3-高效液相色谱分析d3(精)

Hs

Cs
d
2 f
Ds
u
Cs：常数（与k有关），Ds为扩散系数，df 固定液厚度
固定相引起峰扩展解决办法： 液液分配色谱：
使用薄的固定相 吸附、排阻和离子交换色谱：
使用小颗粒填料。
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（2）流动相传质阻力项
① 流动相中传质阻力相Hm
Hm

Cm
d
2 p
第3章 高效液相色谱法
（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）
教学要求
了解高效液相色谱仪的一般构造流程及部件 熟悉高效液相色谱法色谱条件的选择 掌握液相色谱的各种分离机理及适用对象 掌握各种检测器的原理及特性 掌握常用液相色谱固定相及流动相的特性及选用原则
如挥发性差、极性强、具有生物活性、热稳定性差的物质。
因此，HPLC的应用范围已经远远超过气相色谱。
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§2-1 高效液相色谱法的特点
特点：
高压 ：采用高压输液设备，（150~350）× 105 Pa 高速：分析速度快； 高效：柱效很高。（n>30000）
化学键合相色谱的出现，是HPLC的重大突破 化学键合色谱是HPLC最常用的固定相，大约占HPLC固
定相的四分之三。 它适用于分离几乎所有类型的化合物 。
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2、液－固吸附色谱（adsorption chromatography）： 基于组分在固体吸附剂表面上具有不同吸附能力而分离。 组分分子结构与吸附剂几何结构相适应时，易于吸附 应用： 分离几何异构体 分离不同的官能团的化合物。 但不能用于分离同系物。
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3、离子对色谱法（Ion Pair Chromatography, IPC） 分离强极性的有机酸、碱存在的问题： 用正相色谱：保留值太大、峰拖尾，甚至不出峰。 用反相色谱：保留太小。 采用离子对色谱可以解决以上问题：
将与溶质离子电荷相反的离子加到流动相或固定相中， 与溶质离子形成离子对，从而控制溶质离子保留行为。
学时：4学时
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液相色谱是以液体为流动相的色谱方法。 现代液相色谱采用高压输液系统输送流动相，且分析速度
快、分离效率高。
故称高效液相色谱法（HPLC）；又称高压或现代液相色谱法 （High Performance Liquid Chromatography） HPLC则适合于分析用气相色谱难以分析的物质。
可以在数分钟内完成数百种物质的分离。 高灵敏度：10-9g （UV）；10-11g （荧光检测）
局限性： 设备昂贵 维持费较高（柱填料和流动相价格高 ）
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HPLC与GC的比较 分析对象及范围： GC：气体和低沸点的稳定化合物。（~20%） HPLC：高沸点、高分子量的稳定或不稳定化合物（~80%） 流动相的选择： GC：有限的几种气体，只运载作用，对组分作用小； HPLC：液体或各种液体的混合，可供选择的机会多。
2、纵向扩散项 Hd
Hd=CdDm/u
Cd为常数，Dm为扩散系数，u为流动相线速度。
液体扩散系数Dm比气体Dg小得多（小10-4~10-5）
∴ HPLC中：Hd的影响通常可以忽略 而GC中，纵向扩散项很重要
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3、传质阻力项
（1）固定相传质阻力项
固定液为极性，流动相为非极性
反相色谱：
固定液为非极性，流动相为极性。
➢ 由于液—液分配色谱固定相易流失，现已被化学键合相色谱所替代。
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化学键合相色谱(CBPC) 通过化学反应将有机基团键合到硅胶（载体）表面上，
代替机械涂渍的液体固定相。 这种固定相避免了固定相流失，大大改善了固定相功能， 适用于梯度洗脱，分离选择性大大增加。
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1、液—液分配色谱及化学键合相色谱 液—液分配色谱： 基于组分在两相间多次分配产生差速迁移实现分离。
固定相：载体+固定液 载体：硅胶；
为了避免固定相流失，固定相和流动相极性要相差大
（与GC不同, GC:极性相似相溶 ）
正相色谱：
应用最普及
H2O、甲醇等使用方 便；价格便宜
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• HPLC和GC的H-u图十分相似，区别是： • HPLC板高H比GC小一个数量级，说明HPLC柱效高 • 对于HPLC，为了取得良好的柱效，流速不一定要很高。
降低H，提高柱效的方法
减小填料粒度 减小填料孔穴深度 用低粘度溶剂作流动相 采用低速流动相 （通常： u=1mL/min）
B/u小，u无需高
H小，柱效高
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§2-3高效液相色谱法主要类型及分离原理
根据固定相和分离机理的不同，液相色谱法可分为： 1、液液分配色谱法（LLC） 2、液固吸附色谱法（LSC） 3、离子对色谱法（IPC） 4、离子交换色谱法（IEC） 5、离子色谱法（IC） 6、空间排阻色谱法（SEC）
X 水相
Dm
u
Cm：常数（与k有关，其值取决于柱直径、形状和填充的填料结构 ） Dm：流动相中扩散系数，dp ：为填充物的平均直径
② 滞留的流动相中传质阻力相Hsm
多孔固定相造成的部分流动相滞留。
H sm

Csmd
2 p
Dm
u
H = He + Hd+Hs+Hm+Hms
Hd可以忽略
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流动相除了起运载作用外，还可与组分作用。 操作温度： GC：需较高温度； HPLC：室温下进行。
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§3-2 影响色谱峰扩展及色谱分离的因素
1、涡流扩散项 He
H = A + B / u + C·u
He = 2λdp
He Hd
同GC：λ:填充不规则因子，dp :填充物平均直径。