仪器分析化学第八章色谱分析基础全套课件(新)
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《色谱分析法》PPT课件
死时间tm：不被固定相溶解或吸附的组分的保留时 间（即组分在流动相中的所消耗的时间），或流动 相充满柱内空隙体积占据的空间所需要的时间，又 称流动相保留时间
调整保留时间tR’：组分的保留时间与死时间之差值， 即组分在固定相中滞留的时间
tR' tR tm
或t
' R
tR
t0
保留体积VR：从进样开始到组分出现浓度极大点时 所消耗的流动相的体积
16(
t
' R
)2
W
5.54( tR' )2 W1 2
H eff L / neff
讨论：neff 和H eff 扣除了死时间，更能真实的反映柱效 k ，neff n理
小结
塔板理论的贡献：从热力学角度Hale Waihona Puke 提出了评价柱效高低的n和H的计算式
塔板数 n是色谱柱的特征参数。当色谱柱长度一定时，
2. 纵向扩散项（分子扩散项）：B/u
产生原因： 峰在固定相中被流动相推动向前、展开 →两边浓度差
纵向扩散系数 B 2 Dg
— 弯曲因子（ 1） 填充柱 1 空心毛细管柱 1
Dg — 组分在载气中的扩散系数（常数）
影响因素： B u tR ，B Dg
Dg
T
一般分类 液相色谱LC
分离方法
L-L分离
固定相
吸附在固定相表面的液体
液相-固定相 固定相表面键合的有机相
液固或吸附
离子交换
尺寸排阻
气 相 色 谱 GC （流动相为气 体）
气、液 气-键相 气-固定体
超临界流体色 谱 SFC （ 流 动 相超临界流体）
固体 离子交换树脂 聚合物中间隙 吸附在固定相表面的液体 固体表面键合的有机物 固体 固体表面键合的有机物
调整保留时间tR’：组分的保留时间与死时间之差值， 即组分在固定相中滞留的时间
tR' tR tm
或t
' R
tR
t0
保留体积VR：从进样开始到组分出现浓度极大点时 所消耗的流动相的体积
16(
t
' R
)2
W
5.54( tR' )2 W1 2
H eff L / neff
讨论：neff 和H eff 扣除了死时间，更能真实的反映柱效 k ，neff n理
小结
塔板理论的贡献：从热力学角度Hale Waihona Puke 提出了评价柱效高低的n和H的计算式
塔板数 n是色谱柱的特征参数。当色谱柱长度一定时，
2. 纵向扩散项（分子扩散项）：B/u
产生原因： 峰在固定相中被流动相推动向前、展开 →两边浓度差
纵向扩散系数 B 2 Dg
— 弯曲因子（ 1） 填充柱 1 空心毛细管柱 1
Dg — 组分在载气中的扩散系数（常数）
影响因素： B u tR ，B Dg
Dg
T
一般分类 液相色谱LC
分离方法
L-L分离
固定相
吸附在固定相表面的液体
液相-固定相 固定相表面键合的有机相
液固或吸附
离子交换
尺寸排阻
气 相 色 谱 GC （流动相为气 体）
气、液 气-键相 气-固定体
超临界流体色 谱 SFC （ 流 动 相超临界流体）
固体 离子交换树脂 聚合物中间隙 吸附在固定相表面的液体 固体表面键合的有机物 固体 固体表面键合的有机物
《色谱分析基础》课件
薄层色谱法：利用薄层色谱技术， 分离和分析液体和固体混合物
色谱分析的原理
色谱分析是一种分离和鉴定混合物的方法 原理：利用不同物质在固定相和流动相中的分配系数不同，实现分离 色谱分析包括气相色谱和液相色谱两种类型 气相色谱适用于分析挥发性物质，液相色谱适用于分析非挥发性物质
色谱柱的选择和使用
色谱柱类型： 填充柱、毛细 管柱、微板柱
法
样品保存：选 择合适的保存 方法和保存条
件
样品预处理： 包括样品的粉 碎、研磨、过
筛等
样品提取：选 择合适的提取 方法和提取条
件
样品净化：去 除样品中的杂 质和干扰物质
样品浓缩：将 提取液浓缩至 适宜的浓度进
行色谱分析
进样技术
进样方式：手动进样、自动进样 进样量：根据样品浓度和检测需求确定 进样时间：根据仪器性能和样品性质确定 进样温度：根据样品性质和检测需求确定
检测：选择合适的检 测器，如紫外检测器、 荧光检测器等，检测 样品的响应信号
添加标题
数据处理：对检测信 号进行数据处理，如 峰面积、保留时间等， 得到样品的定性和定 量结果
实验结果和数据分析
