[课件]色谱概论和经典液相色谱法PPT
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经典液相色谱法
第一节 吸附色谱法
硅醇基有两种形式，一种是游离羟基(Ⅰ)，另一
种是键合羟基(Ⅱ)，当硅胶加热到200℃以上时，失
去水分，使表面羟基变为硅醚结构(Ⅲ)，后者为非
极性，不再对极性化合物有选择性保留作用而失去
色谱活性。
H O
Si (Ⅰ)
HH OO
Si Si (Ⅱ)
O Si Si
(Ⅲ)
由于硅胶具有弱酸性，所以选择性地保留胺类
第一节 吸附色谱法
制备含粘合剂的硬板，要先制备固定相的匀浆，调 制固定相的匀浆时可将一定量的固定相按上表比例加入 适量水或粘合剂，在研钵中或在匀浆器中调匀，倒入手 动或自动涂布器中涂布。室温下阴干后，活化后备用。
定性定量分析时薄层厚度为0.3～0.5mm，制备薄 层厚度为0.5～2mm。 （2）预制板
第一节 吸附色谱法
2. 首先将被分离样品溶于一定体积的溶剂中，选用的溶
剂极性应低，体积要小。 上样前，应将柱上端的溶剂放出至近吸附剂表面。沿
管壁加入样品溶液，溶液加完后，打开活塞使液体慢慢放
在洗脱时，用分液漏斗连续不断地加入洗脱剂，并保 持一定高度的液面。在收集洗脱液时，应采用等份集。 3
可以通过分段收集流出液，采用相应的物理和化学方 法进行检出。常用的检出方法很多，如化学反应法、TLC 及其它方法。
和其它碱性化合物。
第一节 吸附色谱法
2. 氧化铝
碱性氧化铝(pH9～10)适用于碱性和中性化合物
中性氧化铝(pH7.5)适用范围广，凡是酸性、碱 性氧化铝可以使用的，中性氧化铝也都适用。
酸性氧化铝(pH5～4)适用于分离酸性化合物。
第一节 吸附色谱法
(二) 吸附剂的活性和含水量有一定的关系。含水量
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。
《液相色谱法》PPT课件
第七章 液相色谱(liquid chromatography)
§7-1 概述
（1）液相色谱简介
（2）液相色谱的发展
（3）液相色谱的分类
§7-2 液相色谱仪
（1）液相色谱仪
（2）液相色谱仪的流程图
（3）液相色谱仪的工作过程
（4）液相色谱仪的基本组成系统
（5）高压泵
精选课件ppt
1
第七章 液相色谱(liquid chromatography)
吸附色谱 吸附能，氢键 异构体分离、族分离，制备
分配色谱 疏水分配作用 各种有机化合物的分离、分析与制备
凝胶色谱 溶质分子大小 高分子分离，分子量及其分布的测定
离子交换色谱
库仑力
无机离子、有机离子分析
离子排斥色谱 Donnan膜平衡 有机酸、氨基酸、醇、醛分析
离子对色谱 疏水分配作用 离子性物质分析
疏水作用色谱 疏水分配作用 蛋白质分离与纯化
手性色谱
立体效应 手性异构体分离，药物纯化
亲和色谱 生化特异亲和力 蛋白、酶、抗体分离，生物和医药分析
两种最常用的色谱法
（一）吸附色谱法（adsorption chromatography） 以吸附剂为固定相的色谱方法称为吸附色
谱法。使用最多的吸附色谱固定相是硅胶，流 动相一般使用一种或多种有机溶剂的混合溶剂。 在吸附色谱中，不同的组分因和固定相吸附力 的不同而被分离。
（6）梯度洗脱装置 （7）进样器 （8）色谱柱 （9）色谱填料 （10）检测器 （11）数据处理系统与自动控制单元
§7-3 新型液相色谱仪简介
（1） waters的UPLC （2）岛津高效率HPLC-2010A/2010C型 （3）岛津LC-VP系列应用系统离子色谱仪
§7-1 概述
（1）液相色谱简介
（2）液相色谱的发展
（3）液相色谱的分类
§7-2 液相色谱仪
（1）液相色谱仪
（2）液相色谱仪的流程图
（3）液相色谱仪的工作过程
（4）液相色谱仪的基本组成系统
（5）高压泵
精选课件ppt
1
第七章 液相色谱(liquid chromatography)
吸附色谱 吸附能，氢键 异构体分离、族分离，制备
分配色谱 疏水分配作用 各种有机化合物的分离、分析与制备
凝胶色谱 溶质分子大小 高分子分离，分子量及其分布的测定
离子交换色谱
库仑力
无机离子、有机离子分析
