色譜基礎(chǔ)培訓(xùn)(自己整理,實(shí)用)

綱要色譜法基本原理概述氣相色譜原理及應(yīng)用維護(hù)（數(shù)據(jù)處理）液相色譜原理及應(yīng)用維護(hù)當(dāng)前1頁，總共50頁。1.1色譜法的由來

1906年由俄國(guó)植物學(xué)家Tsweet創(chuàng)立植物色素分離

固定相——CaCO3顆粒流動(dòng)相——石油醚

色譜柱：玻璃管第一章色譜法概述當(dāng)前2頁，總共50頁。1.2分離過程示意圖通過氣相色譜分離壬烷和癸烷

樣品

流動(dòng)相固定相當(dāng)前3頁，總共50頁。1.3色譜法定義、實(shí)質(zhì)和目的

定義：利用物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)建立的分離、分析方法實(shí)質(zhì)：分離目的：定性分析或定量分析當(dāng)前4頁，總共50頁。按兩相分子的聚集狀態(tài)分類：流動(dòng)相固定相類型液相色譜液體固體液-固色譜液體液體液-液色譜氣體固體氣-固色譜氣體液體氣-液色譜氣相色譜1.4色譜法分類

當(dāng)前5頁，總共50頁。第二章氣相色譜分析氣相色譜儀構(gòu)造氣路系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng)色譜柱系統(tǒng)檢測(cè)器系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)當(dāng)前6頁，總共50頁。氣相色譜儀構(gòu)造當(dāng)前7頁，總共50頁。（1）對(duì)載氣的要求如下：

惰性（不與樣品或固定相反應(yīng)）

氣體擴(kuò)散小，以提高柱效率

容易得到并易純化

價(jià)格便宜

滿足檢測(cè)器要求（2）載氣的作用：驅(qū)動(dòng)力；提供相分配空間（3）常用載氣：

N2,H2,He2.1氣路系統(tǒng)當(dāng)前8頁，總共50頁。（4）氣體不純的不良影響：樣品失真或消失柱失效對(duì)固定液保留特性的影響對(duì)檢測(cè)器的影響（5）氣體的凈化方法：多為分子篩和活性炭管的串聯(lián)，可除去水、氧氣以及其它雜質(zhì)2.1氣路系統(tǒng)當(dāng)前9頁，總共50頁。

樣品引入作用：引導(dǎo)樣品以蒸汽狀態(tài)進(jìn)入色譜柱。2.2進(jìn)樣系統(tǒng)（1）進(jìn)樣器：液體試樣：微量進(jìn)樣器人工或自動(dòng)進(jìn)樣固體試樣：先溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲性儆梦⒘窟M(jìn)樣器氣體試樣：可以用針筒，一般采用六通閥進(jìn)樣當(dāng)前10頁，總共50頁。2.2進(jìn)樣系統(tǒng)與進(jìn)樣技術(shù)（2）分流/不分流進(jìn)樣口氣化室：樣品在氣化室中瞬間氣化而不分解分流/不分流進(jìn)樣模式：分流進(jìn)樣--含量較高組分分析不分流進(jìn)樣--痕量組分分析當(dāng)前11頁，總共50頁。不分流進(jìn)樣模式進(jìn)樣過程中，分流放空閥關(guān)閉（沒有分流出口流量）在進(jìn)樣后的某指定時(shí)間，分流閥打開，將剩下的蒸汽清除出進(jìn)樣口。當(dāng)前12頁，總共50頁。分流進(jìn)樣模式少量蒸汽進(jìn)入色譜柱大部分從分流/吹掃出口排出。分流比由用戶控制。當(dāng)前13頁，總共50頁。載氣節(jié)省當(dāng)前14頁，總共50頁。（3）冷柱頭進(jìn)樣口直接將液體樣品導(dǎo)入毛細(xì)管柱進(jìn)樣口和柱箱在進(jìn)樣時(shí)溫度在溶劑沸點(diǎn)以下樣品在進(jìn)樣口沒有立即汽化，減小樣品歧視和改變當(dāng)前15頁，總共50頁。操作條件的選擇汽化室溫度的選擇進(jìn)樣墊的材料與處理進(jìn)樣量（4）進(jìn)樣口操作進(jìn)樣口常見問題

堵塞

溫度不正確

污染

泄露當(dāng)前16頁，總共50頁。

填充柱

開管柱（毛細(xì)管柱）

常規(guī)型小球填充柱多孔層小球填充柱常規(guī)填充柱及微填充柱多孔層開管柱壁涂開管柱2.3色譜柱系統(tǒng)（1）色譜柱類型當(dāng)前17頁，總共50頁。填充柱毛細(xì)管柱長(zhǎng)度0.5-10m10-100m內(nèi)徑2-4mm0.1-0.5mm材質(zhì)玻璃，不銹鋼熔融硅膠優(yōu)點(diǎn)柱容量大柱效高應(yīng)用氣體樣品應(yīng)用廣泛填充柱與毛細(xì)管柱的比較當(dāng)前18頁，總共50頁。柱效

