安捷伦高效液相色谱基本原理-理论
浅谈高效液相色谱仪原理与应用 液相色谱工作原理
浅谈高效液相色谱仪原理与应用液相色谱工作原理在试验中,高效液相色谱仪常被用于分析高沸点不易挥发的、受热不稳定的和分子量大的有机化合物,那么今日我们就来看看高效液相色谱仪结构原理与其应用。
高效液相色谱仪高效液相色谱仪(HPLC)是应用高效液相色谱原理,紧要用于分析高沸点不易挥发的、受热不稳定的和分子量大的有机化合物的仪器设备。
它由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分构成。
储液器中的流动相被高压泵打入系统,样品溶液经进样器进入流动相,被流动相载入色谱柱(固定相)内,由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的调配系数,在两相中做相对运动时,经过反复多次的吸附—解吸的调配过程,各组分在移动速度上产生较大的差别,被分别成单个组分依次从柱内流出,通过检测器时,样品浓度被转换成电信号传送到记录仪,数据以图谱形式打印出来。
HPLC广泛应用于生命科学、食品科学、药物讨论以及环境讨论中。
高效液相色谱仪结构与工作原理高效液相色谱仪的系统由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分构成。
储液器中的流动相被高压泵打入系统,样品溶液经进样器进入流动相,被流动相载入色谱柱(固定相)内,由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的调配系数,在两相中作相对运动时,经过反复多次的吸附—解吸的调配过程,各组分在移动速度上产生较大的差别,被分别成单个组分依次从柱内流出,通过检测器时,样品浓度被转换成电信号传送到记录仪,数据以图谱形式打印出来。
高效液相色谱仪的应用高效液相色谱仪应用特别广泛,几乎遍及定量定性分析的各个领域。
例如环境气体分析、药物分析、茶叶的成分分析、食品分析、生物制药、化工化工、脂肪酸分析、氨基酸分析等方面。
而高效液相色谱法只要求样品能制成溶液,不受样品挥发性的限制,流动相可选择的范围宽,固定相的种类繁多,因而可以分别热不稳定和非挥发性的、离解的和非离解的以及各种分子量范围的物质。
与试样预处理技术相搭配,HPLC所达到的高辨别率和高灵敏度,使分别和同时测定性质上特别相近的物质成为可能,能够分别多而杂相体中的微量成分。
安捷伦超高效液相色谱-三重四级杆质谱仪器讲解
液质联用仪本实验室使用的液质联用仪是安捷伦公司6400系列的一款产品,包括超高效液相色谱1290和质谱主机G6460,以及与其配套的计算机和打印机,他们之间通过网络协议通讯,并通过网络交换机连接在一起。
本仪器于2014年年初安装使用,价值两百多万元。
物质只要能溶于液体,均可以被检测。
本实验室主要用于农产品样品的农药残留定性检测,超高效液相色谱1290是整个系统的分离和进样装置,样品在色谱柱中经初步分离,通过接口进入质谱。
质谱以离子源、质量分析器和检测器为核心。
离子源是将分析物中的中性化合物离子化,并将产生的离子在电场的作用下进入离子传输毛细管。
离子传输毛细管是离子的导入通道,它将离子源产生的离子传输进入质谱,同时,隔绝了外部的常压与质谱内部的高真空。
离子通过毛细管后,进入离子光学组件,它包括skimmer1,八极杆以及lens1和lens2,进一步除去了溶剂以及中性分子,也是一个高效的离子传输组件,并聚焦随机运动的离子进入三重四极杆质量分析器。
G6460的质量分析器是三重四级杆,是由三组四极杆空间串联而成,一个质谱就是一个四级杆,所以三重四级杆质谱是空间串联的多级质谱分析,也叫做QQQ质谱。
第一个四级杆根据设定的质合比范围扫描和选择所需的离子。
第二个四级杆,也称碰撞池,用于聚集和传送离子。
在选择离子飞行的途中,引入碰撞气体氮气,第三个四级杆用于分析在碰撞池中产生的碎片离子。
实际上,碰撞池采用了六极杆的设计,拥有更好的聚焦及传输功能,四级杆就被淘汰了,但还沿用三重四级杆的名称。
G6460质谱的检测器包括高能打拿极和电子倍增器,此外,质谱需要在真空环境下工作,它的真空系统由前级真空泵和分子涡轮泵组成,前级真空一般在 1.8-2.5Torr之间,高真空在1.9-2.3*10-5Torr之间。
原理:它以液相色谱作为分离系统,质谱为检测系统。
样品在质谱部分和流动相分离,被离子化后,经质谱的质量分析器将离子碎片按质量数分开,经检测器得到质谱图。
高效液相色谱仪工作原理
高效液相色谱仪工作原理高效液相色谱仪(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)是一种广泛应用于实验室中的分析仪器,它通过分离复杂样品中的化学成分,并用于定量和定性分析。
本文将介绍HPLC的工作原理,包括其基本组成部分、样品处理和分析过程。
一、HPLC的基本组成部分HPLC主要由以下几个基本组成部分构成:流动相系统、进样系统、色谱柱和检测器。
