色谱法简介
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色谱法概述
五、色谱法分类
3、按色谱过程的分离机制分类
（2）分配色谱
五、色谱法分类
3、按色谱过程的分离机制分类
（3）离子交换色谱
离子交换：借助于固体离子交换剂中的离子 与稀溶液中的离子进行交换，以达到提取或 去除溶液中某些离子的目的。
凡在溶液中能够电离的物质，通常都可用离 子交换色谱法进行分离。它不仅适用无机离子 混合物的分离，亦可用于有机物的分离，例如 氨基酸、核酸、蛋白质等生物大分子。
二、色谱法的起源
石油醚
色素
碳酸钙颗粒
色谱
组分
三、色谱法的发展
1935年 离子交换柱色谱法 1941年 液液分配柱色谱法 1944年 纸色谱法 1952年 气相色谱法 1956年 薄层色谱法 1959年 凝胶柱色谱法
1、方法的发展
1968年前后 高效液相色谱法 1975年 离子色谱法 80年代初 超临界流体色谱法 80年代中后期 毛细管电泳法 90年代后期 毛细管电色谱法 目前 胶囊色谱、手性分离色 谱、高分辨色谱、多维色谱
（4）排阻色谱
五、色谱法分类
3、按色谱过程的分离机制分类
（5）亲和色谱
（5）亲和色谱法：将一对能可逆结合和解离生物分子的一方作为配基，与 具有大孔径、亲水性的固相载体相偶联、制成专一的亲和吸附剂，再用此亲 和吸附剂填充色谱柱
五、色谱法分类
3、按色谱过程的分离机制分类
（5）亲和色谱
五、色谱法分类
理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂，不受 无机盐类及强离子低分子化合物的影响。
（6）生物色谱法：采用各 种具有生物活性的材料 （例如：酶、载体蛋白、 细胞膜、活细胞等）作固 定相，利用固定相与各种 生物活性物质的选择性结 合进行分离。
有机化学实验-色谱法
二、实验原理
4.干法装柱和湿法装柱
干法装柱：固定相通过干燥的玻璃漏斗连续而缓慢地加入洗 净干燥的色谱柱中，再将溶剂用滴管沿柱壁加入，直至下方 放置容器中接收到液体。 湿法装柱：将用溶剂和固定相调成的糊状物一次性快速导入 洗净干燥的色谱柱中，吸附剂在溶剂中慢慢下沉。
注意事项： 1. 装柱过程中，用洗耳球或玻璃棒轻轻敲击色谱柱，使填料均匀； 2. 柱内液面必须保持高于固定相的高度； 3. 固定相的顶部不能形成斜面或凹凸不平； 4. 固定相上方需始终保持一定量的溶剂。
实验四 色谱法
二、实验原理
2.吸附剂的选择
吸附剂吸附能力大小常用“活性”来表示。
颗粒大小：颗粒越小，活性越大，分离效果
相关因素
越好，洗脱速率越慢；
含水量：含水量较大存在失活可能；
常用吸附剂：氧化铝、硅胶等。
3.容器的选择
根据被分离样品量的大小等因素，色谱柱 的长短粗细也会影响分离效果。
实验四 色谱法
2、加氧化铝
用玻璃漏斗辅助加入，加完后轻轻抽出玻璃棒，用洗耳球或 玻璃棒轻轻敲击柱侧面，直至氧化铝不再沉降。
3、压柱子
油泵抽气或其它方法压柱子,确保氧化铝压实,以防氧化铝中 残留气体导致装柱失败。
实验四 色谱法
四、实验操作步骤
步骤二、加洗脱剂(淋洗剂)
95%乙醇冲洗柱子，适当多加些洗脱剂，延长走柱子的时间，以充分赶 走气泡，达到平衡状态。
1.洗脱剂的选择
极性化合物 → 极性溶剂 非极性化合物 → 非极性溶剂
常用流动相极性： 石油醚＜汽油＜庚烷＜己烷＜二硫化碳＜二甲苯＜甲苯＜氯丙 烷＜苯＜溴乙烷＜溴化苯＜二氯乙烷＜三氯甲烷＜异丙醚＜硝 基甲烷＜乙酸丁酯＜乙醚＜乙酸乙酯＜正戊烷＜正丁醇＜苯酚 ＜甲乙醇＜叔丁醇＜四氢呋喃＜二氧六环＜丙酮＜乙醇＜乙腈 ＜甲醇＜氮氮二甲基甲酰胺＜水
4.干法装柱和湿法装柱
干法装柱：固定相通过干燥的玻璃漏斗连续而缓慢地加入洗 净干燥的色谱柱中，再将溶剂用滴管沿柱壁加入，直至下方 放置容器中接收到液体。 湿法装柱：将用溶剂和固定相调成的糊状物一次性快速导入 洗净干燥的色谱柱中，吸附剂在溶剂中慢慢下沉。
注意事项： 1. 装柱过程中，用洗耳球或玻璃棒轻轻敲击色谱柱，使填料均匀； 2. 柱内液面必须保持高于固定相的高度； 3. 固定相的顶部不能形成斜面或凹凸不平； 4. 固定相上方需始终保持一定量的溶剂。
实验四 色谱法
二、实验原理
2.吸附剂的选择
吸附剂吸附能力大小常用“活性”来表示。
颗粒大小：颗粒越小，活性越大，分离效果
相关因素
越好，洗脱速率越慢；
含水量：含水量较大存在失活可能；
常用吸附剂：氧化铝、硅胶等。
3.容器的选择
根据被分离样品量的大小等因素，色谱柱 的长短粗细也会影响分离效果。
实验四 色谱法
2、加氧化铝
用玻璃漏斗辅助加入，加完后轻轻抽出玻璃棒，用洗耳球或 玻璃棒轻轻敲击柱侧面，直至氧化铝不再沉降。
3、压柱子
油泵抽气或其它方法压柱子,确保氧化铝压实,以防氧化铝中 残留气体导致装柱失败。
实验四 色谱法
四、实验操作步骤
步骤二、加洗脱剂(淋洗剂)
95%乙醇冲洗柱子，适当多加些洗脱剂，延长走柱子的时间，以充分赶 走气泡，达到平衡状态。