离子排斥色谱 Donnan膜平衡 有机酸、氨基酸、醇、醛分析
离子对色谱 疏水分配作用 离子性物质分析
疏水作用色谱 疏水分配作用 蛋白质分离与纯化
手性色谱
立体效应 手性异构体分离，药物纯化
亲和色谱 生化特异亲和力 蛋白、酶、抗体分离，生物和医药分析
两种最常用的色谱法
（一）吸附色谱法（adsorption chromatography） 以吸附剂为固定相的色谱方法称为吸附色
谱法。使用最多的吸附色谱固定相是硅胶，流 动相一般使用一种或多种有机溶剂的混合溶剂。 在吸附色谱中，不同的组分因和固定相吸附力 的不同而被分离。
（6）梯度洗脱装置 （7）进样器 （8）色谱柱 （9）色谱填料 （10）检测器 （11）数据处理系统与自动控制单元
§7-3 新型液相色谱仪简介
（1） waters的UPLC （2）岛津高效率HPLC-2010A/2010C型 （3）岛津LC-VP系列应用系统离子色谱仪
液相色谱基本原理与应用ppt课件
一、液相色谱定义
高效液相色谱是在经典液相色谱基础上， 引入了气相色谱的理论，在技术上采用了 高压泵、高效固定相和高灵敏度检测器， 因而具备速度快、效率高、灵敏度高、操 作自动化的特点。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
三、HPLC在各领域的主要应用
• 环境：常见多环芳烃、多氯联苯、硝基化 合物、酚类化合物、邻苯二甲酸脂、有机 农药等。
• 农业：土壤矿物成分、肥料、饲料添加剂、 茶叶等农产品中无机和有机成分等。
• 食品：有机酸、氨基酸、糖、维生素、脂 肪酸、香料、甜味剂、防腐剂、人工色素、 病原微生物、霉菌毒素、多核芳烃等。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
多环芳烃标准品色谱图
mV 900
萘 苊
800
700
600
二 苯 并a，h蒽 苯 并g，h，i苝 茚 苯1，2，3-cd苝
苯 并a蒽 屈 苯 并b荧 蒽 苯 并k荧 蒽 苯 并a芘
500
荧蒽
苊烯
400
芴 菲
蒽 芘
300
200
100
0
3 -100
6
9
12
15
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高效液相色谱是在经典液相色谱基础上， 引入了气相色谱的理论，在技术上采用了 高压泵、高效固定相和高灵敏度检测器， 因而具备速度快、效率高、灵敏度高、操 作自动化的特点。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
三、HPLC在各领域的主要应用
• 环境：常见多环芳烃、多氯联苯、硝基化 合物、酚类化合物、邻苯二甲酸脂、有机 农药等。
• 农业：土壤矿物成分、肥料、饲料添加剂、 茶叶等农产品中无机和有机成分等。
• 食品：有机酸、氨基酸、糖、维生素、脂 肪酸、香料、甜味剂、防腐剂、人工色素、 病原微生物、霉菌毒素、多核芳烃等。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
多环芳烃标准品色谱图
mV 900
萘 苊
800
700
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二 苯 并a，h蒽 苯 并g，h，i苝 茚 苯1，2，3-cd苝
苯 并a蒽 屈 苯 并b荧 蒽 苯 并k荧 蒽 苯 并a芘
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荧蒽
苊烯
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芴 菲
蒽 芘
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色谱法原理PPT课件
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。
第32页/共74页
简单地认为：在每一块塔板上，溶质在两相间很 快达到分配平衡，然后随着流动相按一个一个塔板的方 式向前移动。对于一根长为L的色谱柱，溶质平衡的次 数应为： n = L / H