1. 流动相系统:流动相是指在色谱柱中流动的溶液,它由溶剂和缓冲液组成。
溶剂起到溶解样品和推动流动的作用,而缓冲液则用于控制流动相的pH值和离子强度。
2. 进样系统:进样系统用于将待分析的样品引入色谱柱中。
常见的进样方式有自动进样器和手动进样器两种。
3. 色谱柱:色谱柱是分离和分析样品的关键部分。
它通常由含有吸附剂或离子交换树脂的管状介质构成,样品分离通过溶液在色谱柱中的传递来实现。
4. 检测器:检测器用于监测从色谱柱中流出的化合物。
常见的检测器包括紫外-可见吸收检测器(UV-Vis)、荧光检测器、质谱检测器等。
二、HPLC的样品处理和分析过程HPLC的样品处理和分析过程一般包括以下几个步骤:前处理、样品进样、色谱分离和检测。
1. 前处理:前处理主要是将待分析的样品净化和浓缩,以去除杂质和提高分析灵敏度。
常见的前处理方法包括固相萃取、液液萃取、净化柱等。
2. 样品进样:进样是将处理过的样品引入进样系统的过程。
样品进样的方式有自动进样和手动进样两种。
自动进样器可以实现多个样品的连续进样,提高工作效率。
3. 色谱分离:色谱分离是HPLC的核心步骤,通过样品在色谱柱中的分配系数差异来实现样品分离。
不同的色谱柱和流动相的选择可实现对不同化合物的分离。
4. 检测:检测器用于监测从色谱柱中流出的化合物,获取它们的信号。
不同的检测器根据其原理和应用场景选择,从而实现对不同样品的定性和定量分析。
三、HPLC的分析应用HPLC在各个领域广泛应用于化学分析和质量控制。
高效液相工作原理及使用
高效液相色谱法是在经典色谱法的基础上,引用了气相色谱的理论,在技术上,流动相改为高压输送(最高输送压力可达4.9´107Pa);色谱柱是以特殊的方法用小粒径的填料填充而成,从而使柱效大大高于经典液相色谱(每米塔板数可达几万或几十万);同时柱后连有高灵敏度的检测器,可对流出物进行连续检测。
特点1.高压:液相色谱法以液体为流动相(称为载液),液体流经色谱柱,受到阻力较大,为了迅速地通过色谱柱,必须对载液施加高压。
一般可达150~350×105Pa。
2. 高速:流动相在柱内的流速较经典色谱快得多,一般可达1~10ml/min。
高效液相色谱法所需的分析时间较之经典液相色谱法少得多,一般少于1h 。
3. 高效:近来研究出许多新型固定相,使分离效率大大提高。
4.高灵敏度:高效液相色谱已广泛采用高灵敏度的检测器,进一步提高了分析的灵敏度。
如荧光检测器灵敏度可达10-11g。
另外,用样量小,一般几个微升。
5.适应范围宽:气相色谱法与高效液相色谱法的比较:气相色谱法虽具有分离能力好,灵敏度高,分析速度快,操作方便等优点,但是受技术条件的限制,沸点太高的物质或热稳定性差的物质都难于应用气相色谱法进行分析。
而高效液相色谱法,只要求试样能制成溶液,而不需要气化,因此不受试样挥发性的限制。
对于高沸点、热稳定性差、相对分子量大(大于400 以上)的有机物(这些物质几乎占有机物总数的75% ~80% )原则上都可应用高效液相色谱法来进行分离、分析。
据统计,在已知化合物中,能用气相色谱分析的约占20%,而能用液相色谱分析的约占70~80%。
高效液相色谱按其固定相的性质可分为高效凝胶色谱、疏水性高效液相色谱、反相高效液相色谱、高效离子交换液相色谱、高效亲和液相色谱以及高效聚焦液相色谱等类型。
用不同类型的高效液相色谱分离或分析各种化合物的原理基本上与相对应的普通液相层析的原理相似。
其不同之处是高效液相色谱灵敏、快速、分辨率高、重复性好,且须在色谱仪中进行。
高效液相色谱HPLC基本原理
色谱柱的温度控制:优化色谱柱的 温度提高分离效率
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
色谱柱的维护:定期清洗和维护色 谱柱保证其性能稳定
色谱柱的填充:优化色谱柱的填充 方式提高分离效果
流动相的组成:有机溶剂和水
流动相的选择原则:根据样品性质和检测器类型选择
流动相的优化方法:通过改变有机溶剂和水的比例、改变有机溶剂的种类、改变有机 溶剂的浓度等方法进行优化
流动相的优化效果:提高分离效果、提高检测灵敏度、降低检测时间等
固定相的选择: 根据样品性质 和分离要求选 择合适的固定
相
固定相的粒径: 粒径越小分离 效果越好但会 增加压力和延
长分析时间
固定相的表面 处理:表面处 理可以提高固 定相的稳定性
和选择性
固定相的填充: 填充方式会影 响柱效和分离 效果常用的填 充方式有轴向 填充、径向填 充和螺旋填充
汇报人:
智能化:I技术在HPLC中的应用提 高分析效率和准确性
高通量:高通量HPLC技术的发展提 高分析速度和通量
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
微型绿色环保:环保型HPLC技术的发展 降低对环境的影响和污染
气相色谱-质 谱联用:提高 检测灵敏度和
准确性
样品采集:选择合适的样品采 集方法如抽样、取样等
样品预处理:对样品进行预处 理如过滤、离心、稀释等
样品保存:选择合适的样品保 存方法如冷藏、冷冻等
