色谱分析法()教学ppt
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色谱分析法概论经典PPT课件
t t t'
tR=t0(1+ k)
V
tR=t0(1+K
s
V
k
)
R
t 0
0
R
t
0
m
色谱过程方程
分配系数与色谱分离
（三）色谱分离的前提
KA≠KB 或kA≠kB或r2 ,1 ≠1是色谱分离的前提
推导过程：
tV
RA
=
t0(1+KA
s
Vm
)
tRB
=
t0(1+KB
Vs Vm
)
tR=
t0
(KA－KB)
Vs Vm
分配系数(容量因子)不等是分离的前提。
(三) 理论塔板高度和理论塔板数 (height equivalent to a theoretical plate或plate height, H) (plate number, n)
是色谱柱效参数。
理论塔板高度
H =L/n
注意： 1、计算n时使标准差（峰宽或半峰宽） 和保留时间单位一致 2、n的单位
tR≠0
KA≠KB kA≠kB
第二节 色谱法的分类和发展
一、色谱法的分类
按流动相的分子聚集状态分类: GC、LC、SFC 等
按固定相的分子聚集状态分类: GSC、GLC、LSC、LLC等
按操作形式分类: 柱色谱法、平面色谱法、毛细管电泳法等
按色谱过程的分离机制分类: 分配色谱法、吸附色谱法、离子交换色谱法、
分配色谱法
分离原理 利用被分离组分在固定相或流 动相中的溶解度差别而实现分离。
K＝ Cs X s Vs Cm X m Vm
•溶质分子在固定相中溶解度越大，或在流动相 中溶解度越小，则K越大。在LLC中K主要与流 动相的性质 (种类与极性) 有关；在GLC中K与 固定相极性和柱温有关。
色谱分析ppt课件
➢ 利用组分在固定液（固定相）中溶解度不同而达到分离的方法称 为分配色谱法。
➢ 利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力大小不同而达到分 离的方法，称为离子交换色谱法。
➢ 利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择渗透而达到分离的方 法，称为凝胶色谱法或尺寸排阻色谱法。
最近，又有一种新分离技术，利用不同组分与固定相（固定化分子） 的高专属性亲和力进行分离的技术称为亲和色谱法，常用于蛋白 质的分离。
色谱过程
吸附→解吸→再吸附→再解吸
两种组分的理化性质原本存在着微小 的差异，经过反复多次地吸附→解吸→再 吸附→再解吸的过程使微小差异累积起来， 结果使吸附能力弱的组分先流出色谱柱， 吸附能力强的组分后流出色谱柱，从而使 各个组分得到了分离。
检
测
1
2
3
器
色 谱 柱 （ 固 定 相 ）
样品组分 1＋2＋3
➢ 液体为流动相的色谱称液相色谱（LC） 同理液相色谱亦可分为液固色谱（LSC）和液液色谱（LLC）。 ➢ 超临界流体为流动相的色谱为超临界流体色谱（SFC）。
随着色谱工作的发展，通过化学反应将固定液键合到载体表面，这 种化学键合固定相的色谱又称化学键合相色谱（CBPC）。
2.按分离机理分类
➢ 利用组分在吸附剂（固定相）上的吸附能力强弱不同而得以分离 的方法，称为吸附色谱法。
在色谱法中，将填入玻璃管或不锈钢管内静止不动的一相（固体或 液体）称为固定相 ； 自上而下运动的一相（一般是气体或液体）称为流动相 ； 装有固定相的管子（玻璃管或不锈钢管）称为色谱柱 。
• 色谱分离中的两相是指系统具有一个有大比表面积 的固定相（stationary phase）（可以是固体或以某种 方式固定了的液体）和一个能携带待分离混合物流 过固定相的所谓流动相（mobile phase）（可以是气 体或液体）。
➢ 利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力大小不同而达到分 离的方法，称为离子交换色谱法。
➢ 利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择渗透而达到分离的方 法，称为凝胶色谱法或尺寸排阻色谱法。
最近，又有一种新分离技术，利用不同组分与固定相（固定化分子） 的高专属性亲和力进行分离的技术称为亲和色谱法，常用于蛋白 质的分离。
色谱过程
吸附→解吸→再吸附→再解吸
两种组分的理化性质原本存在着微小 的差异，经过反复多次地吸附→解吸→再 吸附→再解吸的过程使微小差异累积起来， 结果使吸附能力弱的组分先流出色谱柱， 吸附能力强的组分后流出色谱柱，从而使 各个组分得到了分离。
检
测
1
2
3
器
色 谱 柱 （ 固 定 相 ）