n称为理论塔板数。与精馏塔一样，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。
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 。
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0.54
0
0.0
0.5
1.0
色谱峰
基线
1.75
1.5
2.0
3.23 3.77
2.5
3.0
3.5
4.0
第14页Time/共(min7) 4页
4.91
4.5
5.0
保留时间
NL:
色 8.92E3
TIC F: + c
谱 SRM ms2
465.30@23.00 [
2．保留时间tR
试样从进样开始到柱后出现峰极大点时所经历 的时间，称为保留时间，如图中O′B．它相当于样 品到达柱末端的检测器所需的时间．
第18页/共74页
第32页/共74页
简单地认为：在每一块塔板上，溶质在两相间很 快达到分配平衡，然后随着流动相按一个一个塔板的方 式向前移动。对于一根长为L的色谱柱，溶质平衡的次 数应为： n = L / H
n称为理论塔板数。与精馏塔一样，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。
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 。
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色谱峰
基线
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保留时间
NL:
色 8.92E3
TIC F: + c
谱 SRM ms2
465.30@23.00 [
2．保留时间tR
试样从进样开始到柱后出现峰极大点时所经历 的时间，称为保留时间，如图中O′B．它相当于样 品到达柱末端的检测器所需的时间．
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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〕
气相色谱仪和液相色谱仪的使用ppt课件
（动画）
2.色谱法分类
气相色谱：流动相为气体（称为载气）。
按分离柱不同可分为：填充柱色谱和毛细管柱色谱；
按固定相的不同又分为：气固色谱和气液色谱
液相色谱
液相色谱：流动相为液体（也称为淋洗液）。 按固定相的不同分为：液固色谱和液液色谱。 离子色谱：液相色谱的一种，以特制的离子交换树脂为固 定相，不同pH值的水溶液为流动相。
(2) 梯度淋洗装置
外梯度:
利用两台高压输液泵， 将两种不同极性的溶剂按一 定的比例送入梯度混合室， 混合后进入色谱柱。
内梯度:
一台高压泵, 通过比例 调节阀,将两种或多种不同 极性的溶剂按一定的比例抽 入高压泵中混合。
(3) 进样装置
流路中为高压力工作状态，
通常使用耐高压的六通阀进样装置，
其结构如图所示：
2. 固定相及分离柱
气相色谱中的固定液原则上都可以用于液相色谱，其 选用原则与气相色谱一样。
选择合适的固定相，降低填料粒度可显著提高柱效， 但在高效液相色谱中，分离柱的制备是一项技术要求非常 高的工作，一般很少自行制备。
选择短柱、细内径提高分析速度；
研制高效柱填料是一活跃领域。
3. 流动相及流动相的极性
分配系数 K
组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附，或溶解、 挥发的过程叫做分配过程。在一定温度下，组分在两相间 分配达到平衡时的浓度（单位：g / mL）比，称为分配系数， 用K 表示，即：
组分在固定相中的浓度 K 组分在流动相中的浓度
分配系数 K的讨论
组分在固定相中的浓度 K 组分在流动相中的浓度
分在称之为色谱分离柱中的两相间不断进行着的 分配过程。
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。
2.色谱法分类