样品分析:对样品进行分析如 定性、定量等
进样器选择:根据样品性质 和实验要求选择合适的进样 器
样品准备:选择合适的样品 进行适当的处理和稀释
进样操作:将样品注入进样 器确保样品完全进入色谱柱
安捷伦超高效液相色谱-三重四级杆质谱仪器讲解
液质联用仪本实验室使用的液质联用仪是安捷伦公司6400系列的一款产品,包括超高效液相色谱1290和质谱主机G6460,以及与其配套的计算机和打印机,他们之间通过网络协议通讯,并通过网络交换机连接在一起。
本仪器于2014年年初安装使用,价值两百多万元。
物质只要能溶于液体,均可以被检测。
本实验室主要用于农产品样品的农药残留定性检测,超高效液相色谱1290是整个系统的分离和进样装置,样品在色谱柱中经初步分离,通过接口进入质谱。
质谱以离子源、质量分析器和检测器为核心。
离子源是将分析物中的中性化合物离子化,并将产生的离子在电场的作用下进入离子传输毛细管。
离子传输毛细管是离子的导入通道,它将离子源产生的离子传输进入质谱,同时,隔绝了外部的常压与质谱内部的高真空。
离子通过毛细管后,进入离子光学组件,它包括skimmer1,八极杆以及lens1和lens2,进一步除去了溶剂以及中性分子,也是一个高效的离子传输组件,并聚焦随机运动的离子进入三重四极杆质量分析器。
G6460的质量分析器是三重四级杆,是由三组四极杆空间串联而成,一个质谱就是一个四级杆,所以三重四级杆质谱是空间串联的多级质谱分析,也叫做QQQ质谱。
第一个四级杆根据设定的质合比范围扫描和选择所需的离子。
第二个四级杆,也称碰撞池,用于聚集和传送离子。
在选择离子飞行的途中,引入碰撞气体氮气,第三个四级杆用于分析在碰撞池中产生的碎片离子。
实际上,碰撞池采用了六极杆的设计,拥有更好的聚焦及传输功能,四级杆就被淘汰了,但还沿用三重四级杆的名称。
G6460质谱的检测器包括高能打拿极和电子倍增器,此外,质谱需要在真空环境下工作,它的真空系统由前级真空泵和分子涡轮泵组成,前级真空一般在 1.8-2.5Torr之间,高真空在1.9-2.3*10-5Torr之间。
原理:它以液相色谱作为分离系统,质谱为检测系统。
样品在质谱部分和流动相分离,被离子化后,经质谱的质量分析器将离子碎片按质量数分开,经检测器得到质谱图。
安捷伦1260高效液相色谱培训
2 培训ppt
色谱原理
色谱法的分离原理是:溶于流动相 (mobile phase)中的各组分经过固定相时 (stationary phase)发生作 用(吸附、分配、离子吸引、排阻、亲
。又称为色层法、层析法
3 培训ppt
高效液相色谱仪
高效液相色谱仪的结构:一般可分为5 个主要部分:高压输液系统、进样系统、色 谱分离系统、检测系统、数据处理系统。其 工作过程如下:首先高压泵将贮液器中流动 相溶剂经过进样器送入色谱柱,然后从控制 器的出口流出。当注入欲分离的样品时,流 经进样器贮液器的流动相将样品同时带入色 谱柱进行分离,然后依先后顺序进入检测器, 记录仪将检测器送出的信号记录下来,由此 得到液相色谱图。
(5)蒸发光散射检测器
13 培训ppt
日常维护
常见色谱故障----基线噪音
可能原因:a、检测池脏 b、检测池灯能量下降 c、由泵引起的脉冲 d、检测器上的温度效应 e、检测其中有气泡通过
常见色谱故障----基线漂移
可能原因:a、梯度洗脱所用溶剂有吸收 b、流动相脏 c、色谱柱没有用流动相平衡 d、系统中污染物溢出 e、实验温度不稳定
7 培训ppt
三、 色谱分离系统
色谱分离系统包括:色谱柱、固定相和流动相。其中,色谱 柱是其核心部分。
1、色谱柱的构造 色谱柱由柱管、压帽、卡套(密封环)、筛板(滤片)、接 头、螺丝等组成。柱管材料有玻璃、不锈钢、铝、铜及内 衬光滑的聚合材料的其他金属。玻璃管耐压有限,故金属 管用得较多。 2、色谱柱的类型 色谱柱按照用途分为分析型和制备型两类。 a、常规分析柱(常量柱)一般色谱柱长10~30cm,内径为 2~5mm(常量4.6mm,国内有4mm和5mm),凝胶色谱柱内径 3~12mm,制备往内径较大,可达25mm 以上。 b、窄径柱(细管径柱、半微量柱)柱长10~30cm,内径1~ 2mm
安捷伦高效液相色谱法
3 分离系统——色谱柱
色谱柱是液相色谱的心脏部件,它包括柱管与 固定相两部分。柱管材料有玻璃、不锈钢、铝、铜 及内衬光滑的聚合材料的其他金属。玻璃管耐压有 限,故金属管用得较多。一般色谱柱长5~30cm, 内径为4~5mm,凝胶色谱柱内径3~12mm,制备往 内径较大,可达25mm 以上。一般在分离前备有一 个前置柱,前置柱内填充物和分离柱完全一样,这 样可使淋洗溶剂由于经过前置柱为其中的固定相饱 和,使它在流过分离柱时不再洗脱其中固定相,保 证分离技的性能不受影响。
20-3高效液相色谱的固定相和流动相
(-)固定相
