第十章色谱分离过程
分析化学第十章_亲和色谱
分析化学第十章_亲和色谱亲和色谱(affinity chromatography)是一种利用生物分子之间的特异性相互作用来分离和纯化目标分子的分析方法。
它是一种分子识别性较强的分离技术,广泛应用于生物医药领域。
亲和色谱的基本原理是利用配体(ligand)与目标分子之间的特异性结合,实现目标分子的选择性吸附和洗脱。
配体可以是抗体、酶、受体、亲和剂等,通过共价或非共价的化学方法与固定在色谱填料上,形成亲和色谱填料。
目标分子与配体之间根据亲和性或特异性结合,而非目标分子则快速洗脱。
亲和色谱的步骤包括样品加载、洗脱条件优化和目标分子收集。
首先将样品加载到亲和色谱柱中,目标分子与亲和填料的配体结合。
随后,通过改变洗脱液的条件,如pH、温度、离子强度等,以破坏目标分子和配体之间的结合,实现目标分子的洗脱。
最后,收集目标分子的洗脱液,得到纯化目标分子的样品。
亲和色谱具有高选择性、高灵敏度、易操作等优点,适用于分离和纯化复杂混合物中的目标分子。
它被广泛应用于蛋白质、核酸、糖类等生物大分子的纯化和分析。
亲和色谱的应用领域包括药物研发、生命科学研究、生物工程等。
例如,在药物研发中,可以利用亲和色谱分离和纯化药物靶标蛋白,以研究药物的作用机制。
在生命科学研究中,亲和色谱可以用于蛋白质相互作用的研究,如蛋白质结构和功能的研究。
在生物工程中,亲和色谱可以实现重组蛋白的纯化和分析。
亲和色谱还可以与其他色谱技术相结合,形成多维色谱系统,提高分离的选择性和分辨率。
例如,结合亲和色谱与离子交换色谱,可以实现对混合物中多种目标分子的同时纯化和分析。
近年来,亲和色谱技术不断发展,涌现出更多新的亲和填料和新的亲和配体。
例如,金属亲和色谱、核酸亲和色谱、抗体亲和色谱等,拓宽了亲和色谱的应用范围。
此外,与质谱、光谱等分析技术相结合,可以进一步提高亲和色谱的灵敏度和分析能力。
综上所述,亲和色谱是一种利用生物分子间特异性相互作用的分离纯化方法,具有高选择性和灵敏度,广泛应用于生物医药领域。
第10章 色谱分析基本概念
c
c0 σ 2π
e
当色谱峰为非正态分布时,可按正态分布函数加指数衰 减函数构建关系式。
目 录
1-1 色谱法概述
1-1-1 色谱法的特点、分类和作用 1-1-2 色谱分离过程 1-1-3 色谱流出曲线与术语
1-2 色谱理论基础
1-2-1 塔板理论 1-2-2 速率理论 1-2-3 分离度 1-3 定性定量方法 1-3-1 色谱定性分析 1-3-2 色谱定量分析
色谱柱长:L, 虚拟的塔板间距离:H,
色谱柱的理论塔板数:n,
则三者的关系为: n=L/H
理论塔板数与色谱参数之间的关系为:
tR 2 tR 2 n 5.54( ) 16( ) Y1/ 2 Wb
保留时间包含死时间,在死时间内不参与分配!