样品组分 1＋2＋3
➢ 液体为流动相的色谱称液相色谱（LC） 同理液相色谱亦可分为液固色谱（LSC）和液液色谱（LLC）。 ➢ 超临界流体为流动相的色谱为超临界流体色谱（SFC）。
随着色谱工作的发展，通过化学反应将固定液键合到载体表面，这 种化学键合固定相的色谱又称化学键合相色谱（CBPC）。
2.按分离机理分类
➢ 利用组分在吸附剂（固定相）上的吸附能力强弱不同而得以分离 的方法，称为吸附色谱法。
在色谱法中，将填入玻璃管或不锈钢管内静止不动的一相（固体或 液体）称为固定相 ； 自上而下运动的一相（一般是气体或液体）称为流动相 ； 装有固定相的管子（玻璃管或不锈钢管）称为色谱柱 。
• 色谱分离中的两相是指系统具有一个有大比表面积 的固定相（stationary phase）（可以是固体或以某种 方式固定了的液体）和一个能携带待分离混合物流 过固定相的所谓流动相（mobile phase）（可以是气 体或液体）。
《分析化学》课件——10 色谱分析法
选择：
“相似相溶”原则选择适当固定液。
常用固定液
相对极性：
麦氏常数： 5个值代表 各种作用力。
固定液 名称
1、 角鲨烷 （异三十烷）
2、阿皮松 L
商品牌号 SQ
使用温度 （最高）
℃
150
溶剂 乙醚
APL
300
苯
3、硅油
OV-101 350
丙酮
4、 苯基 10%
OV-3
350
甲基聚硅氧烷
5、 苯基（20%）
载气流速的选择
作图求最佳流速。 实际流速稍大于最佳流速，缩短时间。
三、气相色谱检测器
浓度型检测器：热导池检测器
电子俘获检测器
测量的是载气中通过检测器组分浓度瞬间 变化，检测信号值与组分的浓度成正比。
质量型检测器：氢火焰离子化检测器
火焰光度检测器
测量的是载气中某组分进入检测器的速度 变化，即检测信号值与单位时间内进入检 测器组分的质量成正比。
检测器性能评价指标
在一定范围内，信号E与进入检测器的 物质质量m成正比：
保留时间 tR（retention time）
时间 死时间 t0 (dead time)
tR'= tR － t0
调整保留时间 tR'（adjusted retention time）
保留体积VR（retention volume） 体积 死体积 V0 (dead volume) VR'= VR － V0
Sample
D A
C
B
Sample
HEWLETT PACKARD
5890
Gas Chromatograph (GC)
B A CD
“相似相溶”原则选择适当固定液。
常用固定液
相对极性：
麦氏常数： 5个值代表 各种作用力。
固定液 名称
1、 角鲨烷 （异三十烷）
2、阿皮松 L
商品牌号 SQ
使用温度 （最高）
℃
150
溶剂 乙醚
APL
300
苯
3、硅油
OV-101 350
丙酮
4、 苯基 10%
OV-3
350
甲基聚硅氧烷
5、 苯基（20%）
载气流速的选择
作图求最佳流速。 实际流速稍大于最佳流速，缩短时间。
三、气相色谱检测器
浓度型检测器：热导池检测器
电子俘获检测器
测量的是载气中通过检测器组分浓度瞬间 变化，检测信号值与组分的浓度成正比。
质量型检测器：氢火焰离子化检测器
火焰光度检测器
测量的是载气中某组分进入检测器的速度 变化，即检测信号值与单位时间内进入检 测器组分的质量成正比。
检测器性能评价指标
在一定范围内，信号E与进入检测器的 物质质量m成正比：
保留时间 tR（retention time）
时间 死时间 t0 (dead time)
tR'= tR － t0
调整保留时间 tR'（adjusted retention time）
保留体积VR（retention volume） 体积 死体积 V0 (dead volume) VR'= VR － V0
Sample
D A
C
B
Sample
HEWLETT PACKARD
5890
Gas Chromatograph (GC)
B A CD
色谱分析法PPT课件
柱或平板上、与流动相互不相溶的固定相表面。样品中各组份在两相中进行不 同程度的作用。与固定相作用强的组份随流动相流出的速度慢，反之，与固定 相作用弱的组份随流动相流出的速度快。由于流出的速度的差异，使得混合组 份最终形成各个单组份的“带(band)”或“区(zone)”，对依次流出的各个单组份 物质可分别进行定性、定量分析。
a. 死时间(Dead time, t0) ：不与固定相作用的物质从进样到出现峰极大值时 的时间，它与色谱柱的空隙体积成正比。由于该物质不与固定相作用，因此，
其流速与流动相的流速相近。据 t0 可求出流动相平均流速 u
u
柱长 死时间
L t0
.