--柱生成尖銳峰的能力選擇性--柱將兩個(gè)具有相似的化學(xué)和/或物理性質(zhì)的物質(zhì)進(jìn)行選擇性分離的能力分離度--柱將兩個(gè)峰彼此分開的能力優(yōu)差優(yōu)差分離度分離度柱效柱效（2）分離指標(biāo)柱效、選擇性與分離度之間的關(guān)系當(dāng)前19頁，總共50頁。（3）如何選擇一根合適的色譜柱？固定相

--“相似相溶”或同極性相互作用柱長(zhǎng)--對(duì)于柱效影響不顯著內(nèi)徑--內(nèi)徑細(xì)，分離效果好，但是柱容量小膜厚--膜厚小，出峰時(shí)間短，柱效高

A.30%液相在50C下分析o121212B.10%液相在50C下分析oC.1%液相在50C下分析o當(dāng)前20頁，總共50頁。（4）柱溫的選擇當(dāng)前21頁，總共50頁。汽化溫度（使樣品汽化，一般比柱溫高幾十度）檢測(cè)溫度（通常比柱溫高至少20度以上）（5）汽化溫度和檢測(cè)溫度當(dāng)前22頁，總共50頁。TCD熱導(dǎo)檢測(cè)器當(dāng)攜帶了樣品的載氣流過檢測(cè)器時(shí)，燈絲的溫度將會(huì)增加而引起阻值的增加。FID火焰離子化檢測(cè)器組分在火焰中燃燒生成碳正離子，然后被收集轉(zhuǎn)變成電流。ECD電子捕獲檢測(cè)器當(dāng)電負(fù)性大的物質(zhì)通過檢測(cè)器時(shí)，將會(huì)捕獲低能熱電子，引起池電流的減小。NPD氮磷檢測(cè)器含氮和含磷物質(zhì)到達(dá)富含堿金屬鹽蒸汽的火焰中，使電流增加。FPD火焰光度檢測(cè)器含硫或磷的化合物在火焰中燃燒生成具有特征波長(zhǎng)的化學(xué)發(fā)光物質(zhì)。MSD質(zhì)譜檢測(cè)器當(dāng)樣品進(jìn)入離子源時(shí)，被電子轟擊而形成離子碎片。在四極桿濾過器中，由于它們的質(zhì)荷比的差別而得到分離。2.4檢測(cè)器系統(tǒng)（1）檢測(cè)器類型當(dāng)前23頁，總共50頁。

（2）火焰離子化檢測(cè)器FID

FID是一個(gè)破壞性、質(zhì)量型檢測(cè)器

火焰中生成大量的碳正離子，被收集后形成檢測(cè)信號(hào)

響應(yīng)值與化合物中含有的碳-氫個(gè)數(shù)成正比對(duì)某些物質(zhì)，如永久性氣體、水、一氧化碳、二氧化碳、氮的氧化物、硫化氫等不產(chǎn)生信號(hào)或者信號(hào)很弱H2H2H2H2H2H2CH4CH4CH4CH4CH4CH4CHO+CHO+CHO+CHO+CHO+CO2CO2CO2H02H02H02H02H2H2H2H2H2H2

色譜柱

噴嘴當(dāng)前24頁，總共50頁。2.5數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（1）定性分析保留值定性已知對(duì)照物定性：定性專屬性差

不同組分如在某一色譜條件下保留值相同，應(yīng)更改色譜柱再檢測(cè)，粗步推算是否為一個(gè)純物質(zhì)峰相對(duì)保留值定性在樣品和標(biāo)準(zhǔn)中分別加入同一種基準(zhǔn)物S，

將樣品的ri,s

和標(biāo)準(zhǔn)物的ri,s

相比較來確定樣品中是否含有i組分

當(dāng)前25頁，總共50頁。定量任務(wù)：求出混合樣品中各組分的百分含量；定量依據(jù)：當(dāng)操作條件一致時(shí)，被測(cè)組分的質(zhì)量與峰面積成正比，即：

Wi

=RFAi

式中Wi為被測(cè)組分i的質(zhì)量；Ai為被測(cè)組分i的峰面積；RF為被測(cè)組分i的校正因子（2）定量分析當(dāng)前26頁，總共50頁。定量方法