高效液相色谱固定相以承受高压能力来分类, 可分为刚性固体和硬胶两大类。刚性固体以二氧化 硅为基质,可承受7.O×108~1.O×109Pa的高压, 可制成直径、形状、孔隙度不同的颗粒。如果在二 氧化硅表面键合各种官能团,就是键合固定相,可 扩大应用范围,它是目前最广泛使用的一种固定相。 硬胶主要用于离子交换和尺寸排阻色谱中,它由聚 苯乙烯与二乙烯苯基交联而成。可承受压力上限为 3.5×108Pa。固定相按孔隙深度分类,可分为表面 多孔型和全多孔型固定相两类。
(3)高纯度。由于高效液相灵敏度高,对流动相 溶剂的纯度也要求高。不纯的溶剂会引起基线不稳, 或产生“伪峰”。痕量杂质的存在,将使截止波长 值增加50~IOOnm。
(4)化学稳定性好。不能选与样品发生反应或聚 合的溶剂。
(5)低粘度。若使用高粘度溶剂,势必增高压力, 不利于分离。常用的低粘度溶剂有丙酮、乙醇、乙 晴等。但粘度过于低的溶剂也不宜采用,例戊烷、 乙醚等,它们易在色谱柱或检测器内形成气泡,影 响分离.
(二)化学键合相色谱法(CBPC)
采用化学键合相的液相色谱称为化学键合相色谱法, 简称键合相色谱。由于键合固定相非常稳定,在使用 中不易流失,适用于梯度淋洗,特别适用于分离容量 因子k值范围宽的样品。由于键合到载体表面的官能团 可以是各种极性的,因此它适用于种类繁多样品的分 离。
高效液相色谱仪的原理
高效液相色谱仪的原理高效液相色谱仪(HPLC)是一种利用高压将溶剂通过色谱柱进行分离和分析的仪器。
它是一种高效、精确的分析工具,广泛应用于化学、生物、制药等领域。
在HPLC的操作过程中,样品首先被注入进样品回路,然后被高压泵送到色谱柱中进行分离,最后通过检测器进行检测和分析。
HPLC的原理主要包括色谱柱、流动相、进样系统和检测器等几个方面。
首先,色谱柱是HPLC分离的核心部件。
色谱柱内部填充有吸附剂,样品在流动相的作用下,根据其在吸附剂上的亲和力大小进行分离。
常见的色谱柱类型包括反相柱、离子交换柱、凝胶柱等,它们分别适用于不同类型的样品分离。
其次,流动相是HPLC中至关重要的组成部分。
流动相的选择直接影响到分离的效果和分析的准确性。
常见的流动相包括有机溶剂和水的混合物,也有一些特殊应用中使用的流动相,如缓冲液、离子对溶剂等。
进样系统是样品被引入色谱柱的关键环节。
在HPLC中,进样系统通常采用自动进样器或手动进样器,通过精确的体积控制和流速控制,确保样品被准确、快速地送入色谱柱中进行分离。
最后,检测器是HPLC中用于检测和分析样品的设备。
常见的检测器包括紫外-可见吸收检测器、荧光检测器、电化学检测器等。
不同类型的检测器适用于不同类型的样品,可以实现对各种化合物的高灵敏度、高选择性的检测和分析。
综上所述,高效液相色谱仪的原理主要包括色谱柱、流动相、进样系统和检测器等几个方面。
通过对这些原理的深入理解和合理应用,可以实现对各种化合物的高效分离和分析,为化学、生物、制药等领域的研究和生产提供有力的支持。
HPLC的发展也将进一步推动科学技术的进步和应用的拓展。
高效液相色谱基本原理
⑥温度控制系统 温度是气相色谱分析中的最重要最敏感的工作条件之一,要求对气化
室、检测器和色谱柱分别进行严格的温度控制,控温精度均为 ±0.1℃。仪器上有3套独立的自动温度控制电路及其辅助设备,分别 使气化室、检测器恒定在适当温度,使柱温恒定或按程序升温。温度 控制系统的主要元件有铂电阻或热电偶等热敏元件,电子放大器、可 控硅、电热器等,柱箱中还有排风扇。通常用温度计和测温毫伏计来 显示温度的高低。
2. 气相色谱系统
压力控制 控制面板
检测器
进样口 色谱工作站
气路控制
柱箱
气体钢瓶
计算机
1-载气钢瓶;2-减压阀;3-净化器;4-气流调节阀; 5-转子流量计;6-气化室;7-色谱柱;8-检测器
①气路系统 气路系统是一个密闭的管路系统,载气在其中稳定连续地运行,要控
制好载气的纯度和载气流速。它包括载气源、净化干燥器、减压阀、 稳压阀、稳流阀、压力表、流量计、各种管线等。常见的气相色谱仪 有单柱单气路和双柱双气路两种类型,当前一般气相色谱仪都是双柱 双气路的,这种气路结构的仪器既能用于恒温分析,也适用于程序升 温分析。
①高压输液泵
高压输液泵要求能提供连续无脉冲的液流。泵所供应的恒定 流量变动不宜超过1%,流量范围在0.1-10mL/min,泵压一 般在10-40MPa。
商品泵主要包括:螺旋注射泵、气动放大泵、往复柱塞泵等。
② 色谱柱
高效液相色谱柱是决定分离效率的核心部分。一般采用不锈钢材料制 成。色谱柱内壁应经过精密加工,具有高的光滑度。两端接头采用不锈 钢或聚四氟乙烯密封圈。 常用色谱柱的内径在2-6mm,长度在10-50cm。色谱柱中紧密填充 粒度为5-10微米的颗粒状固定相。最常用104 107
103 103 105 104 103 to 103
安捷伦 HPLC工作原理及简单操作
一 、 HPLC各模块工作原理及维护
HPLC: 高效液相色谱仪(High Performances
Liquid Chromatography)。 由储液器、泵、进样器、色谱柱、检
测器、记录仪等几个部分组成。 工作时储液器中的流动相被高压泵打
• 顺时针旋紧清洗阀为关闭状态, 此时流动相由毛细管流向进样 器.