5
b. 保留时间tr：试样从进样到出现峰极大值时的时间。它包括组份随流动相
是最为有效的分离手段！其应用涉及每个科学领域。 历史：1903年，俄国植物学家Mikhail Tswett 最先发明。他采用填充有固
体CaCO3细粒子的玻璃柱，将植物色素的混合物(叶绿素和叶黄素 chlorophylls & xanthophylls)加于柱顶端，然后以溶剂淋洗，被分 离的组份在柱中显示了不同的色带，他称之为色谱 (希腊语中
V0 t0Fco
其中，Fco为柱出口的载气流速（mL/min)，其值为：
FcoF0 TTcr
•
p0 pw p0
F0-检测器出口流速；Tr-室温；Tc-柱温；p0-大气压；pw-室温时水蒸汽压。
.
6
e. 保留体积Vr：指从进样到待测物在柱后出现浓度极大点时所通过的流动相
的体积。
V0 tr •Fco
f. 调整保留体积：V 某r' 组份的保留体积扣除死体积后的体积。
.
3
色谱分离过程（色谱图）
a. 死时间(Dead time, t0) ：不与固定相作用的物质从进样到出现峰极大值时 的时间，它与色谱柱的空隙体积成正比。由于该物质不与固定相作用，因此，
其流速与流动相的流速相近。据 t0 可求出流动相平均流速 u
u
柱长 死时间
L t0
.
5
b. 保留时间tr：试样从进样到出现峰极大值时的时间。它包括组份随流动相
是最为有效的分离手段！其应用涉及每个科学领域。 历史：1903年，俄国植物学家Mikhail Tswett 最先发明。他采用填充有固
体CaCO3细粒子的玻璃柱，将植物色素的混合物(叶绿素和叶黄素 chlorophylls & xanthophylls)加于柱顶端，然后以溶剂淋洗，被分 离的组份在柱中显示了不同的色带，他称之为色谱 (希腊语中
V0 t0Fco
其中，Fco为柱出口的载气流速（mL/min)，其值为：
FcoF0 TTcr
•
p0 pw p0
F0-检测器出口流速；Tr-室温；Tc-柱温；p0-大气压；pw-室温时水蒸汽压。
.
6
e. 保留体积Vr：指从进样到待测物在柱后出现浓度极大点时所通过的流动相
的体积。
V0 tr •Fco
f. 调整保留体积：V 某r' 组份的保留体积扣除死体积后的体积。
.
