色譜分析第五章

色譜分析第五章一色譜系統(tǒng)

12346578910第2頁,共29頁，2024年2月25日，星期天1.進(jìn)樣裝置(2)無限直徑柱流動(dòng)相+樣品篩板(1)有限柱，可以出現(xiàn)肩峰一色譜系統(tǒng)第3頁,共29頁，2024年2月25日，星期天2梯度淋洗裝置溶劑A

混合室高壓泵1高壓泵2

程序控制器色譜柱計(jì)量泵(低壓)溶劑A溶劑B混合室高壓泵色譜柱一色譜系統(tǒng)第4頁,共29頁，2024年2月25日，星期天一色譜系統(tǒng)3.檢測(cè)器和記錄儀器紫外吸收檢測(cè)器二極管陣列式檢測(cè)器示差折光檢測(cè)器熒光檢測(cè)器第5頁,共29頁，2024年2月25日，星期天

二色譜填充柱（1）液相色譜速率理論方程的特點(diǎn)（2）評(píng)價(jià)高效液相色譜柱參數(shù)的表達(dá)（3）液相色譜固定相第6頁,共29頁，2024年2月25日，星期天

二色譜填充柱1.柱阻參數(shù)和柱滲透性柱阻參數(shù)被定義為φ',由下式計(jì)算.滲透性由以下經(jīng)驗(yàn)公式定義第7頁,共29頁，2024年2月25日，星期天

二色譜填充柱2.柱效考察分配比k'＝(tR─tm)/tm

理論板數(shù)

n＝16(tR/

tw)2理論板高H＝L

/n

折合板高h(yuǎn)＝L

/dP折合流速v＝(LdP)

/(Dmtm)柱阻參數(shù)φ'

＝(△P

tmdP2)

/(ηL2)對(duì)稱因子SI第8頁,共29頁，2024年2月25日，星期天

二色譜填充柱3.正相色譜和反相色譜法正相色譜:

流動(dòng)相是非極性,固定相是極性的

流動(dòng)相的極性＜固定相的極性（氣相色譜法：流動(dòng)相是惰性氣體或雙原子氣體是非極性的，固定相的極性相對(duì)于流動(dòng)相肯定是極性的）反相色譜:

流動(dòng)相是極性,固定相是非極性的

流動(dòng)相的極性＞固定相的極性第9頁,共29頁，2024年2月25日，星期天

三液相色譜分離原理第10頁,共29頁，2024年2月25日，星期天

液固色譜分離原理與色譜固定相1.液固色譜原理和分離對(duì)象

Xm＋nSa

==Xa＋nSm分配比k‘與溶質(zhì)的吸附系數(shù)K的關(guān)系為:

k’=K(Ws/Wm)液固色譜適用于分離中等分子量(

小于1000)低揮發(fā)性化合物,分子是非極性或中等極性的,非離子型的油溶性樣品.

只要它們具有不同的官能團(tuán)或者官能團(tuán)的數(shù)目不同,都適用于液固色譜分離分析.特別適用于分離分析異構(gòu)體(包括結(jié)構(gòu)異構(gòu)和空間異構(gòu)).第11頁,共29頁，2024年2月25日，星期天液固色譜固定相的吸附劑有極性和兩類.非極性吸附劑主要是活性碳,因機(jī)械性能差,已很少使用.極性吸附劑有硅膠、聚酰胺、氧化鋁、氧化鎂和分子篩,常用的是硅膠和氧化鋁,特別是硅膠用得最多硅膠的硅羥基結(jié)構(gòu)第12頁,共29頁，2024年2月25日，星期天

液液色譜和鍵合色譜化學(xué)鍵合固定相是通過化學(xué)反應(yīng)將固定液鍵合到載體表面.用化學(xué)鍵合固定相的液相色譜法稱為化學(xué)鍵合相色譜.適用于分離分子量不太大(最大3000)的同系物,苯并系物和齊聚物等正相鍵合相色譜用極性鍵合相,非極性流動(dòng)相.