毛细管出口,流向进样器
顺时针关闭清洗阀
废液管,清洗阀打开 时溶剂由此流向废液 瓶.
开/关机操作
整台液相色谱仪的维护
每次用过仪器后必须做!
1. 在使用过含盐缓冲液后必须清水冲洗泵15分钟,此时 必须打开排放阀,不能使废液进入色谱柱。
2. 关上排放阀,用90%+10%的水、甲醇溶液冲洗整个系 统,时间为15~20分钟,流量1ml/min。本步骤主要是冲 洗干净系统内其他含盐的部位。
HPLC各模块的工作原理及维护
检测器—DAD
• DAD (Diode Array Detector)二极 管阵列检测器,是以光电二极管
阵列作为检测元件的UV-VIS检测器. • DAD的光源—氘灯有一定的半衰期,
一般为1000小时左右,所以在没有样 品分析任务时要关闭氘灯,以延长氘 灯的使用寿命,但是也不要频繁的开关, 这样也会影响寿命。同时,打开灯需 要预热10min 左右,灯使用时间越长, 预热的时间也要越长。 • 流动池污染后,会造成灵敏度下降、 噪声加大,应避免脏的样品进入流动 池。定期使用异丙醇冲洗系统对保持 流动池性能有一定好处。
HPLC各模块的工作原理及维护
关于溶剂
• 所有溶剂应为HPLC级,水应为二次超纯水; • 所有溶剂应经过过滤。过滤水应使用水相滤膜,过滤
高效液相色谱仪的原理及应用知识课件
2020/2/8
(4) 梯度淋洗装置
MeOH
梯度洗脱
95%
30%
优点:可提高分离度、缩短分离时间、 降低最小检测量和提高分离精度。
2020/2/8
2、进样系统
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:
2020/2/8
3、分离系统
高效分离柱
直型不锈钢管,内径1~8 mm,柱长5~40 cm。
2020/2/8
色谱柱
2020/2/8
(1) 贮液装置 分析用高效液相色谱的流动相贮罐,常
用1L的锥形瓶加一个电磁搅拌器,在连接 到泵入口处的管线上要加一个过滤器。
2020/2/8
(2) 脱气装置
用于脱去流动相中的溶解气体,流动相先经过脱 气装置再输送到色谱柱。
脱气机、超声脱气、真空脱气等。
2020/2/8
(3) 高压输液泵
孔体积(Vp) :色谱柱中多孔填充剂的所
有孔洞中流动相所占有的体积。
2020/2/8
二、液相色谱中常用术语和参数
柱外体积(Vext):从进样系统到检测器之 间色谱柱以外的液路部分中流动相所占有的 体积。
液体总体积(Vtot) :粒间体积、孔体积和
柱外体积之和。
淋洗体积(V) :从进样开始计算的通过色
分解目标 如何达到的方法
其次,分角度去拆解 最后,从各角度去思
50
PPT的逻辑性
高效液相色谱仪的基本原理
高效液相色谱仪的基本原理关键词:高效液相色谱HPLC基本原理检索途径:维普中文期刊检索baidu google摘要:高效液相色谱仪的系统由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分组成。
储液器中的流动相被高压泵打入系统,样品溶液经进样器进入流动相,被流动相载入色谱柱(固定相)内,由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数,在两相中作相对运动时,经过反复多次的吸附- 解吸的分配过程,各组分在移动速度上产生较大的差别,被分离成单个组分依次从柱内流出,通过检测器时,样品浓度被转换成电信号传送到记录仪,数据以图谱形式打印出来。
正文:1、高效液相色谱仪的系统组成、工作原理高效液相色谱仪的系统由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分组成。
储液器中的流动相被高压泵打入系统,样品溶液经进样器进入流动相,被流动相载入色谱柱(固定相)内,由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数,在两相中作相对运动时,经过反复多次的吸附- 解吸的分配过程,各组分在移动速度上产生较大的差别,被分离成单个组分依次从柱内流出,通过检测器时,样品浓度被转换成电信号传送到记录仪,数据以图谱形式打印出来HPL C仪器的工作过程为:高压泵将贮液器(或槽、罐)中的流动相溶剂经进样器送入色谱柱,然后从控制器的出口流出(通常要回收)。
当注入待测样品时,流经进样器的流动相将样品各组分带入色谱柱中进行分离,分离后的各组分依一定的顺序进入检测器,检测器产生的信号由记录仪记录下来,最后形成液相色谱图。
因此,HPLC仪可分为四个主要组成部分,即:高压输液系统、进样系统、分离系统和检测系统。
⒈高压输液泵这是HPLC仪器中的着急部件之一。
它一般由贮液器、高压输液泵、过滤器等组成。
高压输液泵应该具备密封性好、输出流。
常用的输液泵有恒流泵和恒压泵两种,而恒流泵用的较多(因为它的输出流量能始终保持恒定,与色谱柱引起的阻力大小无关),而恒压泵用的较少。
高效液相色谱HPLC基本原理
4)安培检测器 由恒电位仪和一薄层反应 池(体积为 1~5L )组成。如 图。 该检测器是利用待测物流 入反应池时在工作电极表面发 生氧化或还原反应,两电极间 就有电流通过,此电流大小与 待测物浓度成正比。 采用安培检测器时,流动 相必须含有电解质,且呈化学