3
色谱分离过程（色谱图）
第16章 色谱分析法概论(共82张PPT)
KAVs Vm
)
tR B
t0
(1
KBVs Vm
)
tR
tR A
tR B
t0(KA
KB
)
Vs Vm
t0(kA kB)
色谱别离的前提
——组分在两相间分配系数 K 不同或分配
第三节 色谱别离机制
一、吸附色谱法 二、分配色谱法
三、 离子交换色谱法 四、空间排阻色谱法
一、吸附色谱法
✓ 别离机制： ✓ 利用吸附剂对不同组分吸附能力差异实现别离
诺贝尔化学奖： 1948年，瑞典Tiselins，电泳和吸附分析 1952年，英国Martin和Synge，分配色谱。
展望：
新型固定相和检测器 联用仪器：GC-MS，HPLC-MS 智能化开展
第一节 概 述
一、定义
色谱法(chromatography)： 对于液相色谱，因Dm 较小，B 项可勿略。
三、色谱法的特点
✓ 缺点：
对未知物分析的定性专属性差
需要与其他分析方法联用(GC-MS,LC-MS)
第二节 色谱法的根本原理
实现色谱分析的根本条件
相对运动的两相——流动相、固定相
各组分与固定相的作用存在差异
一、色谱过程
色谱过程是物质分子在相对运动的两相分配 “平衡〞的过程。
两个组分被流动相携带移动的速度不同
物质对别离的两种情况
C
C
t
t
提高别离度R
增加tR
பைடு நூலகம்
减小w
第四节 色谱理论根底
组分保存时间：色谱过程的热力学因素控制； 〔组分和固定液的结构和性质〕
色谱峰变宽：色谱过程的动力学因素控制；
〔两相中的运动阻力，扩散〕
色谱分析课件
用GF254板 -------显色剂显色,破坏性检出方法
通用显色剂
定性分析
1. 与标准对照品在三种不同的展开剂中展开 (加熔点)；
2. 制备TLC，将待定性化合物分离后，刮下、 洗脱，再波谱分析；
3. TLC与其它技术联用
定量分析
1. 间接定量（洗脱测定法）； 2. 直接定量（薄层扫描法）
薄层扫描法：以一定波长的光照射展开后 的薄层色谱板上被分离组分的斑点，测定 斑点对光的吸收强度或所发出的荧光强度， 进行定量分析的方法。 薄层吸收扫描法 薄层荧光扫描法
色谱法的特点
（1）分离效率高 复杂混合物，有机同系物、异构体。手性异构体。
（2） 灵敏度高 可以检测出μg.g-1(10-6)级甚至ng.g-1(10-9)级的物质量。
（3） 分析速度快 一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。
（4） 应用范围广 气相色谱：沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析。 液相色谱：高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析。
GC的特点
1. 分离效率高（填充柱上千块塔板；开管柱 106块塔板）
2. 分析速度快 3. 样品用量少（检测限低，高灵敏检测器） 4. 缺点：（约20%样品适用） A. 样品须能气化（350度下有一定的挥发性） B. 热稳定性要好 C. 定性困难
第二节 气相色谱术语、理论
1. 气相色谱流出曲线 2. 分配系数与容量因子 3. 塔板理论 4. 速率理论 5. 分离度 6. 基本分离方程
• 添加剂
荧光指示剂
硝酸银溶液
制板、活化
点样
1.溶剂对样品的溶解度适中； 2.溶剂沸点适中； 3.样品浓度适中； 4.原点位置应在展开剂液面上； 5.定性分析:内径0.5mm管口平整的毛细管
通用显色剂
定性分析
1. 与标准对照品在三种不同的展开剂中展开 (加熔点)；
2. 制备TLC，将待定性化合物分离后，刮下、 洗脱，再波谱分析；
3. TLC与其它技术联用
定量分析
1. 间接定量（洗脱测定法）； 2. 直接定量（薄层扫描法）
薄层扫描法：以一定波长的光照射展开后 的薄层色谱板上被分离组分的斑点，测定 斑点对光的吸收强度或所发出的荧光强度， 进行定量分析的方法。 薄层吸收扫描法 薄层荧光扫描法
色谱法的特点
（1）分离效率高 复杂混合物，有机同系物、异构体。手性异构体。
（2） 灵敏度高 可以检测出μg.g-1(10-6)级甚至ng.g-1(10-9)级的物质量。
（3） 分析速度快 一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。
（4） 应用范围广 气相色谱：沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析。 液相色谱：高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析。
GC的特点
1. 分离效率高（填充柱上千块塔板；开管柱 106块塔板）