1.洗脱剂的选择
极性化合物 → 极性溶剂 非极性化合物 → 非极性溶剂
常用流动相极性： 石油醚＜汽油＜庚烷＜己烷＜二硫化碳＜二甲苯＜甲苯＜氯丙 烷＜苯＜溴乙烷＜溴化苯＜二氯乙烷＜三氯甲烷＜异丙醚＜硝 基甲烷＜乙酸丁酯＜乙醚＜乙酸乙酯＜正戊烷＜正丁醇＜苯酚 ＜甲乙醇＜叔丁醇＜四氢呋喃＜二氧六环＜丙酮＜乙醇＜乙腈 ＜甲醇＜氮氮二甲基甲酰胺＜水
第十七章 色谱分析法概论
在流动相和固定中具有不同的分配系数，分配系数的大小
反映了组分在固定相上的溶解-挥发 或 吸附-解吸的能力。
分配系数大的组分在固定相上溶解或吸附能
力强，因此在柱内的移动速度慢；分配系数小的
组分在固定相上溶解或吸附能力弱，因此在柱内 的移动速度快。
经过一定时间后，由于分配系数的差别，使
各组分在柱内形成差速移行，达到分离的目的。
空间总和）
当色谱柱载气流速为F0(ml／min)时，它与死时间的 关系为：
V0(M) = tM· 0 F
(VM 大，色谱峰展宽，柱效低)
4. 保留值：定性参数，是在色谱分离过程中，试样中各组分
在色谱柱内滞留行为的一个指标。 （它可用保留时间、保留体积和相对保留值等表示） （1）保留时间 tR （retention time）： 从进样到柱后出现待测组分浓度最大值时（色谱峰顶点） 所需要的时间，称为该组分的保留时间。如图中tR(1)、 tR(2) 所示，
把这些色 带称为 “ 色谱图 ” （chromatography）, 相
应的方法叫作“色谱法”
色谱法是一种分离技术：
其中的一相固定不动，称为固定相 另一相是携带试样混合物流过此固 定相的流体（气体或液体），称为 流动相
各组分被分离后，可进一步进行定性和定量
分析： 经典：分离过程和其含量测定过程是离线的，即 不能连续进行 现代：分离过程和其含量测定过程是在线的，即 能连续进行
p tR tM t 'R k q tM tM
任一组分的 k 值可由实验测得，即为调整保留时间 tR’与 不被固定相吸附或溶解的组分的保留时间tM 的比值。可将k 看
作色谱柱对组分保留能力的参数，k 值越大，保留时间越长。
色谱分析法概论
色谱分析法引论
§1.1 概述
色谱法也叫层析法，它是一种
高效能的物理分离技术，将它用于
分析化学并配合适当的检测手段，
就成为色谱分析法。
色谱法的最早应用是用于分 离植物色素，其方法是这样的： 在一玻璃管中放入碳酸钙，将含 有植物色素（植物叶的提取液） 的石油醚倒入管中。
此时，玻璃管的上端立即出现几 种颜色的混合谱带。然后用纯石油醚 冲洗，随着石油醚的加入，谱带不断 地向下移动，并逐渐分开成几个不同 颜色的谱带，继续冲洗就可分别接得 各种颜色的色素，并可分别进行鉴定。 色谱法也由此而得名。
色谱流出曲线的意义： 色谱峰数（样品中单组份的最少个数）
色谱保留值（定性依据）
色谱峰高或面积（定量依据）
色谱保留值或区域宽度（色谱柱分离效
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）
§1.3 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
h. 区域宽度：色谱峰的区域宽
度是色谱流出曲线的重要参数之一
，可用于衡量色谱柱的柱效及反映 色谱操作条件下的动力学因素。宽
度越窄，其效率越高，分离的效果
也越好。
区域宽度通常有三种表示法： 标准偏差：峰高0.607 倍处峰 宽处的一半。 半峰宽W1/2：峰高一半处的峰宽。 W1/2=2.354 峰底宽W：色谱峰两侧拐点上切 线与基线的交点间的距离。W= 4
有关，与两相体积、
柱管特性和所用仪
器无关。
分配系数 K的讨论
试样一定时，K主要取决于固定相性质一定温
度下，组分的分配系数K越大，出峰越慢；每个组 分在各种固定相上的分配系数K不同；选择适宜的 固定相可改善分离效果；试样中的各组分具有不 同的K值是分离的基础；某组分的K=0时，即不被 固定相保留，最先流出。
§1.1 概述
色谱法也叫层析法，它是一种
高效能的物理分离技术，将它用于
分析化学并配合适当的检测手段，
就成为色谱分析法。
色谱法的最早应用是用于分 离植物色素，其方法是这样的： 在一玻璃管中放入碳酸钙，将含 有植物色素（植物叶的提取液） 的石油醚倒入管中。
此时，玻璃管的上端立即出现几 种颜色的混合谱带。然后用纯石油醚 冲洗，随着石油醚的加入，谱带不断 地向下移动，并逐渐分开成几个不同 颜色的谱带，继续冲洗就可分别接得 各种颜色的色素，并可分别进行鉴定。 色谱法也由此而得名。
色谱流出曲线的意义： 色谱峰数（样品中单组份的最少个数）
色谱保留值（定性依据）
色谱峰高或面积（定量依据）
色谱保留值或区域宽度（色谱柱分离效
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）
§1.3 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