塑料块 Teflon 接参比电极 和对电极 接色谱柱
Inject
To Waste
To Column Sample Loop (Fixed Volume) To Column From Pump
From Pump
2)自动进样器
工作原理
3. 色谱柱
1)对色谱柱的要求:内壁光滑的优质不锈钢柱,柱接头的死体积尽可能小。
柱长多为15~30cm,内径为4~5mm(尺寸排阻色谱柱常大于5mm,制备色谱 柱内径更大); 2)柱的填充:主要采用匀浆法。根据使用匀浆试剂的性质不同可分为:
果有两个或以上泵,调节各自的流量,在 高压下混合。
低压梯度
高压梯度
2. 进样系统
进样装置包括两种: 1)手动进样器:目前最常用的为六通阀。由于进样量可由样品管控制, 因此进样准确,重复性好,如图。
装入样品 采样环
进样
进色谱柱 泵入溶剂
出口
手动进样器-六通阀
Load
Sample Syringe To Waste
2) HPLC与GC的比较
分析对象及范围:GC分析只限于气体和低沸点的稳定化合物,而这些物 质只点有机物总数的20%;HPLC可以分析高沸点、高分子量的稳定或不 稳定化合物,这类物质占有机物总数的80%。 流动相的选择:GC采用的流动相中为有限的几种“惰性”气体,只起运 载作用,对组分作用小;HPLC采用的流动相为液体或各种液体的混合, 可供选择的机会多。它除了起运载作用外,还可与组分作用,并与固定 相对组分的作用产生竞争,即流动相对分离的贡献很大,可通过溶剂来 控制和改进分离。 操作温度:GC需高温;HPLC通常在室温下进行。
高效液相色谱原理
高效液相色谱法( HPLC )一、方法原理1、液相色谱法概述高效液相色谱分析法其工作流程为:高压输液泵将贮液器中的流动相以稳定的流速(或者压力)输送至分析体系,在色谱柱之前通过进样器将样品导人,流动相将样品挨次带入预柱、色谱柱,在色谱柱中各组分被分离,并挨次随流动相流至检测器,检测到的信号送至数据处理系统记录、处理和保存。
HPLC 仪器的基本结构2、高效液相色谱法的特点( HPLC )与经典柱色谱原理相同,是由液体流动相将被分离混合物带入色谱柱中,根据各组分在固定相及流动相中吸附能力、分配系数、离子交换作用或者份子尺寸大小的差异来进行分离。
由于高压输液泵、高灵敏度检测器和高效固定相的使用,提高了柱效率,降低了检出限,缩短了分析时间。
法的不足。
高效液相色谱法与气相色谱法相比, 各有所长, 互相补充。
如果能用气相色谱法分析的样品,普通不用液相色谱法,因为气相色谱法分析速度更快、更方便、成本更低。
表面多孔型和全多孔型两大类。
流动相的选择对改善分离效果产生重要的辅助效应。
从实用, 选用的流动相具有便宜、易购的特点外,还应满足下列要求:① ②③ ④⑤与固定相互不相溶,并能保持色谱柱的稳定性。
高纯度,以防所含微量杂质在柱中积累,引起柱 性能的改变。
与所用的检测器相匹配。
应对样品有足够的溶解能力,以提高测定的灵敏 度。
具有低的黏度(可减少溶质的传质阻力,提高柱 效)和适当低的沸点。
( 2 )流动相(淋洗液)3、高效液相色谱法的固定相和流动相 ( 1 )固定相特点是选择性高、分离效能高、分析速度快的特点。
高沸点有机物的分析、离子型化合物、高份子化合物、热稳定性差的化合物以及具有生物活性的物质,弥补了气相色谱⑥应避免使用具有显著毒性的溶剂,以保证工作人员的安全。
液相色谱法中常用的流动相有正己烷、正庚烷、甲醇、乙腈等。
4、高效液相色谱法的主要类型( 1 )液—固吸附色谱法①分离原理:基于各组分吸附能力的差异来进行混合物分离的。
高效液相色谱原理
高效液相色谱原理
高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)是一种广泛应用于化学分析,生物化学和制药领域的分离技术。
它通过利用不同物质在液相中的分配行为,将样品中的化合物分离和检测出来。
色谱柱
在HPLC中,色谱柱是至关重要的组成部分。
色谱柱通常由不同种类的填料组成,例如疏水性填料和亲水性填料。
填料的特性影响了化合物的分布和分离效果。
流动相
HPLC中的流动相是承载样品分子的溶剂。
流动相的选择取决于目标化合物的性质以及分离柱的填料。
常见的流动相包括水,有机溶剂或它们的混合物。
样品处理
在进行HPLC分析之前,样品通常需要进行处理。
样品处理包括样品提取、净化和预处理,以确保样品中目标化合物的浓度在可检测范围内。
分离原理
HPLC分离原理基于不同化合物在液相中与填料的分配系数不同。
当样品通过填充色谱柱时,不同的化合物受到填料的吸附作用和与流动相的分配作用,导致化合物在色谱柱中以不同的速率移动。
检测方法
HPLC分离后的化合物通常需要通过检测器进行检测和定量。
常见的检测方法包括紫外吸收检测、荧光检测和质谱检测。
应用领域
HPLC技术在药物分析、环境监测、食品检测等领域有着广泛的应用。
它不仅可以对化合物进行定性、定量分析,还可以进行结构鉴定和纯度检测。
结语
高效液相色谱技术的发展为化学分析提供了强大的工具。