2. 分析速度快 3. 样品用量少（检测限低，高灵敏检测器） 4. 缺点：（约20%样品适用） A. 样品须能气化（350度下有一定的挥发性） B. 热稳定性要好 C. 定性困难
第二节 气相色谱术语、理论
1. 气相色谱流出曲线 2. 分配系数与容量因子 3. 塔板理论 4. 速率理论 5. 分离度 6. 基本分离方程
• 添加剂
荧光指示剂
硝酸银溶液
制板、活化
点样
1.溶剂对样品的溶解度适中； 2.溶剂沸点适中； 3.样品浓度适中； 4.原点位置应在展开剂液面上； 5.定性分析:内径0.5mm管口平整的毛细管
色谱分析法分析化学PPT课件
• 双柱定性法----再用另一根装填不同极性固定液 的色谱柱进样分析。如果仍获得相同的保留值， 则上述定性结果一般就没有问题了，因为两种 不同组分，在两根不同极性固定液柱上，保留 值相同的机会是极少的。
2020/11/22
3.保留指数
又称Kovats指数（Ⅰ），是一种重现性较好的定性参数。
测定方法： 将正构烷烃作为标准，规定其保留指数为分子中碳原子 个数乘以100（如正己烷的保留指数为600）。
2020/11/22
内标法
操作方法 • 准确称取一定量试样，加人一定量的选
定的标准物（称内标物），根据内标物 和试样的质量以及色谱图上相应的峰面 积，计算待测组分的含量
2020/11/22
内标法
对内标物的要求
（1）试样中不存在的纯物质；
（2）与被测组分性质比较接近；
（3）不与试样发生化学反应；
（4）出峰位置应位于被测组分附近，且无组分峰影响，
2020/11/22
归一化法
• 当测量参数为峰高时，也可用峰高归一 化计算组分含量。f ”为峰高校正因子， 必须自行测定。测定方法与峰面积校正 因子相同。
2020/11/22
几种常用定量方法 内标法
适用条件 当试样中所有组分不能全部出峰，或者 试样中各组分含量悬殊，或仅需测定其 中某个或某几个组分时，可用此法
定量校正因子与检测器响应值成倒数关系：
f i = 1 / Si 相对校正因子f ’i ：即组分的绝对校正因子与标准物质的绝 对校正因子之比。
fi'
fi fs
mi/Ai mi ms/As ms
As Ai
• 当mi、mS以摩尔为单位时，所得相对校正因子称为相对 摩尔校正因子（f ’M）,用表示；当mi、mS用质量单位时, 以 （f ’W）,表示。应用时常将“相对”二字省去
2020/11/22
3.保留指数
又称Kovats指数（Ⅰ），是一种重现性较好的定性参数。
测定方法： 将正构烷烃作为标准，规定其保留指数为分子中碳原子 个数乘以100（如正己烷的保留指数为600）。
2020/11/22
内标法
操作方法 • 准确称取一定量试样，加人一定量的选
定的标准物（称内标物），根据内标物 和试样的质量以及色谱图上相应的峰面 积，计算待测组分的含量
2020/11/22
内标法
对内标物的要求
（1）试样中不存在的纯物质；
（2）与被测组分性质比较接近；
（3）不与试样发生化学反应；
（4）出峰位置应位于被测组分附近，且无组分峰影响，
2020/11/22
归一化法
• 当测量参数为峰高时，也可用峰高归一 化计算组分含量。f ”为峰高校正因子， 必须自行测定。测定方法与峰面积校正 因子相同。
2020/11/22
几种常用定量方法 内标法
适用条件 当试样中所有组分不能全部出峰，或者 试样中各组分含量悬殊，或仅需测定其 中某个或某几个组分时，可用此法
定量校正因子与检测器响应值成倒数关系：
f i = 1 / Si 相对校正因子f ’i ：即组分的绝对校正因子与标准物质的绝 对校正因子之比。
fi'
fi fs
mi/Ai mi ms/As ms
As Ai
• 当mi、mS以摩尔为单位时，所得相对校正因子称为相对 摩尔校正因子（f ’M）,用表示；当mi、mS用质量单位时, 以 （f ’W）,表示。应用时常将“相对”二字省去
色谱分析法概论.课件
7.3色谱分离的基本理论>>
分配系数与保留行为的关系
➢ 推导色谱过程方程：
容量因子：k csVs K Vs ，
cmVm
Vm
保留时间：tR t0 1 k ，
色谱过程方程：t R＝t 0
1
K
Vs Vm
Vs固定相的体积 Vm流动相的体积
K↑,tR↑,组分后出柱 K＝0， 组分不保留 K→∞,组分完全保留
年代 1937 1938 1939 1950 1951 1955 1958 1961
1970
1972
表7-2 色谱法起过关键作用的诺贝尔奖研究工作
获奖学科
获奖研究工作
化学
胡萝卜素化学，维生素A和B
化学
胡萝卜素化学
化学
聚甲烯和高萜烯化学
生理学医学 性激素化学及其分离、肾皮素化学及其分离
化学
超铀元素的发现
3. 按 分 离 机 制 分类
分配色谱： 利用分配系数的不同 吸附色谱： 利用物理吸附性能的差异 离子交换色谱：利用离子交换原理 空间排阻色谱：利用排阻作用力的不同