h. 区域宽度：色谱峰的区域宽
度是色谱流出曲线的重要参数之一
，可用于衡量色谱柱的柱效及反映 色谱操作条件下的动力学因素。宽
度越窄，其效率越高，分离的效果
也越好。
区域宽度通常有三种表示法： 标准偏差：峰高0.607 倍处峰 宽处的一半。 半峰宽W1/2：峰高一半处的峰宽。 W1/2=2.354 峰底宽W：色谱峰两侧拐点上切 线与基线的交点间的距离。W= 4
有关，与两相体积、
柱管特性和所用仪
器无关。
分配系数 K的讨论
试样一定时，K主要取决于固定相性质一定温
度下，组分的分配系数K越大，出峰越慢；每个组 分在各种固定相上的分配系数K不同；选择适宜的 固定相可改善分离效果；试样中的各组分具有不 同的K值是分离的基础；某组分的K=0时，即不被 固定相保留，最先流出。
07第七章色谱法分离原理
色谱柱分离理混论塔板数
合组分的能力
色谱柱的柱效随理论塔板数n的增加而增加， 随板高H的增大而减小。
3．塔板理论对色谱的解释：
第一，当溶质在柱中的平衡次数，即理论塔板数 n
第二大，即于当在5样0t时R品一，进定可入时得色，到谱若基柱色本后谱对，称只的要峰各形组曲分线在；两相 间峰的越分窄配，系则数n有值微越小大差，异，经过反复多次 的H分越配小平，衡柱后效，能仍越可高获。得良好的分离；
减小固定液的液膜厚度df，增大组分在液 相中的扩散系数Dl，可以减小 Cl值。
a.降低固定液含量，df减小，但容量因子k也 随之变小，对分离不利；
b.固定液含量一定时，df值随载体的比表面积 增加而降低。因此，一般用比表面积较大的
载体来降低df值； c.提高柱温，Dl增大，但k值减小，故应控制
适当的柱温。
宽受涡流扩散、分子扩散和传 质阻力三个动力学因素的控制。
板高方程为：
u L —— 流动相的平均线速度； A、tBM 、C —— 常数。A为涡流扩散项系 数
B为分子扩散项系数 C为传质阻力项系数
u一定时，只有当A、B、C较小
时，板高H才能小，柱效才会高； 反之，则柱效低，色谱峰扩张。
1.涡流扩散项（A）
变宽的程度由下式决定：
A=2λdp
① A与填充物的平均直径dp 和填充不规则因子λ有关， 与流动相的性质、线速度和 组分性质无关；
② 使用颗粒细和均匀的填 料，采用均匀填充，是减小 涡流扩散和提高柱效的有效 途径。
2.分子扩散项（ ）
气体分子的分子扩散项系数B为：
B=2γDg
γ—— 弯曲因子。它表示柱填充物 对分子扩散的阻碍程度。
③ 在溶质浓度低时，Cs 基本上正比于Cm，曲 线近似直线。
合组分的能力
色谱柱的柱效随理论塔板数n的增加而增加， 随板高H的增大而减小。
3．塔板理论对色谱的解释：
第一，当溶质在柱中的平衡次数，即理论塔板数 n
第二大，即于当在5样0t时R品一，进定可入时得色，到谱若基柱色本后谱对，称只的要峰各形组曲分线在；两相 间峰的越分窄配，系则数n有值微越小大差，异，经过反复多次 的H分越配小平，衡柱后效，能仍越可高获。得良好的分离；
减小固定液的液膜厚度df，增大组分在液 相中的扩散系数Dl，可以减小 Cl值。
a.降低固定液含量，df减小，但容量因子k也 随之变小，对分离不利；
b.固定液含量一定时，df值随载体的比表面积 增加而降低。因此，一般用比表面积较大的
载体来降低df值； c.提高柱温，Dl增大，但k值减小，故应控制
适当的柱温。
宽受涡流扩散、分子扩散和传 质阻力三个动力学因素的控制。
板高方程为：
u L —— 流动相的平均线速度； A、tBM 、C —— 常数。A为涡流扩散项系 数
B为分子扩散项系数 C为传质阻力项系数
u一定时，只有当A、B、C较小
时，板高H才能小，柱效才会高； 反之，则柱效低，色谱峰扩张。
1.涡流扩散项（A）
变宽的程度由下式决定：
A=2λdp
① A与填充物的平均直径dp 和填充不规则因子λ有关， 与流动相的性质、线速度和 组分性质无关；
② 使用颗粒细和均匀的填 料，采用均匀填充，是减小 涡流扩散和提高柱效的有效 途径。
2.分子扩散项（ ）
气体分子的分子扩散项系数B为：
B=2γDg
γ—— 弯曲因子。它表示柱填充物 对分子扩散的阻碍程度。
③ 在溶质浓度低时，Cs 基本上正比于Cm，曲 线近似直线。
色谱分析法
29
9.分配系数K与分配比k的关系
ms cs Vs Vm K k k cm m m Vs Vm
其中β称为相比率。 相比率是反映色谱柱柱型特点的又一个参数。例如，对 填充柱，其β值一般为6~35，对毛细管柱，其β值一般 为60~600。
11:19
30
10. 分配比与保留时间的关系
11:19
37
• 但由于死时间tM包含在tR中，而tM并不参加柱 内的分配，所以理论塔板数、理论塔板高并不 能真实地反映色谱柱的好坏。为此： • 常用有效塔板数或有效塔板高度作衡量柱效能 的指标。计算式如下：
' ' tR t 2 R 2 n有 效 5.54( ) 16( ) Y1 Y 2
H有效