通过理解HPLC原理和工作原理,我们可以更准确、快速地分离和检测复杂的混合物,为科学研究和实验提供有力支持。
高效液相色谱仪工作原理
高效液相色谱仪工作原理
高效液相色谱仪(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)是一种常用的分析仪器,广泛应用于药物、化学、环
境等领域中。
HPLC的工作原理基于样品的分离和检测。
其基本组成部分包
括溶剂供给系统、样品进样器、色谱柱、检测器和数据处理系统。
首先,溶剂供给系统会将溶剂经过一系列的操作和混合,形成流动相。
流动相会通过样品进样器,将待分析的溶液按照要求的进样量引入到系统中。
样品进入后,会经过色谱柱,色谱柱是整个分离过程的核心部分。
色谱柱内部是填充物,称为固定相,其具有特定的化学性质和物理结构。
固定相作为分离介质,可以根据组分的相互作用力,将样品中的不同成分分离开来。
常见的固定相有反相柱、离子交换柱、手性柱等。
在色谱柱的分离过程中,流动相会根据样品中不同成分的亲疏水性或其他特性,以不同的速率通过色谱柱。
这样,样品中的各种成分就会被分离开来,并以一定的时间顺序出柱。
当组分逐个通过色谱柱后,进入检测器。
检测器对组分进行检测,并将其转化为相应的信号。
常见的检测器有紫外可见光谱检测器、荧光检测器、折射率检测器等。
这些检测器可以根据组分的特性对其进行灵敏而准确的检测。
最后,检测器生成的信号会传输给数据处理系统进行信号放大、滤波、数字化等处理。
数据处理系统会将处理后的信号以图形或数字形式展示出来,并进行数据分析和结果计算。
总之,HPLC通过有效的样品分离和灵敏的检测技术,可以快速、准确地分析样品中的各种成分,提供有关样品组分和含量的重要信息。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
前言
色谱柱内部的作用原理
时间 t
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 5
分离 tr2-tr1 峰宽 Wb1,2
前言
色谱柱内部的作用原理
tr2-tr1
tr2-tr1
较好分离
对比
较差分离
Wb1
Wb2
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 6
较好分离
对比
Wb1
Wb2
较差分离
前言
色谱柱内部的作用原理
Rs
tr2 tr1 1/ 2 (Wb2 Wb1)
分离度是对色谱基线分 离。
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 7
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 12
关键参数
保留因子 (k)
k
=
æ ç
tr
è
- t0 t0
ö ÷ ø
保留因子测定了样品组分在固定相与流动相中的保留时间之比。它是用保留 时间除以不保留峰的出峰时间 (t0) 计算得出的。
Wb2
t
关键参数
分离度 — 基线分离
分离度是对色谱柱分离目标峰能力的描 述。分离度将受到柱效 (N)、选择性 (a) 和保留 (k) 的影响。
• 可以进行充分定量分析的可测分离的最 小分离度为 1。
• 可辨别出两个等高峰之间峰谷的最低分 离度为 0.6。
• 稳定的分析方法通常需要分离度达到 1.7 或更高。
该方程式显示出流速 何影响保留因子的。
(F)、梯度时间
(tG)、梯度范围
(ΔΦ)
和柱体积
(Vm)
是如
请记住:为使保留因子保持恒定,分母的改变需要由分子相应按比例改变来 抵消,反之亦然。
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 14
峰容量
定义
峰容量是指在给定时间和分离度条件下可以分离的色谱峰数目 (n)。 峰容量取决于柱长和填料粒径等不同的因素。
关键参数
选择性或分离因子 (α)
a k2
k1
a 选择性
k1 第一个峰的保留因子 k2i 第二个峰的保留因子
选择性是两个峰顶点间时间或距离的量度。如果 α = 1,则两个峰具有相同的 保留时间,并且会被共洗脱。它被定义为容量因子之比。
影响保留因子的参数: • 固定相 • 流动相 • 柱温
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 15
折合理论塔板高度 (h)
Van Deemter 方程
h = A + B/u + C u
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 27
加和曲线:Van Deemter
传质阻力
涡流扩散 +轴向扩散 流速
Van Deemter 方程
h:折合理论塔板高度
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 22
Van Deemter 方程
涡流扩散
weddy ~ λ dp
λ:色谱柱填料的品质
扩散路径的不同是由于:
不同的路径