7.2色谱过程与术语
色谱过程 基本术语
7.2色谱过程与术语>>
色谱过程
➢ 色谱过程是物质分子在相对运动的两相间分配平衡 的过程。在混合物中，若两个组分的分配系数不等， 则被流动相携带移动的速率不等，即形成差速迁移 而被分离。如图所示。
1.色谱 2.保留值 3.分配系数(K)和容量因子(k) 4.分离参数
7.2色谱过程与术语>>
基本术语>>1.色谱
➢ 检测色谱分离后组分的响应信号对时间作图得到的 曲线称为色谱图。
信号 A
2
第九章 色谱分析方法导论.ppt
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17
离子交换色谱：利用溶液中 不同离子与离子交换剂间的交换 能力的不同而进行分离的方法。
空间排斥（阻）色谱法：利 用多孔性物质对不同大小的分子 的排阻作用进行分离的方法。
2019-7-2
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18
§9.2 色谱流出曲线（色谱图）及 有关术语
（一）气相色谱法分离的过程： 分离过程（以分离A、B两组
出现峰极大值时的时间。它包括
组份随流动相通过柱子的时间t0
和组份在固定相中滞留的时间。
2019-7-2
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27
c. 调整保留时间tr’ ：某组份的保留 时间扣除死时间后的保留时间，它
是组份在固定相中的滞留时间。即
tr' tr t0
由于保留时间为色谱定性依据。但
同一组份的保留时间与流速有关，
和 k 是计算色谱柱分离效能的重要
参数！
2019-7-2
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48
二、 塔板理论 塔板理论是描述色谱柱中组分在两相间的分
配状况及评价色谱柱的分离效能的一种半经验式的 理论。塔板理论将一根色谱柱当作一个由许多塔板 组成的精馏塔，用塔板概念来描述组分在柱中的分 配行为。塔板是从精馏中借用的，是一种半经验理 论，但它成功地解释了色谱流出曲线呈正态分布。
柱分离效能评价指标；
色谱峰间距——固定相或流动相
选择是否合适的依据。
2019-7-2
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37
§9.3 色谱法基本原理
色谱分析的目的是将样品中各组分彼此分离， 组分要达到完全分离，两峰间的距离必须足够远， 两峰间的距离是由组分在两相间的分配系数决定 的，即与色谱过程的热力学性质有关。但当两峰 间虽有一定距离，如果每个峰都很宽，以致彼此 重叠，还是不能分开。这些峰的宽或窄是由组分 在色谱柱中传质和扩散行为决定的，即与色谱过 程的动力学性质有关。因此，要从热力学和动力
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2013-9-12
5.分离类型
八种分离类型
(1) 毛细管区带电泳（CZE）
最普遍、最基本的一种分离 模式。
(2) 毛细管凝胶电泳（CGE）
将聚丙烯酰胺在毛细管柱内交联生成凝胶。其具有
多孔性，类似分子筛的作用，试样分子按大小分离。能
够有效减小组分扩散，所得峰型尖锐，分离效率高。可 分离测定蛋白质、DNA等。
2013-9-12
二、仪器装置
• 电压：0～30KV。 • 分离柱不涂敷任何固定液， • 紫外或激光诱导荧光检测器 （可检测到：10-19～10-21 mol/L）
2013-9-12
三、影响柱效的因素及改进方法
热效应：焦耳热仍是影响柱效的主要因素。采用外部冷却 的方法散热，择合适的电压和电解质也是提高柱效的有效 途径。选择合适的电解质降低电阻，电流低于200微安，一 般几十微安。 电渗流控制：电渗流的 大小和方向依赖于毛细 管壁与溶液间电势的极 性和大小。 使用添加剂可以改变电渗流的大小和方向，如添加 NaCl和甲醇可降低电渗流；加入乙腈则可以增大电渗 流。加入反转剂。则可以改变电渗流的方向。
了温度效应，使电场电压可以很高。
柱长增加，
板数高达几十万块/米，特殊柱子可以达到数百万。
2013-9-12
3.电泳现象与电渗流现象
电泳现象： 带电离子在电场作用下的迁移，速度ν
电泳
电渗流现象：玻璃表面存在硅羟基, pH>3时, 形成双电 层，在高电场的作用下引起柱中的溶液整体向负极移动，速 度ν 电渗流。
结束
2013-9-12
四、主要特点和应用
•高分辨率：理论塔板数高达数百万块，甚至数千万块。 •高灵敏度：可检测出低至10-21 mol/L浓度的1.7分钟分离 19种阳离子;4分钟可分离10种蛋白质.
