烷。2023/2/2解：可見(jiàn)：B物質(zhì)是甲基乙基酮A物質(zhì)既不是甲基乙基酮，也不是環(huán)己烷2023/2/2碳數(shù)規(guī)律

當(dāng)一個(gè)混合物中某幾個(gè)組分缺乏純物質(zhì)，而且又無(wú)已知的保留數(shù)據(jù)時(shí)，可利用下面兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，通過(guò)作圖求得保留值，從而對(duì)未知物進(jìn)行定性。碳數(shù)規(guī)律是在一定的溫度下，同系物的調(diào)整保留時(shí)間的對(duì)數(shù)與分子中的碳原子數(shù)n成正比（n=1、2時(shí)可能有偏差）：

式中：A1、c1是與固定液和被分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。利用此經(jīng)驗(yàn)規(guī)律定性時(shí)，先測(cè)出同系物中幾個(gè)已知組分的調(diào)整保留時(shí)間，用這些調(diào)整保留時(shí)間與相應(yīng)的碳原子數(shù)作圖，根據(jù)該圖求出同系物中其它組分的調(diào)整保留時(shí)間，再與相同條件下測(cè)得的未知峰的調(diào)整保留時(shí)間對(duì)照定性。碳數(shù)規(guī)律只適用于同系物，而不適用于同族化合物。

2023/2/2沸點(diǎn)規(guī)律

與碳數(shù)規(guī)律一樣，同系物中比保留體積的對(duì)數(shù)與其沸點(diǎn)Tb成比例。同碳數(shù)的碳鏈異構(gòu)物的比保留體積的對(duì)數(shù)與其沸點(diǎn)也有這種關(guān)系：式中A2、c2為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)。利用沸點(diǎn)規(guī)律時(shí)，先用幾個(gè)能得到的同系物組分作出lgVg-Tb圖，根據(jù)未知物的沸點(diǎn)，找出相應(yīng)的lgVg值，與待測(cè)組分的峰對(duì)照定性。

2023/2/22.色譜定量分析

在一定的操作條件下，檢測(cè)器的響應(yīng)信號(hào)（色譜圖上的峰面積或峰高）與進(jìn)入檢測(cè)器的組分i的重量或濃度成正比。即：或上式即為氣相色譜定量分析的依據(jù)。顯然要準(zhǔn)確進(jìn)行定量分析，必須要：（1）準(zhǔn)確的測(cè)量峰面積Ai（2）求出定量校正因子fi（3）正確地選用定量計(jì)算方法2023/2/2一、峰面積的測(cè)量方法

峰面積測(cè)量的準(zhǔn)確度直接影響定量結(jié)果。對(duì)于不同峰形的色譜峰必須采用不同的測(cè)量方法，才能取得較好的結(jié)果，常見(jiàn)的峰形主要有對(duì)稱(chēng)峰和不對(duì)稱(chēng)峰兩類(lèi)。峰面積的測(cè)量方法有

峰高乘半峰寬法近似測(cè)量法:

峰高乘平均峰寬法

峰高乘保留時(shí)間法

自動(dòng)積分儀法真實(shí)測(cè)量法：

求積儀（或叫面積儀）2023/2/21.峰高乘半峰寬法該法是把對(duì)稱(chēng)色譜峰看作一個(gè)等腰三角形，根據(jù)等腰三角形面積的計(jì)算方法，可近似認(rèn)為峰面積（A）等于峰高（h）與半峰寬（Y1/2）的乘積。這樣測(cè)得的峰面積只有真實(shí)面積的0.94倍，實(shí)際峰面積應(yīng)為：在作相對(duì)計(jì)算時(shí)，1.065可以略去，不影響測(cè)定結(jié)果。但在作絕對(duì)測(cè)量時(shí)，如測(cè)靈敏度，比表面積時(shí)，1.065就不能省略。此法簡(jiǎn)便，是一種最常用的近似方法。它主要用于對(duì)稱(chēng)峰。不對(duì)稱(chēng)峰不能應(yīng)用，很窄和很小的峰的半峰寬測(cè)量誤差很大。2023/2/22.峰高乘平均峰寬法對(duì)于不對(duì)稱(chēng)的色譜峰，可采用此法。所謂平均峰寬是指在峰高0.15和0.85處分別測(cè)峰寬，然后取其平均值，由此測(cè)得的峰面積為：

此法雖有測(cè)量上的麻煩，但結(jié)果還是比較準(zhǔn)確。2023/2/23.峰高乘保留時(shí)間法

在一定的操作條件下，同系物的半峰寬與保留時(shí)間成正比，即：將Y1/2值代入前面式子中得：式中b為常數(shù)，在作相對(duì)測(cè)量時(shí)，1.065和b均可約去。此法簡(jiǎn)便、快速而準(zhǔn)確，特別適用于窄峰和分離不到一半峰的峰面積測(cè)量。對(duì)含量相差懸殊的峰、非同系物的峰不適用。2023/2/24.自動(dòng)積分儀法