2.有效塔板数和有效塔板高度
• 单位柱长的塔板数越多,表明柱效越高。
调整保留时间(tR'):tR'= tR-tM
(2)用体积表示的保留值 保留体积(VR): VR = tR×F0 F0为柱出口处的载气流量,
单位:m L / min。
死体积(VM):
VM = tM ×F0
调整保留体积(VR'):
V R' = VR -VM
3. 相对保留值r21 组分2与组分1调整保留值之比: r21 = t´R2 / t´R1= V´R2 / V´R1 相对保留值只与柱温 和固定相性质有关,与其 他色谱操作条件无关,它 表示了固定相对这两种组 分的选择性。
式中为相比。 填充柱相比:6~35;毛细管柱的相比:50~1500。 容量因子越大,保留时间越长。 VM为流动相体积,即柱内固定相颗粒间的空隙体积; VS为固定相体积,对不同类型色谱柱, VS的含义不同; 气-液色谱柱: VS为固定液体积; 气-固色谱柱: VS为吸附剂表面容量;
生化分离工程4.色谱分离
Willstätter的观点,即过分强调制备工作,也反映出 当时有机化学家的一种普遍态度。因此,茨维特的
吸附作用力可以是物理吸附作用,也可以是化 学吸附作用。物理吸附的特点是选择性低,吸 附速度较快,吸附过程可逆;化学吸附的特点 是有一定选择性,吸附速度较慢,不易解吸。 物理吸附和化学吸附可以同时发生,在一定条 件下也可以互相转化。
吸附色谱是各种色谱分离技术中应用最早的 一类,传统的吸附色谱以各种无机材料为吸 附剂。
凝胶色谱分为两大类:凝胶过滤色谱(gel filtration chromatography,GFC)和凝胶渗透 色谱(gel permeation chromatography, GPC) 。
பைடு நூலகம்
电色谱
电色谱(electrochromatography)是电泳和液 相色谱的融合技术。所谓电色谱是采用电渗流 来推动流动相,使得峰扩展只与溶质扩散系数 有关,因而使电色谱的理论塔板数远远高于液 相色谱。同时由于引入了高效液相色谱的固定 相,使电色谱具备了高效液相色谱固定相所具 有的选择性,使它不仅能分离带电物质。也能 分离中性化合物。
1935年,Adams和Holmes 合成了离子交换树 脂,并用于色谱分离,从而诞生了离子交换色 谱法。
1941年A. J. P. Martin和R. L. M. Synge发明了 分配色谱法(partition chromatography)。 1952年获诺贝尔化学奖。
气相色谱(GC)基础知识——基本原理PPT课件分析 共99页
B H A Cu
u 流动相 线速度
1) 涡流扩散项A
A2dp
固定相颗粒越小,填充的越均匀 A越小,H越小,柱效越高,色谱峰越窄。
2) 分子扩散项B/u(纵向扩散项)
流动相
B2Dg
产生原因:浓度梯度
影响因素:流动相流速;
气体扩散系数 (Dg
1) M载气
柱内谱带构型 相应的响应信号
最小板高:
H最小=A+2(BC)1/2 =0.08+2(0.65×0.003)1/2=0.17cm
四 分离度
定义: R tr2tr1 2(tr2tr1)
12(W1W2) (W1W2) tr2, tr1: 组分2和组分1的保留时间 W2, W1: 组分2和组分1的峰底宽度
R=1.5 完全分离
(50%三氟丙基)甲 基聚硅氧烷
聚乙二醇
非极性 脂肪烃化合物, 石化产品
中等极性 极性化合物,如 高级脂肪酸
中强极性 极性化合物,如 醇、羧酸酯等
2 气固色谱固定相
分离对象
永久性气体 惰性气体 低沸点有机化合物
固体吸附剂
硅胶-强极性 氧化铝-弱极性 活性炭-非极性 分子筛-强极性 高分子多孔微球(GDX)
红色
{ 硅藻土 白色
{ { 担体(载体)
组成
固定液
非硅藻土
对载体的要求
a. 具有多孔性,即比表面积大。
b. 化学惰性,表面没有活性,有较好的 浸润性。
c. 热稳定性好。
d. 有一定的机械强度,使固定相在制备 和填充过程中不易粉碎。
担体的表面处理
a. 酸洗-浓盐酸浸泡,除去碱性作用基团 b. 碱洗-氢氧化钾甲醇溶液浸泡,除去酸
色谱分离技术