实验结果：色谱图中的峰高、峰面积、保留时间等参数 数据分析：通过峰高、峰面积、保留时间等参数进行定性和定量分析 结果解释：根据分析结果，对样品进行定性和定量分析 数据处理：对实验数据进行处理，如平滑、基线校正等 结果报告：撰写实验报告，包括实验方法、结果、讨论和结论等
施
实验结束后， 及时清理实验 现场，确保实
验室整洁
仪器设备安全防范措施
确保仪器设备接地良好，避免静电 干扰
操作仪器设备时，应佩戴防护眼镜 和手套等防护用品
添加标题
添加标题
色谱分析总论PPT资料(正式版)
各种保留值预测理论
２、技术发展
1)超临界流体色谱
❖ 超临界流体：物质处于临界温度和临界压力以上，既不是液 体也不是通常的气体，而是单一相态的流体。
❖ 使用超临界流体作流动相的色谱法称为supercritical fluid chromatography, SFC
❖ 特点：具有气体的低黏度和高扩散系数，又具有液体的强溶 解能力，参与溶质的分配作用，同时具有气相色谱和液相色 谱的优点。
柱长 L u 死时间 t0
调整保留时间(adjusted retention time, tr’ )：某组 份的保留时间扣除死时间后的保留时间，它是组份在 固定相中的滞留时间。即
由于保留时间为色谱定性依据。但同一组份的保留时 间与流速有关，因此有时需用保留体积来表示保留值。
死体积V0：色谱柱管内固定相颗粒间空隙、色谱仪管 路和连接头间空隙和检测器间隙的总和。忽略后两项 可得到：
液体 液体
固体 液体
液-固色谱 液-液色谱
液相色谱LC
气体 气体
固体 液体
气-固色谱 气相色谱GC 气-液色谱
2、按分离的原理分类
❖ 吸附色谱：吸附性能的差异
气固 液固
❖ 分配色谱：分配系数的不同
溶解度 液体
❖ 离子交换色谱：分离组分与固定相离子进行可逆交换
离子交换树脂
❖ 空间排阻色谱：分子筛
Vr' VrV0tr' •Fco
以上保留时间和保留体积又统称保留值。
色谱曲线的意义
✓ 色谱峰数=样品中单组份的最少个数； ✓ 色谱保留值——定性依据； ✓ 色谱峰高或面积——定量依据； ✓ 色谱保留值或区域宽度——色谱柱分离效能评价指标； ✓ 色谱峰间距——固定相或流动相选择是否合适的依据。
２、技术发展
1)超临界流体色谱
❖ 超临界流体：物质处于临界温度和临界压力以上，既不是液 体也不是通常的气体，而是单一相态的流体。
❖ 使用超临界流体作流动相的色谱法称为supercritical fluid chromatography, SFC
❖ 特点：具有气体的低黏度和高扩散系数，又具有液体的强溶 解能力，参与溶质的分配作用，同时具有气相色谱和液相色 谱的优点。
柱长 L u 死时间 t0
调整保留时间(adjusted retention time, tr’ )：某组 份的保留时间扣除死时间后的保留时间，它是组份在 固定相中的滞留时间。即
由于保留时间为色谱定性依据。但同一组份的保留时 间与流速有关，因此有时需用保留体积来表示保留值。
死体积V0：色谱柱管内固定相颗粒间空隙、色谱仪管 路和连接头间空隙和检测器间隙的总和。忽略后两项 可得到：
液体 液体
固体 液体
液-固色谱 液-液色谱
液相色谱LC
气体 气体
固体 液体
气-固色谱 气相色谱GC 气-液色谱
2、按分离的原理分类
❖ 吸附色谱：吸附性能的差异
气固 液固
❖ 分配色谱：分配系数的不同
溶解度 液体
❖ 离子交换色谱：分离组分与固定相离子进行可逆交换
离子交换树脂
❖ 空间排阻色谱：分子筛
Vr' VrV0tr' •Fco
以上保留时间和保留体积又统称保留值。
色谱曲线的意义
✓ 色谱峰数=样品中单组份的最少个数； ✓ 色谱保留值——定性依据； ✓ 色谱峰高或面积——定量依据； ✓ 色谱保留值或区域宽度——色谱柱分离效能评价指标； ✓ 色谱峰间距——固定相或流动相选择是否合适的依据。
第八章色谱分析基础
2019/2/19
3.分配比 （partion radio）k
在实际工作中，也常用分配比来表征色谱分配 平衡过程。分配比是指，在一定温度下，组分在两 相间分配达到平衡时的质量比：
组分在固定相中的质量 ms k 组分在流动相中的质量 mM
分配比也称：
容量因子(capacity factor)；容量比(capacity factor)；
气液(液液)两相间的反复多次分配过程。
2019/2/19
1. 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。 （动画）