自動(dòng)積分儀可自動(dòng)測(cè)出某一曲線(xiàn)所圍成的面積，是最方便的一種測(cè)量工具。此法對(duì)不對(duì)稱(chēng)峰和對(duì)稱(chēng)峰都能快速和準(zhǔn)確測(cè)量，其精密度可達(dá)0.2~2%。但測(cè)量較小峰時(shí)，誤差較大。

5.求積儀（或叫面積儀）法求積儀法是用平動(dòng)的方法測(cè)量峰面積，可準(zhǔn)確到0.1cm2。方法的精密度隨峰面積減小而降低，此時(shí)可以加大紙速，以增大峰面積，并重復(fù)多測(cè)幾次，以降低測(cè)量相對(duì)誤差。此法多用于不對(duì)稱(chēng)色譜峰。2023/2/2二、定量校正因子

色譜分析的定量依據(jù)是，在一定的操作條件下，進(jìn)樣量與峰面積成正比。但由于同一種檢測(cè)器對(duì)不同物質(zhì)有不同的靈敏度，故等量的不同物質(zhì)通過(guò)檢測(cè)器時(shí)，所產(chǎn)生的峰面積就不相等，因而不能直接用峰面積來(lái)計(jì)算物質(zhì)的含量。為了使峰面積能真實(shí)地反映出物質(zhì)的含量，就需用定量因子對(duì)峰面積進(jìn)行校正。校正因子的表示法

校正因子的測(cè)量2023/2/21.校正因子的表示法

由式得

式中：fi為絕對(duì)校正因子，即單位峰面積所代表的物質(zhì)量。fi主要由儀器的靈敏度來(lái)決定，既不容易測(cè)準(zhǔn)也無(wú)法應(yīng)用，但物質(zhì)的相對(duì)響應(yīng)值相同，所以在定量分析中都是用相對(duì)校正因子f/i，即為某物質(zhì)與一標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)s的絕對(duì)校正因子之比值。熱導(dǎo)池檢測(cè)器用苯作為標(biāo)準(zhǔn)物，氫火焰檢測(cè)器用正庚烷作為標(biāo)準(zhǔn)物，由于被測(cè)物質(zhì)使用的計(jì)量單位不同，校正因子又可分為：“重量校正因子”、“摩爾校正因子”、“體積校正因子”。（通常把相對(duì)二字略去）。相對(duì)響應(yīng)值2023/2/2重量校正因子（）這是一種最重要的定量校正因子。式中：Ai、As、mi、ms分別為待測(cè)物和標(biāo)準(zhǔn)物的峰面積和重量。

2023/2/2摩爾校正因子（）即

式中：Mi、Ms分別為被測(cè)物和標(biāo)準(zhǔn)物的分子量。

2023/2/2體積校正因子（）

如果樣品為氣體也可以用體積校正因子，則體積校正因子就是摩爾校正因子，因?yàn)橐荒柸魏挝镔|(zhì)在條件相同時(shí)的體積相同，比如一摩爾任何物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下都是22.4升。

對(duì)于氣體樣品，用摩爾校正因子，可得體積百分?jǐn)?shù)

2023/2/2相對(duì)響應(yīng)值（）

相對(duì)響應(yīng)值也叫相對(duì)應(yīng)答值，是被測(cè)物質(zhì)i和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)s的絕對(duì)響應(yīng)值之比：

相對(duì)響應(yīng)值與相對(duì)校正因子的關(guān)系是，當(dāng)計(jì)量單位相同時(shí)就互為倒數(shù)，即：2023/2/22.校正因子的測(cè)量校正因子的測(cè)量方法是準(zhǔn)確稱(chēng)量被測(cè)組分和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，混均后在實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行分析，注意進(jìn)樣量應(yīng)在檢測(cè)器的線(xiàn)性范圍之內(nèi)。測(cè)量各峰面積，由和

計(jì)算重量校正因子、摩爾校正因子。如果幾次測(cè)量數(shù)值接近，可取其平均值。校正因子除自己測(cè)定外，也可以引用文獻(xiàn)上所發(fā)表的數(shù)據(jù)。2023/2/2三、定量方法