8、分离度R
R
2(t R ( 2 ) t R (1) ) Wb( 2 ) Wb(1) 2(t R ( 2 ) t R (1) ) 1.699(Y1/ 2( 2 ) Y1/ 2(1) )
分离度R的物理意义
分离度R综合考虑了保留值的差值与峰宽
两方面的因素对柱效率的影响,可衡量色
注意事项: 在柱下端加支持物; 吸附剂加入时要缓慢; 吸附剂要均匀松紧一致; 加入吸附剂后,柱内应无气泡
②湿法装柱
先在吸附剂中加入合适量的色谱最初用洗 脱剂调成稀糊状,再把放好棉花、沙子或 合适大小的玻璃砂芯的色谱柱下口打开, 然后徐徐将制好的糊浆灌入柱子。注意整 个操作要慢,不要将气泡压入吸附剂中, 而且要始终保持吸附剂上有溶剂,最后让 吸附剂自然下沉。当洗脱剂刚好覆盖吸附 剂平面时,关紧下口活塞。
任务二、吸附色谱分离技术
吸附色谱法(adsorption chromatography,
AC)是靠溶质与吸附剂之间的分子吸附力的差异而
分离的方法。吸附色谱的固定相为固体吸附剂,如
有较强极性硅胶、中等极性氧化铝、非极性炭及特
殊作用的分子筛等。
1.基本原理
吸附色谱是靠溶质与吸附剂之间的分子 吸附力的差异而分离的方法。吸附力主 要是范德华力,有时也可能形成氢键或
吸附剂上表面一致时,在上面撒一层细
砂,关紧柱活塞。
②干法上样
可选用一种对其溶解度大而且沸点低 的溶剂,取尽可能少的溶剂将其溶解。 在溶液中加入少量吸附剂,拌匀,挥 干溶剂,研磨使之成松散均匀的粉末, 轻轻撒在色谱柱吸附剂上面,再撒一 层细砂。
(4) 洗脱
在装好吸附剂的色谱柱中缓缓加入洗脱 剂,进行梯度洗脱,各组分先后被洗出。 若用50g吸附剂,一般每份洗脱液量常 为50mL。现多采用薄层色谱或纸色谱 定性检查各流分中的化学成分组成。含 单一色点的部分用合适的溶剂析晶;仍 为混合物的部分进一步寻找分离方法再 进行分离。
第十章 液相色谱分离方法
第五节 离子交换与离子色谱 一、分离原理 二、固定相 三、流动相
一、分离原理
离子交换在交换剂表面进行 A + B—R ===== B + A— R 交换平衡常数 K=
[ A − R ][ B ] [ B − R ][ A]
平衡常数K越大,组分与离子 交换剂的作用越强,保留时 间也越长。
二、固定相 用于色谱固定相的有以下几种 1、微粒树脂型 聚苯乙烯树脂 -n(CH—CH2— CH2—CH—CH)n在苯环上引入不同的取代基,如磺 酸基、季胺基等,最大优点是PH使用范围宽,阳离子1— 14,阴离子0—12,交换容量大,使用寿命长,如受污染, 用强酸或强碱处理、恢复。
强调固定相的选择--最佳分离方法,并不排 除某些化合物可通过流动相的改变,使用通 用固定相实现特殊组分的分离。
第二节 吸附色谱 一、分离原理 二、固定相 三、流动相 四、应用
吸附色谱------LSC,固定相是吸附剂,流动相 是以非极性烃类为主的溶剂,分离取决于组分 与流动相分子在固定相表面上的吸附竟争。由 于不同溶质的吸附强度不同而彼此分离。
1、涂层固定相:
将固定液机械地涂于载体上,常用的涂层液有:β, , β‘--氧二丙腈,PEG,正十八烷(ODS),异三十烷等。 理论上要求液固不互容,但实际上总有一定的互容现象, 固定液流失难免,因稳定性、重复性差,已少使用。
2、键合固定相:
兼有液固吸附和液液分配作用,为方便仍将其归入 分配色谱,又称键合相色谱。 常用的载体是硅胶,硅胶表面的Si--OH与不同有机 化合物反应,得到不同极性的固定相。 在液谱中,常用的有机硅氧烷键合相具有良好的热稳定 性和化学稳定性。最常见的是ODS(十八烷基三氯硅 烷),用于反相色谱中。
分析化学中常用的分离和富集方法及小结
3. 其它无机沉淀剂
H2SO4,H3PO4,HF or NH4F,HCl
稀HCl:Ag Hg22+ Pb→白↓( Ⅰ组阳离子)
HCl
AgCl,Hg2Cl2,PbCl2
NH3
溶于热水
Ag(NH3)2+ Pb(OH)2 HgNH2Cl(白)+Hg(黑)
13
(白)
灰黑
无机沉淀剂: 易产生共沉淀, 选择性不高; 应首先沉淀微量组分.