•试样用量少：仅需几nL（10-9 L）的试样 •仪器简单，操作成本低：分析一个试样仅需几毫升流动液。 不足之处：
在电解质溶液中，位于电场中的带电离子在电场力的 作用下，以不同的速度向其所带电荷相反的电极方向迁移 的现象，称之为电泳。由于不同离子所带电荷及性质的不 同，迁移速率不同可实现分离。
1.经典电泳分离法的不足
所用分离柱的柱径大，柱 较短，分离效率不高（远低于 HPLC），温度影响大。 高效毛细管电泳在技术上 采取了两项重要改进。
2013-9-12
(3) 毛细管胶束电动色谱（MECC）
在缓冲溶液中加入离子型表面活性剂，形成一疏水内核、外部 带负电的胶束。在电场力的作用下，胶束在柱中移动。由于电泳流 和电渗流的方向相反，且ν 电渗流 > ν 电泳 ，则带负电的胶束以较 慢的速度向负极方向移动，中性试样分子在胶束相和溶液（水相） 两相间分配，疏水性强的组分与胶束结合的较牢，流出时间长。可 用来分离中性物质，扩展了高效毛细管电泳的应用范围。
•进样不够方便。应用范围相对较窄。
•分析阴离子时，由阴极进样，在阳极检测。但电渗流方向与 阴离子受电场力作用移动方向相反，出峰时间较长。
2013-9-12
请选择内容：
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节 色谱法概述 气相色谱仪 色谱理论基础 气相色谱操作条件选择 色谱定性、定量方法 毛细管色谱 液相色谱法 离子色谱法 高效毛细管电泳 薄层色谱与纸色谱法
2013-9-12
2.高效毛细管电泳技术上的重要突破
高效毛细管电泳在技术上采取了两项重要改进： 一是采用了0.05mm内径的毛细管,； 二是采用了高达数千伏的电压。
•
• •
毛细管的采用使产生的热量能够较快散发，大大减小
电压升高，电场推动力大，又可进一步使柱径变小， 高效毛细管电泳的柱效远高于高效液相色谱，理论塔
第七章 色谱分析法
第九节 高效毛细管电泳
一、高效毛细管电泳 基本原理 二、仪器装置 三、影响柱效的因素 及改进方法 四、主要特点和应用
2013-9-12
高效毛细管电泳仪器（1）
2013-9-12
高效毛细管电泳仪器（2）
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高效毛细管电泳仪器（3）
2013-9-12
一、高效毛细管电泳基本原理
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4. 分离过程
电场作用下，
柱中出现：电泳 现象和电渗流现 象。
带电粒子的迁移速度=电泳和电渗流两种速度的矢量和。 正离子：两种效应的运动方向一致，在负极最先流出； 中性粒子无电泳现象，受电渗流影响，在阳离子后流出； 阴离子：两种效应的运动方向相反，ν 电渗流 >ν 电泳时,阴 离子在负极最后流出,在这种情况下,不但可以按类分离,除中 性粒子外,同种类离子由于受到的电场力大小不一样也同时被 相互分离。
5.分离类型
八种分离类型
(1) 毛细管区带电泳（CZE）
最普遍、最基本的一种分离 模式。
(2) 毛细管凝胶电泳（CGE）
将聚丙烯酰胺在毛细管柱内交联生成凝胶。其具有
多孔性，类似分子筛的作用，试样分子按大小分离。能
够有效减小组分扩散，所得峰型尖锐，分离效率高。可 分离测定蛋白质、DNA等。
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二、仪器装置
• 电压：0～30KV。 • 分离柱不涂敷任何固定液， • 紫外或激光诱导荧光检测器 （可检测到：10-19～10-21 mol/L）
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三、影响柱效的因素及改进方法
热效应：焦耳热仍是影响柱效的主要因素。采用外部冷却 的方法散热，择合适的电压和电解质也是提高柱效的有效 途径。选择合适的电解质降低电阻，电流低于200微安，一 般几十微安。 电渗流控制：电渗流的 大小和方向依赖于毛细 管壁与溶液间电势的极 性和大小。 使用添加剂可以改变电渗流的大小和方向，如添加 NaCl和甲醇可降低电渗流；加入乙腈则可以增大电渗 流。加入反转剂。则可以改变电渗流的方向。
了温度效应，使电场电压可以很高。
柱长增加，