目前常用的定量方法主要有歸一化法，內(nèi)標(biāo)法和外標(biāo)法三種。這些定量方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，正確選用。歸一化法內(nèi)標(biāo)法外標(biāo)法2023/2/2歸一化法當(dāng)試樣中所有組分都能流出色譜柱，且在檢測(cè)器上都能產(chǎn)生信號(hào)時(shí)，可用此法計(jì)算組分含量。當(dāng)測(cè)量參數(shù)為峰面積時(shí)，歸一化的計(jì)算公式為：

式中f/i為幾個(gè)組分中i組分的峰面積校正因子。如試樣中各組分的校正因子很接近，則上式可簡(jiǎn)化為：2023/2/2當(dāng)測(cè)量參數(shù)為峰高時(shí)，歸一化法的計(jì)算公式為：

式中：fih為幾個(gè)組分中i組分的峰高校正因子，須自行測(cè)定。測(cè)定方法與峰面積校正因子相同。

特點(diǎn)及要求：

歸一化法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確；進(jìn)樣量的準(zhǔn)確性和操作條件的變動(dòng)對(duì)測(cè)定結(jié)果影響不大；僅適用于試樣中所有組分全出峰的情況。2023/2/2內(nèi)標(biāo)法

當(dāng)混合物中所有組分不能全部流出色譜柱，或檢測(cè)器不能對(duì)各組分都產(chǎn)生信號(hào)，或只需測(cè)定混合物中某幾個(gè)組分時(shí)，可采用此法定量。內(nèi)標(biāo)法就是準(zhǔn)確稱(chēng)取樣品量，加入一定量的某種物質(zhì)作內(nèi)標(biāo)物，根據(jù)被測(cè)物和內(nèi)標(biāo)物的重量及其色譜圖上響應(yīng)的峰面積比求出被測(cè)物組分的含量。(以固定的濃度加入標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液中的作用：以抵消實(shí)驗(yàn)條件和進(jìn)樣量變化帶來(lái)的誤差)

一般常以?xún)?nèi)標(biāo)物作為基準(zhǔn)，則f，s=1。2023/2/2對(duì)內(nèi)標(biāo)法的討論內(nèi)標(biāo)法的要求是，當(dāng)選擇一個(gè)適宜的內(nèi)標(biāo)（樣品中不存在的）和分離條件，使內(nèi)標(biāo)和其它組分完全分離；內(nèi)標(biāo)峰和被測(cè)峰要靠近；加入內(nèi)標(biāo)的量要接近被測(cè)組分含量，稱(chēng)樣時(shí)要準(zhǔn)確稱(chēng)取。內(nèi)標(biāo)法的優(yōu)點(diǎn)：定量準(zhǔn)確，限制條件少。內(nèi)標(biāo)法的缺點(diǎn)：每次分析都要準(zhǔn)確稱(chēng)量，不適于快速控制分析。2023/2/2外標(biāo)法外標(biāo)法又稱(chēng)已知樣校正法或標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法。其方法是先用純物質(zhì)配成不同含量的標(biāo)樣，然后在一定的操作條件下，分別取一定體積的標(biāo)樣，注入色譜儀，得到色譜圖，測(cè)出峰面積（或峰高），作出峰面積（或峰高）對(duì)含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。當(dāng)試樣中被測(cè)組分濃度變化不大時(shí)，例如工廠里控制分析的試樣，對(duì)這樣的試樣可不必做標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，而用單點(diǎn)校正法來(lái)分析。外標(biāo)法的優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，計(jì)算方便，不必用校正因子，不必加內(nèi)標(biāo)物。缺點(diǎn)是進(jìn)樣量的重復(fù)性要好，操作條件要穩(wěn)定，否則對(duì)結(jié)果的準(zhǔn)確性影響較大。2023/2/2標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

分析時(shí)，注入同樣體積的分析試樣，根據(jù)所得峰面積，由標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上查出其百分含量。2023/2/2舉例1.用氣相色譜法分析二甲苯氧化母液中間二甲苯含量，稱(chēng)取樣品0.1250g，加入正壬烷內(nèi)標(biāo)0.06258g，間二甲苯的校正因子為0.96，正壬烷校正因子為1.02，間二甲苯的峰面積為3.5cm2，正壬烷峰面積為12cm2。求樣品中間二甲苯的百分含量。解：根據(jù)內(nèi)標(biāo)法計(jì)算公式，間二甲苯的百分含量χi為

χi(%)=msAifi，/Asfs，m×100%=(0.0625×3.5×0.96)/(0.1250×12×1.02)×100%=13.73%2023/2/22.分析試樣中鄰二甲苯、對(duì)二甲苯和間二甲苯三個(gè)組分，對(duì)其他組分不進(jìn)行定量分析，若選用甲苯為內(nèi)標(biāo)物，稱(chēng)取試樣質(zhì)量為0.4385g，甲苯質(zhì)量為0.0530g，相對(duì)校正因子及各組分色譜峰面積如下：計(jì)算鄰二甲苯、對(duì)二甲苯和間二甲苯三個(gè)組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)解：