第六章
色谱分析法
11:19
1
第一节 概述
一、色谱法简介 u 色谱法是由1906年俄国植物学家茨维特最早创立的。
11:19
2
石油醚
植物叶石 油醚溶液
CaCO3
11:19
3
色谱法中: 起分离作用的分离柱称为色谱柱。 固定在柱内的填充物称固定相。 携带试样混合物流过此固定相的流体（气体或 液体），称为流动相。
L n H
n称为理论塔板数。
11:19
35
(2)
以气相色谱为例，载气进入色谱柱不是连续
进行的，而是脉动式，每次进气为一个塔板体积。
(3) 所有组分开始时存在于第0号塔板上，而且试
样沿轴（纵）向扩散可忽略。
(4) 分配系数在所有塔板上是常数，与组分在某
一塔板上的量无关。
11:19
36
塔板理论指出：
i．保留时间tR：指被测组分从进样开始到出现色 谱峰最高点时所需的时间，如图15－6中的O΄B 所示。
色谱法薄层色谱和纸色谱
薄层色谱法
将固定相涂布在玻璃板或塑料 板上形成薄层，然后用合适的 溶剂展开，实现组分的分离和
分析。
纸色谱法
将固定相吸附在滤纸上，然后 用合适的溶剂展开，实现组分 的分离和分析。
气相色谱法
适用于气体和挥发性液体的分 析，通过气体流动相将样品带 入色谱柱进行分离。
高效液相色谱法
一种高效、高分辨率的色谱方 法，广泛应用于化学、生物和
相之间的分配系数不同，因此会以不同
的速度在薄层板上移动，从而实现分离。
薄层色谱法的操作步骤
点样
将待分离的样品溶液点在薄层 板的起点处。
显色
在紫外灯下观察各组分的斑点， 或者用显色剂进行染色。
制备薄层板
将固定相涂布在玻璃板、塑料 板或铝箔上，形成一层均匀的 薄层。
展开
将薄层板放入展开槽中，用适 当的流动相展开。
色谱法薄层色谱和纸色谱
目 录
• 色谱法简介 • 薄层色谱法 • 纸色谱法 • 色谱法薄层色谱和纸色谱的比较 • 色谱法薄层色谱和纸色谱的发展趋势
01 色谱法简介
定义与原理
定义
色谱法是一种分离和分析复杂混 合物中各组分的方法，通过不同 物质在固定相和流动相之间的分 配平衡实现分离。
原理
利用不同物质在两相之间的吸附 、溶解等分配平衡的差异，使不 同物质在色谱柱上移动速度不同 ，从而实现各组分的分离。
薄层色谱法的分离效率高于纸色谱法。薄层色谱法使用涂布在玻璃板或塑料板 上的固定相，能够快速、有效地分离复杂的混合物，而纸色谱法则需要较长的 时间进行分离。
分辨率
薄层色谱法的分辨率也更高，能够更好地分离出组分相近的物质，而纸色谱法 的分辨率相对较低。
操作难度的比较
操作简便性
将固定相涂布在玻璃板或塑料 板上形成薄层，然后用合适的 溶剂展开，实现组分的分离和
分析。
纸色谱法
将固定相吸附在滤纸上，然后 用合适的溶剂展开，实现组分 的分离和分析。
气相色谱法
适用于气体和挥发性液体的分 析，通过气体流动相将样品带 入色谱柱进行分离。
高效液相色谱法
一种高效、高分辨率的色谱方 法，广泛应用于化学、生物和
相之间的分配系数不同，因此会以不同
的速度在薄层板上移动，从而实现分离。
薄层色谱法的操作步骤
点样
将待分离的样品溶液点在薄层 板的起点处。
显色
在紫外灯下观察各组分的斑点， 或者用显色剂进行染色。
制备薄层板
将固定相涂布在玻璃板、塑料 板或铝箔上，形成一层均匀的 薄层。
展开
将薄层板放入展开槽中，用适 当的流动相展开。
色谱法薄层色谱和纸色谱
目 录
• 色谱法简介 • 薄层色谱法 • 纸色谱法 • 色谱法薄层色谱和纸色谱的比较 • 色谱法薄层色谱和纸色谱的发展趋势
01 色谱法简介
定义与原理
定义
色谱法是一种分离和分析复杂混 合物中各组分的方法，通过不同 物质在固定相和流动相之间的分 配平衡实现分离。
原理
利用不同物质在两相之间的吸附 、溶解等分配平衡的差异，使不 同物质在色谱柱上移动速度不同 ，从而实现各组分的分离。
薄层色谱法的分离效率高于纸色谱法。薄层色谱法使用涂布在玻璃板或塑料板 上的固定相，能够快速、有效地分离复杂的混合物，而纸色谱法则需要较长的 时间进行分离。
分辨率
薄层色谱法的分辨率也更高，能够更好地分离出组分相近的物质，而纸色谱法 的分辨率相对较低。
操作难度的比较
操作简便性
色谱法概论PPT课件
能。
色谱法与其他技术的联用
色谱-质谱联用（GC-MS, LC-MS）
通过将色谱的分离能力与质谱的高灵敏度检测相结合，可实现对复杂样品中目标化合物 的定性和定量分析，广泛应用于药物代谢、环境监测等领域。
色谱-光谱联用（GC-IR, LC-UV/Vis）
色谱与光谱技术的联用可以提供更丰富的化合物结构和组成信息，有助于深入了解化合 物的性质和行为。
实验材料
确保色谱柱、试剂、溶 剂等材料的质量和纯度，
以满足实验要求。
实验设备
检查色谱仪、检测器、 注射器等设备的运行状 况，确保实验过程中设
备正常工作。
实验设计
根据实验目的和要求， 设计合理的色谱条件和
实验方案。
实验安全
注意实验过程中的安全 问题，如使用有毒有害
试剂时的防护措施。
实验操作步骤