UO22+,Al3+,Sn4+,Bi3+等。
21
无机共沉淀剂选择性差, 干扰下一步测定。
2、有机共沉淀剂(选择性高,应用广)
丹宁,辛可宁,动物胶等,可灼烧除去。
例1:分离微量H2WO4
HNO3介质中, H2WO4-辛可宁。
带负电胶粒,
不易凝聚
胶体凝聚
例2:分离微量cd
R h C B 2 4 d (IR)2 h CB 2 4 d I
氢氧化物:NaOH、NH3 硫化物:H2S 有机沉淀剂:H2C2O4,丁二酮肟
分
离子交换分离
阳离子交换树脂 阴离子交换树脂
气液分离:挥发和蒸馏 克氏定氮法,Cl2预氧化I-法
离
螯合物萃取
萃取分离 离子缔合物萃取
方 液液分离
法
膜分离
三元络合物萃取 支撑型液膜 乳状液型液膜
生物膜
气固分离——超临界流体萃取
离子)(氨水沉淀分离法中常加入大量NH4+盐,其作 用是什么?)
10
3 控制pH=5-6
① ZnO悬浊液法
高价离子Fe3+,Al3+,Cr3+,Th4+等定量↓ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱi2+,Co2+,Mn2+,Mg2+,Ca2+,Sr2+不↓
色谱分离过程
College of Chemical Engineering, Huaqiao UniversityPharmaceutical Separation Engineering 第十章色谱分离过程Chromatography)§10-1概述§10-2 色谱流出曲线§10-3 色谱法基本原理§10-4 分离度及色谱分离方程§10-5 色谱定性分析§10-6 色谱定量分析§10-7 气相色谱简介§10-8 液相色谱简介College of Chemical Engineering, Huaqiao UniversityPharmaceutical Separation Engineering§10-1 概述化学分析方法的基本要求是其选择性要高。
即,在分析过程中,待测物与潜在的干扰物的分离是最为重要的步骤!20 世纪中期,大量采用一些经典的分离方法:沉淀、蒸馏和萃取现代分析中,大量采用色谱和电泳分离方法。
迄今为止,色谱方法是最为有效的分离手段!其应用涉及每个科学领域。
College of Chemical Engineering, Huaqiao UniversityPharmaceutical Separation Engineering1、历史:1906年,俄国植物学家Mikhail Tswett 最先发明。
他采用填充有固体CaCO 3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(石油醚)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chromatography (希腊语中“chroma”=color; “graphy”=write ) 。
色谱柱(Column):填充有固体CaCO3细粒子的玻璃柱;固定相(stationary ):固体CaCO3细粒子;流动相(mobile):石油醚50年代,色谱发展最快,目前色谱法已成为一门专门的学科,无论是在理论、技术还是仪器、应用等方面都有极大的(一些新型色谱技术的发展;复杂组分分析发展的要求)1937-1972年,15年中有12个Nobel Prize 是有关色谱研究的!College of Chemical Engineering, Huaqiao UniversityPharmaceutical Separation Engineering1906年由俄国植物学家Tsweet 创立植物色素分离。
亲和色谱模拟分离过程
亲和色谱,也称为亲和层析,是一种利用固定相的结合特性来分离分子的色谱方法。
该方法依赖于键合在固定相上的配体与生物活性目标分子间的特异性识别与可逆的亲和力作用,实现生物分子选择性分离。
在实际操作过程中,首先将待分离的物质连接到凝胶过滤色谱柱上,并确保连接的分子与待分离物质有一定的结合能力,这种结合是可逆的,即在改变流动相条件时可以相互分离。
然后通过调整流动相条件使得待分离物质与基质之间的相互作用增强或减弱,从而实现分离。
亲和色谱法具有高分辨率、高选择性的特点,因此被广泛应用于复杂样品的分离纯化过程。
例如,可以利用亲和色谱法从混合物中纯化或浓缩某一特定分子,也可以用于去除或降低混合物中特定分子的含量。
此外,亲和色谱还可以用于从变性或功能不同的版本中分离活性生物分子,以及从大量粗样品中分离低浓度的纯化合物。
第十章高效液相色谱分析
在色谱柱内各种因素引起的色谱峰扩 展叫柱内扩展。
由气相色谱速率理论可知,范氏方程 概括了影响柱效的各种动力学因素,将范 氏方程加以修正后即可用于高效液相色谱。
第二节 基本原理
一、柱内展宽
1. 涡流扩散
He 2dp
填充不规则因子 填充物颗粒的平均直径
第二节 基本原理
一、柱内展宽
2. 纵向扩散
第一节 高效液相色谱法概述
高效液相色谱(HPLC)是以溶剂液体为流动相的色谱 方法。按照固定相不同可分为:液液分配色谱;吸附色 谱(液固色谱);离子交换色谱;尺寸排阻色谱(凝胶渗透 色谱)。
早 期 液 相 色 谱 , 包 括 Tswett 的 工 作 , 都 是 在 直 径 1~5cm, 长50~500cm的玻璃柱中进行的。为保证有一定的 柱流速,填充的固定相颗粒直径多在150~200m范围内。 即使这样,流速仍然很低(<1mL/min),分析时间仍然很 长!