Pi%=mi/m×100%=Aifi，ms/ASfs，m×100%計(jì)算得到m鄰二甲苯％=39.6％；m對(duì)二甲苯％=24.8％；m間二甲苯％=10.2％組分鄰二甲苯對(duì)二甲苯間二甲苯甲苯f，A0.873.581.411.381.170.6831.000.952023/2/2第四章

高效液相色譜法一、高效液相色譜法的特點(diǎn)二、流程及主要部件三、流動(dòng)相的選擇四、高效液相色譜法的應(yīng)用2023/2/2液相色譜是以液體為流動(dòng)相的色譜分析方法。英文縮寫(xiě)：LC。按其固定相的不同，又可分為液固色譜（LSC）和液液色譜（LLC）液相色譜簡(jiǎn)介2023/2/2氣相色譜只適合分析較易揮發(fā)、且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的有機(jī)化合物，而HPLC則適合于分析那些用氣相色譜難以分析的物質(zhì)，如揮發(fā)性差、極性強(qiáng)、具有生物活性、熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)。現(xiàn)在，HPLC的應(yīng)用范圍已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)氣相色譜，位居色譜法之首。在所有色譜技術(shù)中，液相色譜法是最早（1903年）發(fā)明的，但其初期發(fā)展較慢，在液相色譜普及之前，紙色譜法、氣相色譜法和薄層色譜法是色譜分析法的主流。到了20世紀(jì)60年代后期，將已經(jīng)發(fā)展得比較成熟的氣相色譜的理論與技術(shù)應(yīng)用到液相色譜上來(lái)，使液相色譜得到了迅速的發(fā)展。特別是填料制備技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)和高壓輸液泵性能的不斷改進(jìn)，使液相色譜分析實(shí)現(xiàn)了高效化和高速化。具有這些優(yōu)良性能的液相色譜儀于1969年商品化。從此，這種分離效率高、分析速度快的液相色譜就被稱(chēng)為高效液相色譜法（highperformanceliquidchromatography，HPLC），也稱(chēng)高壓液相色譜法或高速液相色譜法。

液相色譜的發(fā)展2023/2/2液相色譜的分類(lèi)

廣義地講，固定相為平面狀的紙色譜法和薄層色譜法也是以液體為流動(dòng)相，也應(yīng)歸于液相色譜法。不過(guò)通常所說(shuō)的液相色譜法僅指所用固定相為柱型的柱液相色譜法。

通常將液相色譜法按分離機(jī)理分成吸附色譜法、分配色譜法、離子色譜法和凝膠色譜法四大類(lèi)。2023/2/2

類(lèi)型主要分離機(jī)理主要分析對(duì)象或應(yīng)用領(lǐng)域吸附色譜吸附能，氫鍵異構(gòu)體分離、族分離，制備分配色譜疏水分配作用各種有機(jī)化合物的分離、分析與制備凝膠色譜溶質(zhì)分子大小高分子分離，分子量及其分布的測(cè)定離子交換色譜庫(kù)侖力無(wú)機(jī)離子、有機(jī)離子分析離子排斥色譜Donnan膜平衡有機(jī)酸、氨基酸、醇、醛分析離子對(duì)色譜疏水分配作用離子性物質(zhì)分析疏水作用色譜疏水分配作用蛋白質(zhì)分離與純化手性色譜立體效應(yīng)手性異構(gòu)體分離，藥物純化親和色譜生化特異親和力蛋白、酶、抗體分離，生物和醫(yī)藥分析表5－1液相色譜分類(lèi)返回2023/2/2一、高效液相色譜法的特點(diǎn)

特點(diǎn)：高壓、高效、高速高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定有機(jī)及生化試樣的高效分離分析方法。2023/2/2二、流程及主要部件1.流程2023/2/22.主要部件(1)高壓輸液泵主要部件之一，壓力：15～35×106Pa。為了獲得高柱效而使用粒度很小的固定相（<10μm），液體的流動(dòng)相高速通過(guò)時(shí)，將產(chǎn)生很高的壓力，因此高壓、高速是高效液相色譜的特點(diǎn)之一。應(yīng)具有壓力平穩(wěn)、脈沖小、流量穩(wěn)定可調(diào)、耐腐蝕等特性2023/2/2選擇流動(dòng)相時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題（1）盡量使用高純度試劑作流動(dòng)相，防止微量雜質(zhì)長(zhǎng)期累積損壞色譜柱和使檢測(cè)器噪聲增加。（2）避免流動(dòng)相與固定相發(fā)生作用而使柱效下降或損壞柱子。如使固定液溶解流失；酸性溶劑破壞氧化鋁固定相等。（3）試樣在流動(dòng)相中應(yīng)有適宜的溶解度，防止產(chǎn)生沉淀并在柱中沉積。（4）流動(dòng)相同時(shí)還應(yīng)滿(mǎn)足檢測(cè)器的要求。當(dāng)使用紫外檢測(cè)器時(shí)，流動(dòng)相不應(yīng)有紫外吸收。返回2023/2/2