板数高达几十万块/米，特殊柱子可以达到数百万。
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3.电泳现象与电渗流现象
电泳现象： 带电离子在电场作用下的迁移，速度ν
电泳
电渗流现象：玻璃表面存在硅羟基, pH>3时, 形成双电 层，在高电场的作用下引起柱中的溶液整体向负极移动，速 度ν 电渗流。
结束
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四、主要特点和应用
•高分辨率：理论塔板数高达数百万块，甚至数千万块。 •高灵敏度：可检测出低至10-21 mol/L浓度的1.7分钟分离 19种阳离子;4分钟可分离10种蛋白质.
•试样用量少：仅需几nL（10-9 L）的试样 •仪器简单，操作成本低：分析一个试样仅需几毫升流动液。 不足之处：
在电解质溶液中，位于电场中的带电离子在电场力的 作用下，以不同的速度向其所带电荷相反的电极方向迁移 的现象，称之为电泳。由于不同离子所带电荷及性质的不 同，迁移速率不同可实现分离。
1.经典电泳分离法的不足
所用分离柱的柱径大，柱 较短，分离效率不高（远低于 HPLC），温度影响大。 高效毛细管电泳在技术上 采取了两项重要改进。
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(3) 毛细管胶束电动色谱（MECC）
在缓冲溶液中加入离子型表面活性剂，形成一疏水内核、外部 带负电的胶束。在电场力的作用下，胶束在柱中移动。由于电泳流 和电渗流的方向相反，且ν 电渗流 > ν 电泳 ，则带负电的胶束以较 慢的速度向负极方向移动，中性试样分子在胶束相和溶液（水相） 两相间分配，疏水性强的组分与胶束结合的较牢，流出时间长。可 用来分离中性物质，扩展了高效毛细管电泳的应用范围。
•进样不够方便。应用范围相对较窄。
•分析阴离子时，由阴极进样，在阳极检测。但电渗流方向与 阴离子受电场力作用移动方向相反，出峰时间较长。
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请选择内容：
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节 色谱法概述 气相色谱仪 色谱理论基础 气相色谱操作条件选择 色谱定性、定量方法 毛细管色谱 液相色谱法 离子色谱法 高效毛细管电泳 薄层色谱与纸色谱法
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2.高效毛细管电泳技术上的重要突破
高效毛细管电泳在技术上采取了两项重要改进： 一是采用了0.05mm内径的毛细管,； 二是采用了高达数千伏的电压。
•
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毛细管的采用使产生的热量能够较快散发，大大减小
电压升高，电场推动力大，又可进一步使柱径变小， 高效毛细管电泳的柱效远高于高效液相色谱，理论塔
第七章 色谱分析法
第九节 高效毛细管电泳
一、高效毛细管电泳 基本原理 二、仪器装置 三、影响柱效的因素 及改进方法 四、主要特点和应用
2013-9-12
高效毛细管电泳仪器（1）
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高效毛细管电泳仪器（2）
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高效毛细管电泳仪器（3）
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一、高效毛细管电泳基本原理
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4. 分离过程
电场作用下，
柱中出现：电泳 现象和电渗流现 象。
带电粒子的迁移速度=电泳和电渗流两种速度的矢量和。 正离子：两种效应的运动方向一致，在负极最先流出； 中性粒子无电泳现象，受电渗流影响，在阳离子后流出； 阴离子：两种效应的运动方向相反，ν 电渗流 >ν 电泳时,阴 离子在负极最后流出,在这种情况下,不但可以按类分离,除中 性粒子外,同种类离子由于受到的电场力大小不一样也同时被 相互分离。