色谱柱安装与条件设置
数据整理
整理实验过程中记录的数据，包括 色谱图、峰面积等。
结果分析
对实验结果进行深入分析，探究可 能的原因和影响因素。
03
02
结果判断
根据实验目的和要求，判断实验结 果是否符合预期。
结论总结
总结实验结果，得出结论，并提出 进一步改进和完善的建议。
04
04 色谱法在分析化学中的应 用
在食品分析中的应用
食品成分分析
色谱法用于分离和检测食品中的营养 成分，如脂肪、蛋白质、碳水化合物、 维生素和矿物质等，以确保食品质量 和安全。
食品添加剂分析
食品污染物分析
色谱法用于检测食品中的有害物质， 如农药残留、重金属、霉菌毒素等， 以防止食品污染和保障食品安全。
色谱法用于检测食品中添加的防腐剂、 色素、香料等成分，以控制食品添加 剂的使用量，保障消费者健康。
15-色谱分析法简介
8
色谱图及常用术语
色谱流出曲线: 由检测器输出的电信号强 度对时间作图，所得曲线 色谱峰: 曲线上突起部分
t
1、基线: 没有样品组分流出时的流出曲线； 2、峰高: 色谱峰顶点与基线之间的垂直距离； 3、区域宽度: 即色谱峰的宽度； 峰底宽度wb：Wb = 4 σ 半峰宽w1/2： W1/2 = 2.354 σ 标准偏差σ： 0.607倍峰高处峰宽的一半 。
15
分离度定义：相邻两峰保留值之差与两蜂宽之和的一半的比值
在—般情况下，由于色谱柱中溶质的浓度较低，分配系数K 为常数。——称线性色谱。 色谱峰是对称的呈高斯分布，高斯峰，其蜂底宽度等于4σ。 相邻两个蜂，其峰宽大致相等：
Rs＝1，峰间距离4 σ ，4 σ分离。峰有2％的重叠 Rs＝1.5，峰间距离6 σ ，称为6 σ分离，峰重叠小于1％， 两峰已完全分开。
9
峰面积A： 4、保留值 常用时间、距离或用将组分带出色谱柱所需要的流动相体
积表示，保留值由色谱分离过程中的热力学因素所决定; 在一 定色谱条件下保留值是特征的，可作为色谱定性的参数是色谱 法的重要概念之一；
a．保留时间 tR 从进样开始到色谱蜂最大值出现时所需要的时间；某组分
的保留时间就是它通过色谱柱所需要的时间； 死时间tM：多用t0表示 不被固定相保留的组分,从进样到出现峰极大值的时间；死 时间实际上就是流动相流经色谱柱所需要的时间；
3
色谱法的实质：分离； 色谱法的依据：各组分在互不相溶的两相——固定相与流动 相中吸附能力、分配系数或其它亲和作用性能的差异. 2. 色谱法的分类 (1)按流动相和固定相所处状态分类 气固色谱 气相色谱：气体作流动相 气液色谱 液相色谱：液体作流动相 液固色谱 液液色谱 超临界流体色谱: (2)按固定相的固定方式分类 柱色谱法：固定相装在色谱柱中 纸色谱法：用滤纸上的水分子作固定相 薄层色谱法：将吸附剂粉末制成薄层作固定相
色谱图及常用术语
色谱流出曲线: 由检测器输出的电信号强 度对时间作图，所得曲线 色谱峰: 曲线上突起部分
t
1、基线: 没有样品组分流出时的流出曲线； 2、峰高: 色谱峰顶点与基线之间的垂直距离； 3、区域宽度: 即色谱峰的宽度； 峰底宽度wb：Wb = 4 σ 半峰宽w1/2： W1/2 = 2.354 σ 标准偏差σ： 0.607倍峰高处峰宽的一半 。
15
分离度定义：相邻两峰保留值之差与两蜂宽之和的一半的比值
在—般情况下，由于色谱柱中溶质的浓度较低，分配系数K 为常数。——称线性色谱。 色谱峰是对称的呈高斯分布，高斯峰，其蜂底宽度等于4σ。 相邻两个蜂，其峰宽大致相等：
Rs＝1，峰间距离4 σ ，4 σ分离。峰有2％的重叠 Rs＝1.5，峰间距离6 σ ，称为6 σ分离，峰重叠小于1％， 两峰已完全分开。
9
峰面积A： 4、保留值 常用时间、距离或用将组分带出色谱柱所需要的流动相体
积表示，保留值由色谱分离过程中的热力学因素所决定; 在一 定色谱条件下保留值是特征的，可作为色谱定性的参数是色谱 法的重要概念之一；
a．保留时间 tR 从进样开始到色谱蜂最大值出现时所需要的时间；某组分
的保留时间就是它通过色谱柱所需要的时间； 死时间tM：多用t0表示 不被固定相保留的组分,从进样到出现峰极大值的时间；死 时间实际上就是流动相流经色谱柱所需要的时间；
3
色谱法的实质：分离； 色谱法的依据：各组分在互不相溶的两相——固定相与流动 相中吸附能力、分配系数或其它亲和作用性能的差异. 2. 色谱法的分类 (1)按流动相和固定相所处状态分类 气固色谱 气相色谱：气体作流动相 气液色谱 液相色谱：液体作流动相 液固色谱 液液色谱 超临界流体色谱: (2)按固定相的固定方式分类 柱色谱法：固定相装在色谱柱中 纸色谱法：用滤纸上的水分子作固定相 薄层色谱法：将吸附剂粉末制成薄层作固定相
色谱chemistry
色谱chemistry
色谱（Chromatography）是一种在化学和生物化学中常用的分
离技术，它能够分离混合物中的成分并确定它们的相对含量。
色谱
技术在实验室分析、制药、食品科学、环境监测等领域中得到广泛
应用。