應(yīng)用領(lǐng)域分析對(duì)象舉例環(huán)境常見(jiàn)無(wú)機(jī)陰陽(yáng)離子、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、硝基化合物、有害重金屬及其形態(tài)、除草劑、農(nóng)藥、酸沉降成分。農(nóng)業(yè)土壤礦物成分、肥料、飼料添加劑、茶葉等農(nóng)產(chǎn)品中無(wú)機(jī)和有機(jī)成分?；o(wú)機(jī)化工產(chǎn)品、合成高分子化合物、表面活性劑、洗滌劑成分、化妝品、染料。食品無(wú)機(jī)陰陽(yáng)離子、有機(jī)酸、氨基酸、糖、維生素、脂肪酸、香料、甜味劑、防腐劑、人工色素、病原微生物、霉菌毒素、多核芳烴。生物氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、核糖核酸、生物胺、多糖、酶、天然高分子化合物。醫(yī)藥人體化學(xué)成分、各類(lèi)合成藥物成分、各種天然植物和動(dòng)物藥物化學(xué)成分。返回液相色譜的應(yīng)用2023/2/2§五高效液相色譜分析高效液相色譜法的出現(xiàn)、儀器及特點(diǎn)

高效液相色譜儀器結(jié)構(gòu)

高效液相色譜基本原理

高效液相色譜固定相和流動(dòng)相

高效液相色譜梯度洗脫技術(shù)

高效液相色譜類(lèi)型簡(jiǎn)介

2023/2/2高效液相色譜法的出現(xiàn)由于氣相色譜只能分析M<1000、低沸點(diǎn)、易揮發(fā)、熱穩(wěn)定性好的組分；對(duì)于M>1000、高沸點(diǎn)、難揮發(fā)、熱穩(wěn)定差的樣品就無(wú)能為力了，隨著工業(yè)生產(chǎn)的需要，高效液相色譜的研究成為一個(gè)迫切課題。液相色譜法開(kāi)始階段是用大直徑的玻璃管柱在室溫和常壓下用液位差輸送流動(dòng)相，稱(chēng)為經(jīng)典液相色譜法，此方法柱效低、時(shí)間長(zhǎng)（常有幾個(gè)小時(shí)）。在經(jīng)典液相色譜法的基礎(chǔ)上，于60年代后期，氣相色譜理論迅速發(fā)展以及高壓泵的研制成功，為高效液相色譜的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，高效液相色譜又稱(chēng)高壓液相色譜法(HPLC)，也稱(chēng)現(xiàn)代液相色譜。Stein和Moore獲得了1972年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)（研制出氨基酸分析儀）返回2023/2/2高效液相色譜法的特點(diǎn)與經(jīng)典液相色譜比較（四高）

：高壓：壓力可達(dá)150~300Kg/cm2。高速：流速為0.1~10.0mL/min。高效：可達(dá)5000塊塔板/米。在一根柱中同時(shí)分離成份可達(dá)100種。高靈敏度：紫外檢測(cè)器靈敏度可達(dá)0.01ng(1ng=109g)。同時(shí)消耗樣品少。如用Lichrosorb－ODS色譜柱，采用梯度洗脫，可在不到0.5h內(nèi)分離出尿中104個(gè)組分.2023/2/2與氣相色譜相比

高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定有機(jī)化合物及生化試樣的高效分離分析方法。（l)氣相色譜法分析對(duì)象只限于分析氣體和沸點(diǎn)較低的化合物，它們僅占有機(jī)物總數(shù)的20％。對(duì)于占有機(jī)物總數(shù)近80％的那些高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差、摩爾質(zhì)量大的物質(zhì)，目前主要采用高效液相色譜法進(jìn)行分離和分析。

(2)氣相色譜采用流動(dòng)相是惰性氣體，它對(duì)組分沒(méi)有親和力，即不產(chǎn)生相互作用力，僅起運(yùn)載作用。而高效液相色譜法中流動(dòng)相可選用不同極性的液體，選擇余地大，它對(duì)組分可產(chǎn)生一定親和力，并參與固定相對(duì)組分作用的劇烈競(jìng)爭(zhēng)。因此，流動(dòng)相對(duì)分離起很大作用，相當(dāng)于增加了一個(gè)控制和改進(jìn)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。