气相色谱：流动相为气体（称为载气）。
按分离柱不同可分为：填充柱色谱和毛细管柱色谱；
按固定相的不同又分为：气固色谱和气液色谱
液相色谱
液相色谱：流动相为液体（也称为淋洗液）。 按固定相的不同分为：液固色谱和液液色谱。 离子色谱：液相色谱的一种，以特制的离子交换树脂为固 定相，不同pH值的水溶液为流动相。
(2) 梯度淋洗装置
外梯度:
利用两台高压输液泵， 将两种不同极性的溶剂按一 定的比例送入梯度混合室， 混合后进入色谱柱。
内梯度:
一台高压泵, 通过比例 调节阀,将两种或多种不同 极性的溶剂按一定的比例抽 入高压泵中混合。
(3) 进样装置
流路中为高压力工作状态，
通常使用耐高压的六通阀进样装置，
其结构如图所示：
2. 固定相及分离柱
气相色谱中的固定液原则上都可以用于液相色谱，其 选用原则与气相色谱一样。
选择合适的固定相，降低填料粒度可显著提高柱效， 但在高效液相色谱中，分离柱的制备是一项技术要求非常 高的工作，一般很少自行制备。
选择短柱、细内径提高分析速度；
研制高效柱填料是一活跃领域。
3. 流动相及流动相的极性
分配系数 K
组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附，或溶解、 挥发的过程叫做分配过程。在一定温度下，组分在两相间 分配达到平衡时的浓度（单位：g / mL）比，称为分配系数， 用K 表示，即：
组分在固定相中的浓度 K 组分在流动相中的浓度
分配系数 K的讨论
组分在固定相中的浓度 K 组分在流动相中的浓度
分在称之为色谱分离柱中的两相间不断进行着的 分配过程。
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。
色谱分析法概论(讲义)
=
Xa / Sa X m / Vm
吸附系数与吸附剂的 活性、组分的性质和 流动相的性质有关。
X a + nYm
32
2、固定相 多为吸附剂，如硅胶、氧化铝。 硅胶表面硅醇基为吸附中心。
• 经典液相柱色谱和薄层色谱：一般硅胶 • 高效液相色谱：球型或无定型全多孔硅
胶和堆积硅珠。 • 气相色谱：高分子多孔微球等
tR=t0(1+K
Vs Vm
)
k
=
t R
−t 0
=
t' R
tt
0
0
色谱过程方程
23
（三）色谱分离的前提
• KA≠KB 或kA≠kB 是色谱分离的前提。
推导过程：
tV
=
RA
t0(1+KA
s
Vm
)
t R B=
t0(1+KB
Vs ) Vm
ΔtR=
t0
(KA－KB)
Vs Vm
ΔtR≠0
KA≠KB kA≠kB
18
（四）色谱峰区域宽度（柱效参数）
1、标准差(standard deviation；σ)：是正态色谱流出 曲线上两拐点间距离之半，即0.607倍峰高处的峰
宽之半。σ的大小表示组分被洗脱出色谱柱的分散 程度。σ越大，组分越分散；反之越集中。
2、半峰宽 (W1/2)：峰高一半处的峰宽。
W1/2=2.355σ
30
三、吸附色谱法
1、分离原理 利用被分离组分对固定相表面吸附中 心吸附能力的差别而实现分离。 吸附过程是试样中组分的分子(X)与流动相分子(Y) 争夺吸附剂表面活性中心的过程，即为竞争吸附过 程。
31
经典液相色谱法
4.洗脱顺序
色谱柱一定，Ka大，即极性越强的组分吸附力越强→→→
柱色谱：tR越长→洗脱慢；反之Ka小，极性越弱组分先被洗脱。 平面色谱：Rf越小→展开慢；反之Ka小，极性越弱组分展开快。
❖ 附：常见化合物极性
❖ ①见登山图1
❖
②双键↑，吸附力↑
羧酸 酚
❖
③分子内氢键，吸附力↓
醇 酰胺
胺类
酮 酯 二甲胺
1. 被测组分性质（极性大小）： 烃＜ - - - - - - - - ＜羧酸
2. 吸附剂的活性： 吸附剂的活性↑大，对组分的吸附能力↑强，K ↑大 强极性物质——选择弱吸附剂 弱极性物质——选择强吸附剂
3. 流动相的极性： 流动相极性↑大，对组分的展开能力↑大 , K ↑小 “相似相溶”原则 ：根据组分性质、吸附剂的活性， 选择适当极性的流动相
✓ 分离对象：大分子量（＞2000）的化合物 有机聚合物（如 聚烯烃、聚苯乙烯和聚酰胺等） 生物大分子（如蛋白质、核酸、低聚糖、肽类等）