色譜分離類似于液固色譜.反相鍵合相色譜用非極性鍵合相(例如,C8或C18鍵合相等),極性流動(dòng)相.第13頁,共29頁，2024年2月25日，星期天⑴化學(xué)鍵合相的合成①酯化反應(yīng)和酰鹵氨解反應(yīng)≡Si—OH＋HOR─→≡Si—OR≡Si—OH＋SOCl2─→≡Si—Cl＋NH2R─→≡Si-NHR2

②硅膠與有機(jī)鹵硅烷反應(yīng)或格氏試劑或有機(jī)鋰化物反應(yīng)≡Si—OH＋Cl-Si-R2(或R-Si-R2)─→≡Si-O-Si-R2第14頁,共29頁，2024年2月25日，星期天⑵正相鍵合固定相①弱極性正相弱極性鍵合固定相的官能團(tuán)有二醇、醚基、三烷胺和硝基等,結(jié)構(gòu)為:OHOH││二醇:－(CH2)3OCH2CHCH2)醚基:－(CH2)3OCH2CHCH2三烷胺:－(CH2)3N(CH3)2第15頁,共29頁，2024年2月25日，星期天②中等極性鍵合的官能團(tuán)有氰基等,相也可以用于反相色譜操作.其結(jié)構(gòu)為:氰基:－(CH2)n

CNn=2或3③強(qiáng)極性鍵合的官能團(tuán)有烷氨基、氨基和二氨基等,其結(jié)構(gòu)為:氨基:－(CH2)n

NH2n=3或4二氨基:－(CH2)3NH(CH2)2NH2第16頁,共29頁，2024年2月25日，星期天⑶反相鍵合固定相反相鍵合固定相所鍵合的烷基可以是長(zhǎng)碳鏈,也可以是短碳鏈.有甲基硅烷、己基硅烷、辛基硅烷、十六硅烷、十八硅烷、二十二硅烷等.其中以十八硅烷(簡(jiǎn)稱ODS或C18)和辛硅烷(C8)、丁基（C4）等影響鍵合固定相在色譜分離過程的行為①硅膠表面表面覆蓋度、表面鍵合相濃度②鍵合基團(tuán)的鏈長(zhǎng)（鏈越長(zhǎng)極性越弱）③載體的性質(zhì)以及溫度等因素在選擇固定相時(shí)，除了按照鍵合相性質(zhì)選擇之外還要考慮被分離組分分子的大小選取恰當(dāng)孔徑大小的固定相載體。第17頁,共29頁，2024年2月25日，星期天⑷反相鍵合色譜操作①（弱）極性組分的分離:選用的流動(dòng)相應(yīng)與被分離組分有比較接近結(jié)構(gòu)（在樣品濃度下可以互溶）,并使k‘有適當(dāng)?shù)闹?②操作溫度③pH值的控制與離子抑制技術(shù)

以硅膠為載體的化學(xué)鍵合相填料,合適的pH使用范圍是2～7.5.在過低或過高的pH值下使用將導(dǎo)致鍵合相的脫落或硅膠基體溶解.第18頁,共29頁，2024年2月25日，星期天④流動(dòng)相中有機(jī)溶劑的比例由于以硅膠為載體的化學(xué)鍵合相填料有疏水性,表面張力大的水不易滲入到固定相的空隙之中,而且,組分在疏水性表面與水溶液之間的傳質(zhì)和平衡過程慢柱效降低,從而造成色譜帶展寬.為減小這種效應(yīng),一般流動(dòng)相中有機(jī)溶劑的比例不宜過小,以保證柱效和峰形.第19頁,共29頁，2024年2月25日，星期天⑤流動(dòng)相的離子強(qiáng)度必要時(shí)可以在流動(dòng)相中加入鹽類物質(zhì),溶液離子強(qiáng)度增加,減輕了組分分子通過離子交換的途徑與殘留硅醇基的相互作用,減少拖尾.