（3）氣相色譜一般都在較高溫度下進(jìn)行的，而高效液相色譜法則經(jīng)?？稍谑覝貤l件下工作。2023/2/2§5-2高效液相色譜儀器結(jié)構(gòu)

色譜儀器的流程由液體流動(dòng)相的輸液系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、信號(hào)放大記錄系統(tǒng)組成，其中高壓泵、色譜柱和檢測(cè)系統(tǒng)是高效液相色譜的主要部件。

返回2023/2/2輸液系統(tǒng)包括流動(dòng)相儲(chǔ)液瓶、過(guò)濾器、脫氣裝置、高壓泵、壓力脈動(dòng)阻尼器、梯度洗脫裝置等部件組成

返回2023/2/2脫氣裝置

脫氣就是驅(qū)除溶解在溶劑中的氣體。(1)脫氣是為了防止流動(dòng)相從高壓柱內(nèi)流出時(shí)，釋放出氣泡。這些氣泡進(jìn)入檢測(cè)器后會(huì)使噪聲劇增，甚至不能正常檢測(cè)。(2)溶解氧會(huì)與某些流動(dòng)相與固定相作用，破壞它們的正常功能。對(duì)水及極性溶劑的脫氣尤為重要，因?yàn)檠踉谄渲械娜芙舛容^大。

常用的脫氣方法有：低壓脫氣法：電磁攪拌、水泵抽空，可同時(shí)加溫或向溶劑吹氮。由于抽空或加熱過(guò)程中可能引起流動(dòng)相中低沸點(diǎn)溶劑的揮發(fā)而影響其組成，此法不適于二元以上溶劑組成的流動(dòng)相脫氣。吹氦脫氣法：氦氣經(jīng)由一圓筒過(guò)濾器通入沖洗劑中，在0.5公斤／厘米壓力下保持10~15分鐘，氦氣的小氣泡可將溶于流動(dòng)相中的空氣帶出，此法簡(jiǎn)單方便，適用于所有沖洗劑脫氣，但由于氦氣價(jià)格昂貴，在國(guó)內(nèi)尚難于普及。超聲波脫氣法：將溶劑儲(chǔ)液瓶置于超聲波清洗槽中，以水為介質(zhì)超聲脫氣。一般500ml溶劑約需超聲20~30min即可達(dá)到驅(qū)氣目的。此法方便，不影響溶劑組成，并適用于各種溶劑，目前國(guó)內(nèi)使用較為普遍。返回2023/2/2高壓泵

目前高效液相色譜使用的高壓泵分為恒壓和恒流泵，恒流泵使輸出的液體流量穩(wěn)定，而恒壓泵則使輸出的液體壓力穩(wěn)定。恒流泵中有往復(fù)泵、累積型往復(fù)泵、注射泵，恒壓泵有氣動(dòng)放大泵。各種高壓泵均具有以下性能：(1)泵體材料能耐化學(xué)腐蝕。通常使用普通耐酸不銹鋼或優(yōu)質(zhì)耐酸不銹鋼。(2)能在高壓下連續(xù)上作。通常要求耐壓40~50MPa·cm-2，能在8~24h連續(xù)上作，壓力平穩(wěn)。(3)輸出流量范圍寬。一般在0.01~10mL/min。(4)輸出流量穩(wěn)定可調(diào)。高效液相色譜使用的檢測(cè)器，大多數(shù)對(duì)流量變化敏感，高壓輸液泵應(yīng)提供無(wú)脈沖流量。這樣可以降低基線(xiàn)噪聲并獲較好的檢測(cè)下限，流量控制的精密度應(yīng)小于1％，最好為0.5％，重復(fù)性最好為0.5％。返回2023/2/2往復(fù)泵往復(fù)泵有兩類(lèi)，一種是活塞式，另一種是隔膜式

形成脈沖式供液

返回2023/2/2累積型往復(fù)泵

累積型往復(fù)泵有兩個(gè)泵頭，以串聯(lián)方式連接在一起，這樣可以提供平穩(wěn)的液流。所以如此是因?yàn)閮杉?jí)泵腔排液體積不同，第一級(jí)泵腔是第二級(jí)泵控的一倍1-高壓流動(dòng)相出口；2-二級(jí)活塞；3-一級(jí)活塞；4-流動(dòng)相

返回2023/2/2注射泵

注射泵類(lèi)似于注射器，用一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)注射泵的活塞把液流從泵腔中擠出．泵腔體積較大(250~500mL)，密封性好的活塞把泵腔中的液體等速流出.