面積百分比法AREA%

歸一化法NORM%

外標(biāo)法ESTD

內(nèi)標(biāo)法ISTD當(dāng)前27頁，總共50頁。面積百分比法（AREA）當(dāng)前28頁，總共50頁。歸一化法（NORM）當(dāng)前29頁，總共50頁。外標(biāo)法（ESTD）當(dāng)前30頁，總共50頁。內(nèi)標(biāo)法（ISTD）當(dāng)前31頁，總共50頁。選擇內(nèi)標(biāo)物的標(biāo)準(zhǔn)

1.樣品中不存在

2.容易得到

3.化學(xué)性質(zhì)與樣品相似

4.不會(huì)與樣品發(fā)生反應(yīng)

5.在感興趣組分附近流出

6.與其它組分分離度良好

7.色譜性質(zhì)穩(wěn)定*內(nèi)標(biāo)與樣品的濃度范圍應(yīng)接近當(dāng)前32頁，總共50頁。第三章液相色譜分析高效液相色譜與氣相色譜比較高效液相色譜儀構(gòu)造（原理，維護(hù)）常見問題及維護(hù)當(dāng)前33頁，總共50頁。相同：兼具分離和分析功能，均可以在線檢測(cè)

差別：分析對(duì)象和流動(dòng)相的差別（1）分析對(duì)象差別氣相色譜：

能氣化、熱穩(wěn)定性好、且沸點(diǎn)較低的樣品；

占有機(jī)物的20%高效液相色譜：

不受樣品揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性的限制，

分子量大、難氣化、熱穩(wěn)定性差及離子型樣品均可檢測(cè)；占有機(jī)物的80%3.1高效液相色譜與氣相色譜比較當(dāng)前34頁，總共50頁。（2）流動(dòng)相差別氣相色譜：流動(dòng)相為惰性氣體組分與流動(dòng)相無親合作用力，只與固定相作用高效液相色譜：流動(dòng)相為非惰性液體,種類較多，選擇余地廣流動(dòng)相與組分間有親合作用力，為提高柱的選擇性、改善分離度增加了因素，對(duì)分離起很大作用流動(dòng)相極性和pH值的選擇也對(duì)分離起到重要作用選用不同比例的兩種或兩種以上液體作為流動(dòng)相可以增大分離選擇性當(dāng)前35頁，總共50頁。（3）操作條件差別氣相色譜：加溫操作

高效液相色譜：室溫；高壓（液體粘度大，峰展寬?。┊?dāng)前36頁，總共50頁。高壓輸液系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng)分離系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)記錄系統(tǒng)3.2高效液相色譜儀構(gòu)造當(dāng)前37頁，總共50頁。溶劑貯存器一般由玻璃、不銹鋼或氟塑料制成，容量為1到2L使用色譜純?nèi)軇?，并預(yù)先脫氣高壓泵輸出壓力高、流量范圍大、流量恒定、無脈動(dòng)流量精度和重復(fù)性為0.5%左右

應(yīng)耐腐蝕，密封性好在線脫氣裝置脫去流動(dòng)相中的溶解氣體，也可采用超聲脫氣

流動(dòng)相先經(jīng)過脫氣裝置再輸送到色譜柱

脫氣不好時(shí)有氣泡，導(dǎo)致流動(dòng)相流速不穩(wěn)定，造成基線漂移，噪音增加

（1）高壓輸液系統(tǒng)當(dāng)前38頁，總共50頁。

梯度淋洗在分離過程中使兩種或兩種以上不同極性的溶劑按一定程序連續(xù)改變它們之間的比例，從而使流動(dòng)相的強(qiáng)度、極性、pH值或離子強(qiáng)度相應(yīng)地變化，達(dá)到提高分離效果、縮短分析時(shí)間的目的

當(dāng)前39頁，總共50頁。（2）進(jìn)樣系統(tǒng)當(dāng)前40頁，總共50頁。

液相色譜柱一般用內(nèi)部拋光的不銹鋼（玻璃，鋁，銅）制成，其內(nèi)徑為2~6mm，柱長(zhǎng)為10~50cm，填料粒度5－10μm，柱形多為直形，內(nèi)部充滿微粒固定相，柱溫一般為室溫或接近室溫

（3）分離系統(tǒng)當(dāng)前41頁，總共50頁。液相色譜分類類型當(dāng)前42頁，總共50頁。正相色譜及反相色譜根據(jù)流動(dòng)相與固定相極性的差別程度，可將液液色譜分為：正相分配色譜和反相分配色譜當(dāng)前43頁，總共50頁。正相色譜柱及反相色譜柱的維護(hù)當(dāng)前44頁，總共50頁。檢測(cè)器的類型：溶質(zhì)性檢測(cè)器

僅對(duì)被分離組分的物理或物理化學(xué)特性有響應(yīng)

紫外、熒光、電化學(xué)檢測(cè)器等總體檢測(cè)器