對(duì)復(fù)蓋量小的鍵合相更為有效.所用的鹽類可以是無機(jī)鹽(例如,碳酸銨等),也可以是有機(jī)胺(四烷基銨鹽,如四甲基硝酸銨等)或各種有機(jī)陰離子.加入的鹽的濃度約為千分之幾.⑥水的純度水中的雜質(zhì)和微生物會(huì)在柱頭積聚濃集,使柱效降低,當(dāng)流動(dòng)相合適時(shí),還有可能被淋洗出來從而影響組分的分離和檢測(cè).第20頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第21頁,共29頁，2024年2月25日，星期天第22頁,共29頁，2024年2月25日，星期天一色譜系統(tǒng)

二色譜填充柱第五章液相色譜法（1）正相色譜和反相色譜

三液相色譜分離原理

液固色譜分離原理與色譜固定相

液液色譜和鍵合色譜⑴化學(xué)鍵合相的合成⑵正相鍵合固定相⑶反相鍵合固定相⑷反相鍵合色譜操作分離對(duì)象：（弱）極性組分的分離操作條件：溫度、pH值流動(dòng)相組成及離子強(qiáng)度水純度第23頁,共29頁，2024年2月25日，星期天

離子交換色譜1.原理和分離對(duì)象陰離子交換～R+Y－＋X－＝～R+X－＋Y－

陽離子交換～R－Y+＋X+

＝～R－X+＋Y+離子交換色譜分配比k’與流動(dòng)相中的反離子的濃度成反比:

k'∝1/[Y+]流動(dòng)相的pH值對(duì)離子交換色譜的分配比k‘也有影響。第24頁,共29頁，2024年2月25日，星期天

離子交換色譜首先是用于離子化合物的分離(如鹽類),但現(xiàn)在更多的是用于有機(jī)堿(B)和有機(jī)酸(HA)的分離.這是利用有機(jī)酸(堿)存在以下平衡,因而可以用離子交換色譜來分離:

HA＝H+＋A－

B＋H+

＝HB+糖類在水溶液中不會(huì)以離子方式存在.通過下面反應(yīng),形成硼酸鹽的配合物,也可以用離子交換色譜來分離:

糖＋BO32-

＝糖BO32

-第25頁,共29頁，2024年2月25日，星期天2.固定相,離子交換劑（1）離子交換劑(強(qiáng)酸型包括：磷酸纖維素(P)、甲基磺酸纖維素(SM)、乙基磺酸纖維素(SE)弱酸型包括：羧甲基纖維素(CM)等)（2）離子交換劑(強(qiáng)堿型包括：三乙基氨基乙基纖維素(TEAE)、弱堿型包括：二乙基氨基乙基纖維素(DEAE)、氨基乙基纖維素(AE)第26頁,共29頁，2024年2月25日，星期天3.流動(dòng)相的影響①pH值的影響弱酸和弱堿組分在流動(dòng)相中的分布系數(shù)取決于流動(dòng)相pH值例如樣品組分是堿.pH值一定,流動(dòng)相中有以下平衡:B＋H+＝HB+HB+與交換劑之間又存在以下平衡:HB+＋R

－Y+

＝R－HB+＋Y+第27頁,共29頁，2024年2月25日，星期天②離子強(qiáng)度的影響

流動(dòng)相的離子強(qiáng)度增大,組分的保留值減小.一般k'隨離子強(qiáng)度的倒數(shù)成正比增加緩沖溶液總濃度或在流動(dòng)相中加入某種鹽,流動(dòng)相中陰陽離子的總數(shù)增加,它們與組分分子對(duì)交換基(R－或R+)的競(jìng)爭(zhēng)能力增強(qiáng),即組分分子的競(jìng)爭(zhēng)能力減弱,使組分的k‘減小,保留值減