1-電機(jī)；2-渦輪；3-螺旋；4-螺桿；5-活塞；6-至色譜柱返回2023/2/2氣動(dòng)放大泵

氣動(dòng)放大泵是利用氣體為動(dòng)力源。適合于液相色譜柱的裝填，近代的液相色譜儀不用這種泵。

1-接色譜柱；2-流動(dòng)相入口；3-高壓氣入口；4-氣體放空

返回2023/2/2梯度洗脫裝置外梯度:將兩種不同極性的溶劑按一定的比例送入混合室，用高壓輸液泵混合液輸入色譜柱。2023/2/2內(nèi)梯度:一臺(tái)高壓泵,通過(guò)比例調(diào)節(jié)閥，將兩種或多種不同極性的溶劑按一定的比例抽入高壓泵中混合。2023/2/2進(jìn)樣系統(tǒng)通常使用耐高壓的六通閥進(jìn)樣裝置和自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)。分部分進(jìn)樣和整體進(jìn)樣。返回2023/2/2分離系統(tǒng)-色譜柱柱材料及規(guī)格柱連接方式柱溫控制柱填充技術(shù)返回2023/2/2柱材料及規(guī)格

柱體為直型不銹鋼管，內(nèi)徑1～6mm，柱長(zhǎng)10～50cm。發(fā)展趨勢(shì)是減小填料粒度和柱徑提高柱效。采用直形柱管，標(biāo)準(zhǔn)填充柱柱管內(nèi)徑為4.6mm或3.9mm，長(zhǎng)10~50cm，填料粒度5~10μm時(shí)，柱效達(dá)5000~10000塊/m理論塔板數(shù)。返回2023/2/2柱連接方式

柱接頭通過(guò)過(guò)濾片與色譜柱管連接。在色譜柱管的上下兩端要安裝過(guò)濾片，過(guò)濾片一般用多孔不銹鋼燒結(jié)材料，此燒結(jié)片上的孔徑小于填料顆粒直徑，卻可讓流動(dòng)相順利通過(guò)，并可阻擋流動(dòng)相中的極小的機(jī)械雜質(zhì)以保護(hù)色譜柱。

返回2023/2/2柱溫控制以下幾種情況需精確控制柱溫：（1）在一些法定標(biāo)準(zhǔn)分析方法中，要求保留時(shí)間具有再現(xiàn)性。（2）必須通過(guò)改變柱溫來(lái)提高分離效率。（3）對(duì)高分子化合物或粘度大的樣品，柱溫必須高于室溫。（4）具有生物活性的生物分子，要求分析時(shí)柱溫應(yīng)低于室溫。（5）對(duì)某些組成復(fù)雜的樣品，在單一色譜柱不能實(shí)現(xiàn)完全分離，需要使用二維色譜技術(shù)，利用柱切換，使兩根色譜柱在不同柱溫下操作，以實(shí)現(xiàn)多組分的完全分離。返回2023/2/2柱填充技術(shù)

填充色譜柱的方法，根據(jù)固定相微粒的大小有干法和濕法兩種。微粒大于20μm的可用干法填充，要邊填充邊敲打和震動(dòng)，要填得均勻扎實(shí)。直徑10μm以下的微粒，不能用干法填充，必須采用濕法。干法裝柱與氣相色譜法相似。濕法裝柱又稱(chēng)等密度勻槳裝填法。

返回2023/2/2濕法裝柱常用對(duì)二氧六環(huán)和四氯化碳，或叫氯乙烯和四溴乙烷等溶劑，根據(jù)固定相的密度不同，采用不同的溶劑比例，配成密度與固定相相似的混合液為勻漿劑。

1-頂替液槽；2-高壓泵；3-壓力表；4-三通閥；5-勻漿罐；6-色譜柱；7-廢液槽返回2023/2/2檢測(cè)系統(tǒng)

高效液相色譜檢測(cè)器按適用性分為選擇性檢測(cè)器和通用型檢測(cè)器。

紫外和紫外-可見(jiàn)分光光度檢測(cè)器示差折光檢測(cè)器熒光檢測(cè)器

電化學(xué)檢測(cè)器

返回2023/2/2紫外和紫外-可見(jiàn)分光光度檢測(cè)器

檢測(cè)原理：紫外及紫外—可見(jiàn)光吸收光度檢測(cè)器相當(dāng)于一臺(tái)吸收光度計(jì)，在高效液相色譜儀的流通池內(nèi)樣品的濃度與吸光度的關(guān)系遵循Beer定律：A=log(I0/I)=εbc式中：A為吸光度，I0為入射光強(qiáng)度，I為透射光強(qiáng)度，ε是樣品的摩爾吸光度，b為流通池的光程長(zhǎng)度，c為樣品濃度。