键合的表面覆盖度决定哪种机理起主要作用。对多数键 合相来说,以分配机理为主。
第三节 固定相和流动相
一、固定相
化学键合相的形成必须具备两个条件:
1. 载体表面应有某种活性基团; 2.固定液应有能与载体表面发生化学反应的 官能团。
第三节 固定相和流动相
一、固定相
通常,化学键合相的载体主要是硅胶(表面 有硅醇基):
第三节 固定相和流动相
一、固定相
Si-O-R:对热不稳定、遇水、乙醇等强极性会水解,
使酯链断裂,因此只适于 以不含水或醇的流动相。
Si-R(或Si-N):不水解,热稳定性比硅酸脂好。但所
用的格式反应不方便。使用水溶液作流动相时,其pH应 在4 ~ 8之间。
Si-O-Si-R:不水解,热稳定性好,在pH2~8范围内对
气相色谱法的分离和检测过程示意图当样品
Wb2
)
(Wb1 Wb2 )
分离度(R)反映了相邻两个组分色谱峰之间的距离大
小,实质表明了相邻的两个组分被分离的程度。分
离度越大,相邻两个组分色谱峰之间的距离就越大,
表明相邻二组分分离得越好。当 R = 1.5 时,两相
邻组分可认为已完全分离。
色谱峰所能提供的重要信息
1 样品中所含组分的最少个数 2 保留值---定性分析 3 色谱峰面积(或峰高)---定量分析 4 色谱峰的保留值和区域宽度---评价色谱柱的分离效能 5 根据相邻色谱峰之间的距离来选择合适的色谱分离条 件
(5)、相对保留值(1,2 )
相对保留值(1,2 )是指在一定的实验条件下组分1和组
分2的调整保留时间之比:
1,2
tR 1 tR 2
1,2仅与柱温及组分和固定相的性质有关,而与其它操
作条件如柱长、柱内填充情况、载气的流速等无关。
以上参数(2)~(5)都是与色谱峰的峰位(亦即出峰的 时间)相关的参数,又与气相色谱分离过程的热力学 性质密切相关。因此,色谱峰的峰位是反映被测组 分的热力学性质的重要参数,是气相色谱法进行定 性分析的主要依据。
由于不同组分的分配系数 K 值的大小不同,即组分在 固定相中的溶解和解析能力,或吸附和脱附能力有差异, 各组分在柱中的滞留时间就不同,在色谱柱中的运行速 度也就不同。分配系数 K 值越大,溶解或吸附就越强, 脱附或解析就越弱,在固定相滞留的时间就越长,在色 谱柱中前移的速度就越慢。随着载气的不断流过,各组 分在色谱柱中两相间经过反复多次地分配和平衡,当运 行了一定的柱长后,不同的组分就会拉开距离被分离开 来,最终随流动相(载气)分先后流出色谱柱,从而达到分 离的目的(如图中 t1~t4 所示)。在色谱柱后配以检测器 对各组分的流出时间和流出量进行检测,就可以对组分 进行定性和定量的分析。
色谱法分离原理
3. 按固定相的外型分类
固定相装于柱内的色谱法,称为柱色 谱。
固定相呈平板状的色谱,称为平板色 谱,它又可分为薄层色谱和纸色谱。
4. 按照展开程序分类
按照展开程序的不同,可将色谱法分 为洗脱法、顶替法、和迎头法。 洗脱法也称冲洗法。工作时,首先将样 品加到色谱柱头上,然后用吸附或溶解能 力比试样组分弱得多的气体或液体作冲洗 剂。由于各组分在固定相上的吸附或溶解 能力不同,被冲洗剂带出的先后次序也不 同,从而使组分彼此分离。流出曲线下图
例如:在分配色谱中,Vs表示固定液 的体积;在尺寸排阻色谱中,则表示 固定相的孔体积。
分配比 k 值可直接从色谱图中测得。 k = (t R – t M ) / t M = tR / t M = VR / V 0
3. 分配系数K与分配比 k 的关系
K = kVM/VS =k .