色谱技术根据不同成分在固定相和移动相之间的相互作用力的
不同来实现分离。
常见的色谱方法包括气相色谱（Gas Chromatography, GC）、液相色谱（Liquid Chromatography, LC）、超高效液相色谱（Ultra-High Performance Liquid Chromatography, UHPLC）和薄层色谱（Thin Layer Chromatography, TLC）等。
在色谱分析中，样品首先被注入到色谱柱中，然后通过柱内的
固定相与移动相的相互作用，不同成分会以不同的速率通过柱，从
而实现分离。
分离后的成分可以通过各种检测器进行检测和定量分析，常见的检测器包括紫外-可见光谱检测器、荧光检测器、质谱检
测器等。
色谱技术在分析化学中扮演着重要的角色，它被广泛应用于药
物分析、环境监测、食品安全检测、生物化学等领域。
通过色谱技术，我们可以快速、准确地分离和分析混合物中的各种成分，为科研和生产提供了重要的技术支持。
总的来说，色谱技术是一种非常重要的分离和分析方法，它在化学和生物化学领域有着广泛的应用前景，对于解决复杂混合物的分析和鉴定问题具有重要意义。
色谱法
极性 大
小
溶剂的极性大小
溶剂极性可以根据介电常 数的大小来判断。介电常数 越大，极性越强。
溶剂
己烷 苯 乙醚 （无水1 .88 2.29 4.47 5.20 6.11 26.0 31.2 81.0
极性 弱
强
实验室中最常应用的混合溶剂
己烷-苯 苯-乙醚
苯-乙酸乙酯
水或亲水性溶剂
载体
被分离物 质
硅胶、硅藻土、纤维 素粉等
极性小的移动快
RP-8、RP-18 (reverse phase) 极性大的移动快
无论是在分离效能或速度方面，加压液相色谱均远远超过了经典的液-液 分配柱色谱方法，因而其在天然药物分离工作中得到了越来越广泛的应用。
图2-15各种加压液相柱色谱的大体分离模型
度适合分离不同分子量的物质。
2. 羟丙基葡聚糖凝胶（Sephadex LH-20）为Sephadex G-25
经羟丙基化后得到的产物。不但可在水中用，也可在有机溶剂中用 或在水与有机溶剂的混合溶剂中使用。
(4) 离子交换柱色谱 1、离子交换树脂的结构与性质：
CH CH2 CH CH2 CH CH2
吸附剂：硅胶
层析用硅胶为多孔性物 质，分子中具有硅氧烷 的交链结构，同时在颗 粒表面又有很多硅醇基
。
硅胶是酸性吸附剂， 适用于中性或酸性成 分的层析。同时硅胶 也可吸附碱性化合物
吸附剂：氧化铝
氧化铝带有碱性，对于分离一些碱性中草 药成分，如生物碱类的分离颇为理想。不宜用 于醛、酮、酸、内酯等类型的化合物分离。
◈ 由平均分子量一定的葡聚糖及交联剂 （如环氧氯丙烷）交联而成。
◈ 葡聚糖凝胶颗粒网孔大小取决于所用交联剂的数量及反应条件。
色谱法
第一节 概述
的含义，但仍被人们沿用至今。
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 。当流动相中样品混合物经过固
定相时，就会与固定相发生作用，由于各组分 在性质和结构上的差异，与固定相相互作用的 类型、强弱也有差异，因此在同一推动力的作 用
定相，还可作为液液分配色谱的载体和键合相色谱填料 的基体。
三、液-固吸附色谱流动相 液相色谱的流动相必须符合下列要求： （1）能溶解样品，但不能与样品发生反应。 （2）与固定相不互溶，也不发生不可逆反应。 （3）粘度要尽可能小，这样才能有较高的渗透性和柱
第四节 液—固色谱法
（4）应与所用检测器相匹配。例如利用紫外检测器时， 溶剂要不吸收紫外光。
般处于较高的能级，存在一些分散的具有表面活性的 吸 附中心 。因此，液固色谱法是根据各组分在固定相上的
吸附能力的差异进行分离，故也称为液固吸附色谱。
吸附剂吸附试样的能力，主要取决于吸附剂的比表面 积和理化性质，试样的组成和结构以及洗脱液的性质等。 组分与吸附剂的性质相似时，易被吸附，呈现高的保留 值；当组分分子结构与吸附剂表面活性中心的刚性几何 结构相适应时，
镁、硅酸镁、分子筛及聚酰胺等。非极性吸附剂最常见 的是活性炭。
极性吸附剂可进一步分为酸性吸附剂和碱性吸附剂。 酸性吸附剂包括硅胶和硅酸镁等，碱性吸附剂有氧化铝、
第四节 液—固色谱法
镁和聚酰胺等。酸性吸附剂适于分离碱，如脂肪胺和芳 香胺。碱性吸附剂则适于分离酸性溶质，如酚、羧和吡 咯衍生物等。
各种吸附剂中，最常用的吸附剂是硅胶，其次是氧化 铝。在现代液相色谱中，硅胶不仅作为液固吸附色谱固
环境仪器分析：第2章 色谱分析法
(v) 色谱峰两峰间的距离，是评价固定相（或流动相） 选择是否合适的依据。
第二节 气相色谱理论基础
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。但是两峰间虽有一定距 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， 要从热力学和动力学两方面来研究色谱行为。