2023/2/2示差折光檢測(cè)器

檢測(cè)器原理：示差折光檢測(cè)器是通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)流動(dòng)相的折光指數(shù)變化來(lái)測(cè)定樣品的濃度。各種物質(zhì)都具有不同的折射率,溶液的折射率是溶劑(洗脫劑)和溶質(zhì)(待測(cè)組分)各自的折射率乘以各自的摩爾濃度之和。設(shè)溶液的折射率為n，則:式中c1和c2為溶劑和溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)，c1+c2=1；n1和n2為溶劑和溶質(zhì)的折光指數(shù)。2023/2/2

熒光檢測(cè)器

檢測(cè)原理：當(dāng)某些溶液受紫外光照射后，能吸收紫外光線(xiàn)而處于不穩(wěn)定的激發(fā)狀態(tài)，緊接著輻射出比紫外光波更長(zhǎng)的光線(xiàn)，即熒光。在被測(cè)溶質(zhì)濃度較低時(shí)，溶質(zhì)受激發(fā)而發(fā)生的熒光強(qiáng)度與被測(cè)溶質(zhì)的濃度成正比關(guān)系。2023/2/2儀器結(jié)構(gòu)

高靈敏度、高選擇性；對(duì)多環(huán)芳烴，維生素B、黃曲霉素、卟啉類(lèi)化合物、農(nóng)藥、藥物、氨基酸、甾類(lèi)化合物等有響應(yīng)；返回2023/2/2電化學(xué)檢測(cè)器

電化學(xué)檢測(cè)器是根據(jù)電化學(xué)分析方法而設(shè)計(jì)的檢測(cè)器。主要有兩種類(lèi)型：一種是根據(jù)溶液的導(dǎo)電性質(zhì)，通過(guò)測(cè)定流經(jīng)檢測(cè)器的離子溶液電導(dǎo)率的大小來(lái)測(cè)量離子濃度，此類(lèi)檢測(cè)器是高效離子色譜采用的主要檢測(cè)器；另一類(lèi)是根據(jù)化合物在電解池中工作電極上發(fā)生的氧化-還原反應(yīng)，通過(guò)測(cè)量電位、電流和電量來(lái)確定化合物在溶液中的濃度。

返回2023/2/2§5-3高效液相色譜基本原理表征液相色譜柱填充性能的重要參數(shù)

總孔率、柱壓力降和柱滲透率高效液相色譜塔板理論高效液相色譜的速率理論返回2023/2/2總孔率式中：F—流動(dòng)相的體積流速，cm3／s；

u—流動(dòng)相的平均線(xiàn)速，cm/s;r一柱內(nèi)徑的半徑，cm;tM—柱的死時(shí)間；

L—柱長(zhǎng)，cm；

V—色譜柱的空體積，cm3。

εT表達(dá)了色譜柱填料的多孔性能，當(dāng)使用全多孔硅膠固定相時(shí)，εT約為0.85，使用非多孔的玻璃微珠(或硅膠)固定相時(shí)，εT約為0.40，可認(rèn)為是柱中顆粒之間的孔率，用ε表示。返回2023/2/2柱壓力降式中η一流動(dòng)相的粘度，MPa·s;k0—色譜柱的比滲透系數(shù)；

dp—固定相顆較直徑，μm；

φ—色譜柱的阻抗因子；

P1、P0—色譜柱的入口壓力和出口壓力，MPa。

返回2023/2/2柱滲透率柱滲透率KF

：表示流動(dòng)相通過(guò)柱子的難易程度。在高效液相色譜法中，由于使用液體流動(dòng)相，其粘度大于氣體流動(dòng)相，且固定相粒度又小，為保證柱子在較低壓力下正常操作，總希望柱滲透率要大。

返回2023/2/2高效液相色譜的速率理論其中：Cd為填充系數(shù)，為一常數(shù)；Cm是容量因子k的函數(shù)，為一常數(shù)，其值取決于柱直徑、形狀和填充狀況，當(dāng)柱填充均勻緊密時(shí)，其值下降；Csm是與固定相顆粒微孔中被流動(dòng)相所占據(jù)部分的分?jǐn)?shù)以及容量因子k有關(guān)，為一常數(shù)；Cs是與容量因子k有關(guān)的常數(shù)；Dm為組分在流動(dòng)相中的擴(kuò)散系數(shù)，比氣相擴(kuò)散系數(shù)小4~5個(gè)數(shù)量級(jí)；Ds為組分分子在固定液內(nèi)的擴(kuò)散系數(shù)；返回2023/2/2§5-4高效液相色譜流動(dòng)相

一、液相色譜的流動(dòng)相流動(dòng)相特性流動(dòng)相類(lèi)別流動(dòng)相選