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 23
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 3
目录 (ToC)
前言 • 色谱柱内部的作用原理 关键参数 • 保留时间与峰宽 • 分离度 — 基线分离 • 分离度 — 基本公式 • 柱效或理论塔板数 • 保留因子 • 选择性或分离因子 影响选择性的因素 • 选择性 — 示例 1 • 选择性 — 示例 2 • 选择性 — 示例 3 • 塔板数
关键参数
分离度 — (U)HPLC 的基本方程式
选择性对分离度的影响最大 • 改变固定相 • 改变流动相 塔板数最容易增加
该图阐明了分离度是选择性、柱效和保留的函数。
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 11
关键参数
时间 t
分离 tr2-tr1 峰宽 Wb1,2
关键参数
保留时间与峰宽
tr2 tr1
h
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 8
W1/2 Wb1
tri 化合物 i 的保留时间 W1/2 半峰高处的峰宽 Wbi 基线峰宽
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 20
影响分离的因素
高塔板数 (N) 可提供: • 尖锐的窄峰 • 更出色的检测能力 • 分离复杂样品的峰容量
但分离度只随塔板数平方根的增大而提高。 • RS ~ N
塔板数的增大受实验条件的限制 • 分析时间、柱压
关键参数
N、α 及 k 对分离度的影响
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 16
影响分离的因素
同一种样品采用不同固定相,但始终采用相同柱温、流动相和梯度进行分析。
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 17
针对不同填料粒径进行测定
• 使用小粒径填料可 以获得较小的理论 塔板高度,从而实 现更高的分离效率
• 对于更小粒径的填 料,流速提高时分 离效率的损失更少
• 化合物和仪器特异 性
• 最佳流速取决于具 体化合物
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 28
柱效或理论塔板数 (N)
2
N
16
tr Wb
2
N
5.54
tr W1/
2
柱效用于比较不同色谱柱的性能。由理论塔板数 N 表示。
具有高塔板数的色谱柱柱效更高。与具有较低塔板数的色谱柱相比,具有高塔 板数的色谱柱在给定保留时间处可以获得更窄的色谱峰。
影响柱效的参数: • 柱长(增加柱长可以提高柱效) • 填料粒径(减小填料粒径可以提高柱效)
影响保留因子的参数:
• 固定相 • 流动相 • 梯度斜率* • 系统驻留体积*
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 13
*仅指梯度洗脱
关键参数
保留因子 (k) — 梯度洗脱
k ` tG F S Vm
2
安捷伦科技致力于为教育领域做出 贡献,并愿意提供这里所包含的为 公司所拥有之资料的访问权限。
本幻灯片集由安捷伦科技制作。幻灯片集的使用仅限于教 学目的。其中所包含的资料和信息被“原样”接受,安捷伦 对于资料不作任何形式的陈述或担保,并且对于您对资料 的使用或复制不承担责任。由于您使用、复制或传播这些 资料所引起或相关之损失,安捷伦不承担责任。您同意赔 偿并使安捷伦免于遭受由于您使用或复制这些资料所招致 的任何索赔。
Van Deemter 方程
“传质阻力”
wC ~ dp2
不同的扩散路径
多孔填料 流动相的固定层
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 25
Van Deemter 方程
Van Deemter 方程通过综合考虑分离过程中引起峰展宽的物理学、动力学
5.0 m 3.5 m 1.8 m
峰容量
梯度分析
h f (w 2 ) 折合理论塔板高度是峰宽的函数
等度运行: 峰宽仅取决于扩散过程。 梯度运行:
峰宽取决于扩散过程和柱头梯度聚焦。
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 29
影响分离的因素
同一种样品采用相同固定相和柱温,但采用不同流动相进行分析(相同 梯度)。
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 18
影响分离的因素
同一种样品采用相同固定相、流动相及相同梯度,但采用不同柱温 进行分析。
ToC
仅用于教学目的 2014 年 12 月 4 日 © Agilent Technologies, Inc. 2016 19
影响分离的因素
HPLC 中“塔板”的含义
Rs
~
1 4
N
Rs
~
1 4
Lc H
~
1 4
LC 柱长 dp 填料粒径 h 折合理论塔板高度