色谱分析(浙江大学)

HE A 2dP
HL

B u


2 DM
u
HS

k'
q k '12
d
2 f
DL
u
k'
HS 2td k '12 u
H MM


d
2 p
DM
u
H SM

1 k '2 301 1 k '2
d
2 p
0DM
u
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色谱理论——速率理论
1988.10.
周良模等编著，《气相色谱新技术》，科学
出版社，1994.11.
卢佩章等《色谱理论基础》科学出版社，
1989年第一版，1997年第二版.
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专著
任惠敏主编的《色谱技术丛书》化学工业出版社，
一套13本，涵盖所有色谱技术：
色谱分析概论
离子色谱方法及应用
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环保
污水检测 大气检测(室内和环境中空气质量监
测、汽车内空气质量监测)
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医药卫生
提纯净化—如手性色谱分离有效
成分
药物中间体的处理 食品卫生监测（瘦肉精、农残、
抗生素）
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化学研究
样品提纯—如合成产品的检验等
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基本关系式
R
N 4

r
1 r


k '2 k '2 1

N
16R2

r 2 r 1

2
k2 k2
1

tR
16R2

r
r
2

1
k
'2 13
k '22
H U
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柱性能参数：
2．检测能力强：可以检测出10-11~10-15克级的痕量组 分，能满足环境检测、农药残留等大量日常检测分 析的需要。
3．样品用量少：样品用量一般为微升级，少的可达纳 克级。
4．适用范围广：几乎所有与化学有关的领域都有其用 武之地。
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多模式及联用技术
复杂样品靠单一分离方法或技术是不够的， 需多模式及多项新技术的联用。
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色谱分析技术有广泛的应用领域
色谱分离是目前应用最广泛的分离方法。 已广泛地用于石油化工、有机合成、生 理生化、医药卫生、环境监测、刑事侦 查、生产在线控制，乃至空间探索等许 多领域，以解决各种分离分析课题。
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石油化工
石油产品质量监控 油田开发（吸附丝技术）
色谱定性和定量
毛细管电泳技术及应用
气相色谱检测方法
色谱分析样品处理
液相色谱检测方法
色谱联用技术
气相色谱方法及应用
色谱柱技术
高效液相色谱方法及应用 色谱仪器维护与故障排除
平面色谱方法及应用
杂志
色 谱 科 学 杂 志 （ J ， Chromatography Sci ） 1963 年 创 刊 , 原 名 气 相 色 谱 杂 志 （ J,Gas Chromat）,1969年改为现名,主要发表气相、 液相原始论文和总结性文章（英文）和色谱标 准图谱。
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基本关系式
保留时间
t
' R

tR
tM
保留体积 VR VM VS KP VM (1 k ' )
容量因子k
k KP tR'
tM
( VM )
VS
组分在固定相中的量 k 组分在流动相中的量
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基本关系式
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二、仪器的发展
五十年代第一台色谱仪问世
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二、仪器的发展
六十年代就有数台5公斤重的色谱仪随
阿波罗飞船同登月球，自动取样分析，
1970年更有一台100克重的色谱仪飞上
了火星。
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二、仪器的发展
可图示为：
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色谱理论——速率理论
最低板高： Hmin A 2 BC
U 最佳流速： opt
B/C
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色谱参考资料
专著
史坚编，《现代柱色谱分析》，上海科学技
术文献出版社，1988.7.
达世禄编《色谱学导论》武汉大学出版社，
色谱杂志（J， Chromatograpy）1958年创刊, 系多科性（包括气相、液相色谱，薄层色谱， 纸色谱，离子交换色谱等）国际杂志，刊登各 种原始论文及讲座性文章，并附有定性、定量 数据及色谱文摘，文章以英文、法文或德文发 表 ， 从 1993 年 起 分 A 、 B 卷 发 行 ， 每 年 还 有 Review专辑。
死时间的测定很难：
无合适样品（完全不保留并有足够强的紫外信号）
一般测定方法为（紫外检测器）：
1. 正向——四氟乙烯 反向——苯甲酸、硝酸等
2. 比流动相少一个C的同系物
3. 不具备条件时可用下式计算
空管柱体积 柱总空隙度
tM
流动相体积流量
tM tR2
(tR2 tR1) tR3 tR1 tR3 tR2 tR2 tR1
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一、方法的发展
1938年，Izmailov等将糊状氧化铝铺展在玻璃
板上，形成2mm厚的薄层，用于分离药用植 物的萃取物，开始了薄层色谱法。
1944年，Consden、Cordon和Martin创立了纸
色谱法。他们利用滤纸的毛细作用，让溶剂 由下至上地渗透，结合混合物中各组分在两 相中的溶解度的差异，使各组分以不同速率 在滤纸上迁移而得到分离
1967年时全世界共有色谱仪7万台 1972年就发展到20万台 现在我国的仪器就有数十万台 过去庞大的体积，到现在的越来越小巧 过去只有进口的，现在国产的也很好
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二、色谱法的特点
1．分离效率高：可在很短的时间内分离多达二、三百 个组分的复杂物质，柱效能可达106的理论板。
物质性质与其配比的相关性——色
谱法和化学计量学方法结合
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生命科学研究
DNA测序—用CE、HPLC技术、 生物工程下游技术—细胞的培养、
分离、纯化和分析检测
参见 刘国诠主编 《生物工程下游技术》 化学工 业出版社，1993年
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色谱理论——速率理论
与气相色谱不同，液相色谱有其特点，因而其 速率理论的表述方式也有区别：
H H E H L H S H MM H SM
各项分别为：涡流扩散项、分子扩散项、传质 阻力项（固定相、流动流动相和滞留流动相）
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色谱理论——速率理论
各项可具体表述为：
极性溶剂提取物可考虑用HPLC 有挥发性的化合物优先用GC 毛细管电泳是HPLC的补充和发展 联用技术是今后的趋势
GC-MS LC-MS GC-MS-MS GC-FTIR
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色谱基本理论
三、色谱基本理论
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色谱分离原理
t V R(2)
2/1
'
t V R(1)
' R(2)
' R (1)
塔板数
N

16

tR W
2


5.54

tR Wh
2

塔板高度 H L N
N和H都有理论值和有效 值两类,其差别在于用保 留时间和校正保留时间
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基本关系式（死时间测定）
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色谱理论——速率理论
H

2dP

2 D
U

0.01k 2 (1 k)2

d
2 P
Dg
U

8
2

k (1 k)2

d
2 f
DL
U
这就是著名的范底姆特方程。也可把Van
Deemter方程描述为：
H A B /U CU
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高分离色谱与色谱通讯（J.of High Resolution Chromatography and Chromatography Communication）1978年创刊。
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相对保留值
r

t' R(i)
t' R(S)

V' R(i)
V' R(S)