对A、B两组分的选择因子，用下式表示：
α= tR(B)/tR(A)= k(A)/k(B)=K(A)/K(B)
通过选
择因子α把实验测量值k与热力学性质的分配系数K直接联系起来，
α对固定相的选择具有实际意义。如果两组分的K或k值相等，则
α=1，两个组分的色谱峰必将重合，说明分不开。两组分的K或k
值相差越大，则分离得越好。因此两组分具有不同的分配系数是
它不仅随柱温、柱压变化而变化，而且还与流动相及固定相的体 积有关。
k = ms/mm =CsVs/CmVm
式中cs,cm分别为组分在固定相和流动相的浓度；Vm为柱中流 动相的体积，近似等于死体积。Vs为柱中固定相的体积，在各种 不同类型的色谱中有不同的含义。
例如：在分配色谱中，Vs表示固定液的Байду номын сангаас积；在尺寸排阻色谱中， 则表示固定相的孔体积。
➢基线漂移（baseline drift）：基线随时间定向的缓慢变化。
➢基线噪声（baseline noise）：指各种因素所引起的基线起 伏。
3. 峰高 色谱峰顶点与基线之间的垂直距离，以（h）表示。
4. 保留值 (1) 死时间 tM 不被固定相吸附或溶解的物质（如空气、甲烷）
第二节 气相色谱理论基础
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。但是两峰间虽有一定距 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， 要从热力学和动力学两方面来研究色谱行为。
对A、B两组分的选择因子，用下式表示：
α= tR(B)/tR(A)= k(A)/k(B)=K(A)/K(B)
通过选
择因子α把实验测量值k与热力学性质的分配系数K直接联系起来，
α对固定相的选择具有实际意义。如果两组分的K或k值相等，则
α=1，两个组分的色谱峰必将重合，说明分不开。两组分的K或k
值相差越大，则分离得越好。因此两组分具有不同的分配系数是
它不仅随柱温、柱压变化而变化，而且还与流动相及固定相的体 积有关。
k = ms/mm =CsVs/CmVm
式中cs,cm分别为组分在固定相和流动相的浓度；Vm为柱中流 动相的体积，近似等于死体积。Vs为柱中固定相的体积，在各种 不同类型的色谱中有不同的含义。
例如：在分配色谱中，Vs表示固定液的Байду номын сангаас积；在尺寸排阻色谱中， 则表示固定相的孔体积。
➢基线漂移（baseline drift）：基线随时间定向的缓慢变化。
➢基线噪声（baseline noise）：指各种因素所引起的基线起 伏。
3. 峰高 色谱峰顶点与基线之间的垂直距离，以（h）表示。
4. 保留值 (1) 死时间 tM 不被固定相吸附或溶解的物质（如空气、甲烷）
12 色谱分析法
仪器分析
1、基线—在实验操 作条件下，色谱 柱中只有流动相 通过（没有组分 流出时）的曲线 叫基线。 稳定情况下：一条 水平直线。 基线上下波动称为 噪音。
仪器分析
2、色谱峰的高度h
峰高h —色谱峰最高点与基线之间的距离，可用 mm，mV，mA表示。峰的高低与组分浓度有关， 峰越高越窄越好。
h
仪器分析
1.涡流扩散项 A A = 2λdp
（1）影响因素： ①λ：填充物的不规则程度。λ↓，A↓。 ②dP：填充物的平均颗粒直径。 dP ↓，A↓。
（2）减小A的方法：
①填充色谱柱时要均匀、紧密；
②使用适当细度、颗粒均匀的填充物。
仪器分析
2. 分子扩散项 B / u 以GC为例： B / u = 2γ Dg / u （1）影响因素： ①γ：弯曲因子，填充物对分子扩散的障碍因素， γ ↓，B↓，(B/u)↓。 ②Dg：组分在流动相中的扩散系数。 Dg ↓，B↓， (B/u)↓。 影响Dg的因素： 与载气分子量的平方根成反比； 随T柱↓而↓，随P柱↑而↓。
仪器分析
(2)保留时间tR —— —组分流经色谱 柱时所需时间。 进样开始到柱后 出现最大值时所 需的时间。操作 条件不变时，一 种组分对应有一 个tR定值。
仪器分析
（3）调整保留时间t’R
扣除了死时间的保 留时间。 t’R=tR-t0 t’R 体现的是组分在 柱中被吸附或溶解 的实际时间。
VR kVg KVl
VR KVl Vg
仪器分析
（二）塔板理论
把色谱柱比作一个精馏塔，将连续的色 谱分离过程分割成多次的平衡过程的重 复，同时引入理论塔板数作为衡量柱效 率的指标。 对一个色谱柱来说，若色谱柱长度L固 定，每一块塔板的高度用H表示，称为 塔板高度。
profile 色谱法
profile 色谱法
色谱法是一种分离和分析方法，在分析化学、有机化学、生物化学等领域有着非常广泛的应用。
色谱法利用不同物质在不同相态的选择性分配，以流动相对固定相中的混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动，最终达到分离的效果。