局限： ✓ 不能分离大小相近的化合物 ✓ 为得到良好的分离，组分的分子量应相差10%以上。
应用
✓ Kp∝尺寸∝相对分子质量——
可应用于高分子分子量的测定
➢ 结论：
分 类：
平面色谱
薄层色谱 (TLC) 纸色谱 （PC）
吸附薄层色谱 分配薄层色谱 分子排阻薄层色谱
薄层电泳法
一、平面色谱参数
（一）定性参数
1、比移值（Rf）
Rf 原点 原到 点组 到分 溶斑 剂点 前 心质 沿 的量 的 距中 距 离 LL0离
Rf=0: 组分在原点，完全被固定相保留
L
0
Rf=1: 组分在前沿，完全不被固定相保留
适用：分析酸性或中性物质 ，如有机酸、氨基酸、甾体等 选择性保留碱性物质,如胺类
色谱柱一定，Ka大，即极性越强的组分吸附力越强→→→
柱色谱：tR越长→洗脱慢；反之Ka小，极性越弱组分先被洗脱。 平面色谱：Rf越小→展开慢；反之Ka小，极性越弱组分展开快。
❖ 附：常见化合物极性
❖ ①见登山图1
❖
②双键↑，吸附力↑
羧酸 酚
❖
③分子内氢键，吸附力↓
醇 酰胺
胺类
酮 酯 二甲胺
1. 被测组分性质（极性大小）： 烃＜ - - - - - - - - ＜羧酸
2. 吸附剂的活性： 吸附剂的活性↑大，对组分的吸附能力↑强，K ↑大 强极性物质——选择弱吸附剂 弱极性物质——选择强吸附剂
3. 流动相的极性： 流动相极性↑大，对组分的展开能力↑大 , K ↑小 “相似相溶”原则 ：根据组分性质、吸附剂的活性， 选择适当极性的流动相
✓ 分离对象：大分子量（＞2000）的化合物 有机聚合物（如 聚烯烃、聚苯乙烯和聚酰胺等） 生物大分子（如蛋白质、核酸、低聚糖、肽类等）
局限： ✓ 不能分离大小相近的化合物 ✓ 为得到良好的分离，组分的分子量应相差10%以上。
应用
✓ Kp∝尺寸∝相对分子质量——
可应用于高分子分子量的测定
➢ 结论：
分 类：
平面色谱
薄层色谱 (TLC) 纸色谱 （PC）
吸附薄层色谱 分配薄层色谱 分子排阻薄层色谱
薄层电泳法
一、平面色谱参数
（一）定性参数
1、比移值（Rf）
Rf 原点 原到 点组 到分 溶斑 剂点 前 心质 沿 的量 的 距中 距 离 LL0离
Rf=0: 组分在原点，完全被固定相保留
L
0
Rf=1: 组分在前沿，完全不被固定相保留
适用：分析酸性或中性物质 ，如有机酸、氨基酸、甾体等 选择性保留碱性物质,如胺类
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除了凝胶色谱法中的K仅与待测分子大小尺寸、凝胶 孔径大小有关外，其他三种K值都受组分的性质、流 动相的性质、固定相的性质以及柱温的影响
图示
三、分配系数与保留行为的关系
（一）基本术语
1．保留时间tR：从进样开始到某组分色谱峰顶（浓度 极大点）的时间，即组分在色谱柱中的停留时间或 组分流经色谱柱所需要的时间。 2．死时间t0或tm：分配系数为零的组分的保留时间， 即组分在流动相中的停留时间或流动相流经色谱 柱所需要的时间（又称流动相保留时间）。
（三）离子交换色谱法
要求： 固定相→离子交换树脂
流动相→水为溶剂的缓冲溶液 被分离组分→离子型的有机物或无机物 分离机制见图示
阳离子交换树脂 RSO3-H+ + X+ → RSO3-X+ + H+
固定离子 可交换离子 待测离子
选择性系数
[ RSO X ] [ H ] [ RSO X ] [ X ] 3 S m 3 S K S [ RSO H ] [ X ] [ RSO H ] [ H ] 3 S m 3 S m
注：Ks与离子的电荷数、水合离子半径、流动相性质、 离子交换树脂性质以及温度有关 next
图示
分离机制： 依据被测组分与离子交换剂交换能力（亲和力） 不同而实现分离 back
（四）空间排阻色谱法
要求： 固定相→多孔性凝胶 流动相→水——凝胶过滤色谱 流动相→有机溶剂——凝胶渗透色谱 分离机制见图示 渗透系数
n [ X ][ Y ] X a m a S a K a n X [ X ][ Y ] mV m m a
S a 为吸附剂表面面积 [Xa] 为溶质分子在吸附剂表 面的浓度 [X ] 为溶质分子在流动相中 的浓度 Vm为流动相的体积
m