其中β称为相比,它是反映各种色谱柱 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值为60-600。
2.分配比 k
分配比又称容量因子,它是指在一定 温度和压力下,组分在两相间分配达平 衡时,分配在固定相和流动相中的物质 的量比。即
k = 组分在固定相中的物质的量 / 组分在流动相中的物质的量
= ns / nm
k值越大,说明组分在固定相中的量越
多,相当于柱的容量大,因此又称分配容 量或容量因子。它是衡量色谱柱对被分离
保留值之比,称为相对保留值。
r2,1= tR2 / tR1´= VR2 / VR1
由于相对保留值只与柱温及固定相性质 有关,而与柱径、柱长、填充情况及流动 相流速无关,因此,它在色谱法中,特别 是在气相色谱法中,广泛用作定性的依据。
在定性分析中,通常固定一个色谱峰 作为标准(s),然后再求其它峰(i)对 这个峰的相对保留值,此时可用符号表 示,即
色谱分离过程最终版ppt课件
R
)2 16( tR )2
n=L/H
Y1/ 2
其中L为色谱柱的柱长; H为理论板高度。
Wb
;.
24
考虑到组分在死时间内不参与柱内分配,用调整保留时间代替保留时间,得有 效塔板数和有效塔板高度:
n 5.54( tR )2
Y1/ 2
n有效
5.54(
t
' R
)2
Y1/ 2
16(
t
' R
)2
Wb
H 有效
;.
45
高效液相色谱仪
✓ 高效液相色谱是20世纪60年代末发展的一种以液体为流动相的色谱技术。
✓ 特点如下: ✓ 高压 一般可达(150~350)×105 Pa ✓ 高速 一般可达1~10mL/min ✓ 高效 ✓ 高灵敏度 ✓ 分析时使用样品少 一般仅几毫升
;.
46
高效液相色谱仪流程(图)
1.贮液罐(滤棒,可滤去颗粒状物质) 2.高压泵(输液泵) 3.进样装置 4.色谱柱——分离 5.检测器——分析 6.废液出口或组分收集器 7.记录装置
❖ 调整保留时间(t R '):t R'= t R-t M
;.
21
❖ 分离度
❖ 峰宽Wb:色谱峰拐点处的两条 切线与基线的两个交点之间的距 离;
❖ 半峰宽Y1/2:峰高一半处对应的 峰宽,为2.35 ;
❖ 相邻色谱峰峰顶之间的距离除以 此二色谱峰的平均宽度。用R表 示:
t t R
r2 r1
2tr
;.