色谱法起源于20世纪初，1950年代之后飞速发展，并发展出一个独立的三级学科——色谱学。
历史上曾经先后有两位化学家因为在色谱领域的突出贡献而获得诺贝尔化学奖，此外色谱分析方法还在12项获得诺贝尔化学奖的研究工作中起到关键作用。
色谱法有多种类型，包括气相色谱、液相色谱、凝胶色谱等。
其中，气相色谱法是一种常用的分离和分析方法，具有分离效果好、分析速度快、灵敏度高等优点。
液相色谱法则主要用于分离和纯化有机化合物，如氨基酸、蛋白质、多肽等。
在应用方面，色谱法被广泛应用于食品、医药、环保等领域。
例如，在食品工业中，可以通过色谱法分离和检测食品中的添加剂、农药残留等有害物质；在医药领域，可以通过色谱法分离和纯化药物成分；在环保领域，可以通过色谱法检测空气、水体中的污染物等。
总之，色谱法是一种非常有用的分离和分析方法，在各个领域都有广泛的应用。
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应用
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提出色谱塔板理论并预见采用气体流动相的 物色素新方法。1906年， 茨维特 优点，为此获得1952年诺贝尔化学奖。 将这种方法命名为色谱法。
发展史
原理
分类
仪器
应用
色谱法 chromatography
1937年~1972年
当今
色谱法 研究普及
色谱法 被广泛应用
色谱法 如今已成为 1937-1972年，15年中有12个诺贝尔奖 是有关 色谱研究的。 了重要的分离分析方法， 广泛运用于化工、环境、 医学及食品等诸多领域。
色谱仪分为气相色谱仪和液相色谱仪，两者原理 结构相似，以下以气相色谱仪为例，其结构如下：
温度控制系统
气路系统
进样系统
分离系统
检测系统
记录处理系统
发展史
原理
分类
仪器
应用
色谱法 chromatography
应用
Application
色谱法 chromatography
色谱法的应用：
发展史
原理
分类
仪器
填充柱色谱 柱色谱 毛细管柱色谱
色谱法
纸色谱
平板色谱 薄层色谱
发展史
原理
分类
仪器
应用
色谱法 chromatography
填充柱色谱法：固定相填充满玻璃管或金属管中。
发展史
原理色谱法 chromatography
毛细管柱色谱法：固定相固定在细管内壁。
发展史
原理
分类
仪器
应用
色谱法 chromatography
气相色谱法 诞生
提出 色谱塔板理论
提出 色谱速率理论
1951年，詹姆斯 (James)和 马丁(Martin) 俄国植物学家 茨维特 (Tswett) 发明了气相色谱。 1956年，范第姆特 (Van Deemter )等提出了速率理论。 1952 年 ，马丁(Martin) 和辛格(Synge) 于1903年提出用吸附原理分离植
发展史
原理
分类
仪器
应用
色谱法 chromatography
② 按两相物理状态分类：
气-固色谱法(GSC) 气-液色谱法(GLC)
液-固色谱法(LSC)
液-液色谱法(LLC) 流动相 固定相
发展史
原理
分类
仪器
应用
色谱法 chromatography
仪器
Instrument
色谱法 chromatography
组分B 流出色谱柱
峰A
发展史 原理 分类 仪器
峰B
应用
色谱法 chromatography
信 号
时间 （t）
保留时间/保留值 定性分析
发展史 原理 分类
峰高/峰面积 定量分析
仪器 应用
色谱法 chromatography
分类
Classification
色谱法 chromatography
色谱法我们通常按固定相固定方式或按两相物理状态分类。 ① 按固定相固定方式分类：
LOG O
— 1—
色谱法
王永胜 201337020105
色谱法 chromatography
发展史
1
应用
5
2
原理
仪器
4
3
分类
色谱法 chromatography
发展史
Development History
色谱法 chromatography
1906年
1951年
1952年
1956年
色谱法 被发明
发展史
原理
分类
仪器
应用
色谱法 chromatography
原理
Principle
色谱法 chromatography
利用混合物中各物质在两相间分配系数的差别， 经过反复多次的分配实现组分分离。
注入研究样品 A，B混合物
由于混合物中A,B两种物质分配系 数不同，流出色谱柱速率产生差异
组分A 流出色谱柱
纸色谱法：滤纸作固定相或固定相载体。
发展史
原理
分类
仪器
应用
色谱法 chromatography
薄层色谱法：将固定相研磨成粉末，而后涂敷在玻璃、 铝或其它板上成薄膜固定相。
发展史
原理
分类
仪器
应用
色谱法 chromatography
② 按两相物理状态分类：
气体作为流动相——气相色谱法(GC) 液体作为流动相——液相色谱法(LC) 超临界流体做流动相——超临界流体色谱法(SFC)