注：Ka与组分的性质、吸附剂的活性、流动相的性质 及温度有关 next
气体 气体
固体 液体
气-固色谱 气-液色谱
气相色谱
续前
2．按固定相的固定方式分： 柱色谱 填充柱色谱 毛细管柱色谱 纸色谱 薄层色谱 高分子薄膜色谱
平面色谱
3．按分离机制分： 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
色谱概论和 经典液相色 谱法
图示
固定相——CaCO3颗粒 流动相——石油醚 色带
二、色谱法定义、实质和目的
定义：利用物质的物理化学性质建立的分离、分析 方法 实质：分离 目的：定性分析或定量分析
三、分类：
1．按两相分子的聚集状态分： 流动相 液体 液体 固定相 固体 液体 类型 液-固色谱 液-液色谱 液相色谱
组分在色谱柱中迁移速 度 uR R ' 组分在流动相中迁移速 度 u0
KP [X S ] [X m ]
注：Kp仅取决于待测分子尺寸和凝胶孔径大小， 与流动相的性质无关 next
图示
分离机制： 利用被测组分分子大小不同、在固定相上选择性 渗透实现分离 back
结论：
四种色谱的分离机制各不相同，分别形成吸附平衡、 分配平衡、离子交换平衡和渗透平衡 K分别为吸附系数，狭义分配系数，选择性系数和 渗透系数
二、基本类型色谱法的分离机制
基本概念：固定相（s）；流动相（m）
（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
Hale Waihona Puke 要求： 固定相→吸附剂（硅胶或AL2O3） 具表面活性吸附中心 分离机制：见图示 吸附平衡 吸附系数 Xm + nYa→Xa + nYm
图示
分配系数的微小差异→吸附能力的微小差异 微小差异积累→较大差异→吸附能力弱的组分先流出； 吸附能力强的组分后流出back
续前
（二）色谱分离原理
色谱分离基于各组分在两相之间平衡分配的差异， 平衡分配可以用分配系数和分配比来衡量
（三）色谱分离特点
1．不同组分通过色谱柱时的迁移速度不等 →提供了分离的可能性 2．各组分沿柱子扩散分布→峰宽↑ →不利于不同组分分离
图示
分离机制： 各组分与流动相分子争夺吸附剂表面活性中心 利用吸附剂对不同组分的吸附能力差异而实现分离
吸附→解吸→再吸附→再解吸→无数次洗脱→分开 back
（二）分配色谱法
要求： 固定相→机械吸附在惰性载体上的液体 流动相→必须与固定相不为互溶 载体→惰性，性质稳定， 不与固定相和流动相发生化学反应 分离机制见图示
V tR t0( 1K s ) V m
续前
3．分配系数K（平衡常数）：指在一定温度和压力 下，组分在色谱柱中达分配平衡后，在固定相与 流动相中的浓度比（色谱过程的相平衡参数）
K CS Cm
注：K为热力学常数 与组分性质、固定相性质、流动相性质及温度有关 实验条件固定，K仅与组分性质有关
4 ． 保留比 R’：衡量溶质分子在色谱柱上相对移行速 度
狭义分配系数
C X s s V s K C X m mV m
Vs为固定相的体积
Cs为溶质分子在固定相中 的浓度
Cm为溶质分子在流动相中 的浓度 Vm为流动相的体积
注：K与组分的性质、流动相的性质、固定相的性质 以及柱温有关 next
图示
分离机制 利用组分在流动相和固定相间溶解度差别实现分离 连续萃取过程 back
图示
色谱法简单分类
四、色谱法的特点
优点：“三高”、“一快”、 “一广” 高选择性——可将性质相似的组分分开 高效能——反复多次利用组分性质的差异 产生很好分离效果 高灵敏度——10-11~10-13g，适于痕量分析 分析速度快——几~几十分钟完成分离 一次 可以测多种样品 应用范围广——气体，液体、固体物质 化学衍生化再色谱分离、分析 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
色谱法的原理
一、色谱过程、分离原理及特点 二、基本类型色谱法的分离机制 三、分配系数与保留行为的关系
一、色谱过程、分离原理及特点
（一）色谱过程
指被分离组分在两相中的“分配”平衡过程
以吸附色谱为例见图示 吸附→ 解吸→再吸附 →再解吸 →反复多次洗脱 →被测组分分配系数不同→ 差速迁移 → 分离