32
优点: ❖ 设备简单、操作方便、运行费用低; ❖ 分离时间短,工作效率高; ❖ 展开剂选择范围广,展开方式多样; ❖ 显色方便,检测手段丰富; ❖ 既可分析,又可制备; ❖ 试样一般不需要经过严格预处理即可分离。
气相色谱分离过程
例如,苯加氢生成环己烷的反应,由于苯和环己 烷的沸点只相差0.6 ℃,一般的蒸馏方法很难分离, 所以采用萃取蒸馏的方法分离。而用填充柱气相 色谱法,半米长的丁二酸乙二醇聚酯固定相填充 柱上,二者可以实现很好的分离,因为他们在这 种固定相上的分配系数差异较大,即使用其他的 固定相,只要延长色谱柱的长度,也能够实现很 好的分离。
与适当的柱后检测方法 结合,实现混合物中各组 分的分离与检测。 两相及两相的相对运动 构成了色谱法的基础。
气相色谱分离过程
当试样由载气携带进入色谱柱与固定相接触时,被固定 相溶解或吸附; 随着载气的不断通入,被溶解或吸附的组分又从固定相 中挥发或脱附; 挥发或脱附下的组分随着载气向前移动时又再次被固定 相溶解或吸附; 随着载气的流动,溶解、挥发,或吸附、脱附的过程反 复地进行。
Chromatography:
海底的通道就如同色谱柱一样,只 对兴趣的人有保留作用,这样达到 选择性保留溶质的效果,而保留差 别的大小决定了分离的基础。
换作另外一个通道,比如是植物类的, 例如花,那么又对另外一类人有吸引力, 那么在海底通道上没有差别的人群也许 在这个花的通道上能够看出差别,总之, 只要他们之间有差别,总能够找到这个 差别把他们区分开。
色谱图是用来观察色谱行为和研 究色谱理论的重要标尺;可以根 据保留时间对未知化合物进行定 性,根据色谱图上测得的峰高或 峰面积进行定量,根据各峰不同 位置及峰宽变化状态,可以对色 谱柱的分离效率进行评价,并根 据色谱图的状态来判断操作条件 的优劣。
二、相关名词
色谱峰:色谱柱流出组分通过检测器系统时 所产生的响应信号的微分曲线。
•脱尾峰:后沿较前沿平缓的不对称峰。
•前伸峰:前沿较后沿平缓的不对称峰。
色谱的分离原理
色谱的分离原理
色谱的分离原理是基于样品分子在固定相(静态相)和流动相(移动相)之间的不同吸附和分配行为进行的。
流动相可以是液体色谱中的流动溶剂或气体色谱中的气体载体。
静态相可以是液相色谱中的固定液相或气相色谱中的固定固相。
在液体色谱中,根据分离机理的不同,分为亲水性色谱、离子交换色谱、逆相色谱、手性色谱等。
亲水性色谱是根据样品分子与固定液相之间的亲水性相互作用进行分离的。
离子交换色谱是利用样品分子与固定液相中离子交换介质之间的离子交换作用进行分离的。
逆相色谱是根据样品分子与固定液相之间的疏水性相互作用进行分离的。
手性色谱是利用手性固定相和手性样品分子之间的选择性相互作用进行分离的。
在气体色谱中,根据分离机理的不同,分为气相色谱和气液色谱。
气相色谱是利用样品分子与固定固相之间的疏气性相互作用进行分离的。
气液色谱是在气相色谱的基础上,引入液体静态相来增强样品分子与固定相之间的相互作用,以实现更高的分离效果。
总之,色谱的分离原理是通过样品分子在固定相和流动相之间的吸附和分配行为,利用不同的相互作用机制,实现样品分子的分离。
色谱分离化合物
色谱分离化合物
色谱分离是一种分离混合物中化合物的方法。
它基于化合物在固定相和流动相之间的分配系数差异,通过让混合物在固定相和流动相之间反复分配,实现化合物的分离。
具体操作步骤如下:
1. 选择合适的色谱柱和流动相:根据待分离化合物的性质和分离要求,选择合适的色谱柱和流动相。
2. 制备样品:将待分离的混合物制备成适当的溶液。
3. 进样:将样品注入色谱柱中。
4. 洗脱:使用流动相将化合物从色谱柱中洗脱出来。
5. 检测:使用检测器检测洗脱出来的化合物,并记录它们的保留时间和峰面积。
通过色谱分离,可以将混合物中的不同化合物分离开来,以便进一步分析和研究。
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三.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。
第十章色谱分离过程
4.可按仪器分:
a 气相色谱( Gas chromatography ) 填充柱气相色谱(Packed column gas chromatography) 毛细管气相色谱 (Capillary column gas chromatography) 裂解气相色谱(Pyrolysis gas chromatography ) 顶空气相色谱 ( Headspace gas chromatography) 气相质谱联用技术(Gas chromatography-Mass
2. 按固定相形状性质分类:柱色谱、纸色谱、 薄层色谱
第十章色谱分离过程
3.按色谱过程的机理分类:
吸附色谱:用固体吸附剂作固定相,利用组分在吸附剂上吸附 力的不同,因而吸附平衡常数不同而将组分分离
分配色谱:用液体作固定相,利用组分在液相中的溶解度不同, 因而分配系数不同进行分离
离子交:利用带电物质在电场作用下移动速度不同进行分离
spectrometry) b 液相色谱仪( Liquid chromatography )
高效液相色谱( High performance liquid chromatography) 超临界流体色谱( Supercritical fluid chromatography) 高效毛细管电泳(High performance capillary electrophoresis) 毛细管电色谱(Capillary electrochromatography) 液相质谱联用技术(Liquid chromatography- Mass spectrometry c 平面色谱法(Planar chromatography) 薄层色谱 ( Thin layer chromatography) 薄层电泳色谱 (Thin layer electrophoresis ) 纸色谱( Paper chromatography)
低温时,吸附占主导地位,高温时分配占主导地位 c 化学键合固定相:分配占主导地位
主要用于分析永久性气体,如低级烷烃、氢、氧、一氧 化碳、二氧化碳、氮氧化物、硫化氢等。
第十章色谱分离过程
2.液体固定相 组成结构:担体+固定液,前者是具有较大比表面、 化学呈惰性的一类物质,后者在色谱使用温度下呈 液体膜状态,化学性质稳定,不流失或挥发,主要 用于分析较高沸点的有机物。 对固定液的基本要求: a 蒸汽压要低,使用温度下为液体 b 热稳定要好,不挥发 c 惰性,与分析物质不产生化学反应。
第十章色谱分离过程
三、色谱柱及柱技术
色谱柱的性能依赖于三个因素:色谱柱填充技术、柱设 计和生产 1.色谱柱装填方法 高压匀浆填充 干法填充 径向压缩法 轴向压缩法 环形压缩技术 2.色谱柱的设计 多采用大直径、短柱长的“饼式”柱
第十章色谱分离过程
第三节 色谱的分类
1. 按固定相及流动相的状态分类:液相色谱、 气相色谱
不足之处: 被分离组分的定性较为困难。
第十章色谱分离过程
第二节 色谱分离过程的基本原理
一、分离原理
色谱分离过程的实质是溶质在不互溶的固定相和流动相 之间进行的一种连续多次的交换过程,它借助溶质在亮相 间分配行为的差别而使不同的溶质分离。
✓ 以吸附色谱为例 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
固定相——除了固体,还可以是液体 流动相——液体或气体 色谱柱——各种材质和尺寸 被分离组分——不再仅局限于有色物质
第十章色谱分离过程
当流动相中携带的混合物流经固定相时,其与固定相发 生相互作用。由于混合物中各组分在性质和结构上的差异 ,与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同,随着流 动相的移动,混合物在两相间经过反复多次的分配平衡, 使得各组分被固定相保留的时间不同,从而按一定次序由 固定相中流出。 与适当的柱后检测方法结合,实现混合物中各组分的分 离与检测。 两相及两相的相对运动构成了色谱法的基础
第十章 色谱分离过程
第十章色谱分离过程
第一节 概 述
一、色谱法的由来 1.1906年由俄国植物学家Tsweet创立 植物色素分离见图示
40年代 TLC,纸色谱 50年代 GC出现使色谱具备分离和在线分析功能 60年代末 HPLC出现,使色谱分析范围进一步扩大
2.现在:一种重要的分离、分析技术 分离混合物各组分并加以分析
第十章色谱分离过程
固定液的选择原则:
“相似相溶”,选择与试样性质相近的固定相。
A 非极性样品选用非极性固定液(主要作用力为色散力) 流出顺序:沸点低的先流出,同沸点的极性组分先流出 B 中等极性样品选用中等极性固定液(主要作用力为静电力) 流出顺序:沸点低的先流出,同沸点的极性小的组分先流出 C 强极性样品选用强极性固定液(主要作用力为静电力) 流出顺序:极性低的先流出
第十章色谱分离过程
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
第十章色谱分离过程
二、固定相(色谱柱填料)
1.固体固定相 a 常用的固体吸附剂:活性炭,硅胶,氧化铝,分子筛等
作用机理:吸附占主导地位 b 新型的固体固定相:高分子多孔微球
第十章色谱分离过程
图示
➢ 固定相——CaCO3颗粒 ➢ 流动相——石油醚
色带
第十章色谱分离过程
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
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。