1. 分配系数与分配比都是与组分及固定相的热力学性质 有关的常数，随分离柱温度、柱压的改变而变化。 2. 分配系数与分配比都是衡量色谱柱对组分保留能力的 参数，数值越大，该组分的保留时间越长。
3. 分配比可以由实验测得。
2019/2/19
4. 容量因子与分配系数的关系
MS VS M V c V K k S S s S Mm M S cm Vm Vm Vm
滞留因子（retardation factor）： RS uS
u
us：组分在分离柱内的线速度；u：流动相在分离柱内的线 速度；滞留因子RS也可以用质量分数ω表示：
RS ms ms m M 1 1 m 1 k 1 s mM
若组分和流动相通过长度为 L 的分离柱，需要的时间分 别为tR和tM，则：
fundamental of chromatograph theory
3.分配比 （partion radio）k
在实际工作中，也常用分配比来表征色谱分配 平衡过程。分配比是指，在一定温度下，组分在两 相间分配达到平衡时的质量比：
组分在固定相中的质量 ms k 组分在流动相中的质量 mM
分配比也称：
容量因子(capacity factor)；容量比(capacity factor)；
气液(液液)两相间的反复多次分配过程。
2019/2/19
1. 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。 （动画）
1. 分配系数与分配比都是与组分及固定相的热力学性质 有关的常数，随分离柱温度、柱压的改变而变化。 2. 分配系数与分配比都是衡量色谱柱对组分保留能力的 参数，数值越大，该组分的保留时间越长。
3. 分配比可以由实验测得。
2019/2/19
4. 容量因子与分配系数的关系
MS VS M V c V K k S S s S Mm M S cm Vm Vm Vm
滞留因子（retardation factor）： RS uS
u
us：组分在分离柱内的线速度；u：流动相在分离柱内的线 速度；滞留因子RS也可以用质量分数ω表示：
RS ms ms m M 1 1 m 1 k 1 s mM
若组分和流动相通过长度为 L 的分离柱，需要的时间分 别为tR和tM，则：
fundamental of chromatograph theory
仪器分析绪论及色谱基础_PPT幻灯片
分配色谱创始人马丁和辛格
马丁1910年3月1日生于伦敦，1932年获剑桥大学学 士学位，1936年获博士学位；
辛格1914年10月28日出生于利物浦， 1933年进入剑 桥大学三位一体学院（学习物理、化学和生理学）， 1936-1939年间在该校生物化学实验室做研究生。
1938年，马丁与辛格在研究乙酰氨基酸时观察到，这 些氨基酸在氯仿和水之间的分配系数明显不同，他们尝 试在两种逆向流动的溶剂间分配氨基酸以便分离它们， 但没有成功，后来发现如果使水吸附在硅胶上保持水相 不动，只许氯仿相流动，分配过程就可以顺利进行。
气液色谱的问世
Martin 和 Synge 在 1941 年研究液-液分配色谱时就 提出可以使用气体作流动相，即气-液分配色谱。
一直到 1950 年 Martin 最后证实自己预言的正确。 Martin 于 1950 到国家医学研究所，他邀请年青科学 家 A.T. James 参加他的研究，用气体做流动相的气液分配色谱，对脂肪酸进行精细分离，他们使用硅藻土 助滤剂做载体，用硅油固定相，用气体流动相,这就是 气-液分配色谱了，把色谱柱末端浸入有指示剂的溶液 中，分离出来脂肪酸的量用滴定法测定。但是不久 Martin 就研究出一种自动滴定的仪器来。后来知道对 高沸点化合物，必须把色谱柱加热才行，于是就在色谱 柱外面加一个蒸汽套。
为什么学习仪器分析
？
环境分析中的种种问题？
环境介质中有什么潜在有毒物质？来自何方？ 进入环境后有什么变化？【污染物的存在形 态、污染水平、迁移及转化规律和对人体接 触量】
民用化学品中有害化学物质的存在形态、含 量、与人体的接触途径和总接触量？
异构体、对映体在环境中的累积迁移？ ……
一、分析化学的发展及仪器分析的产生
仪器分析 色谱法ppt课件
2021/4/18
3. 色谱柱（分离柱）
色谱柱：色谱仪的核心部件。 柱材质：不锈钢管或玻璃管，内径3-6毫米。长度可根据 需要确定。 柱填料：粒度为60-80或80-100目的色谱固定相。
液-固色谱：固体吸附剂 液-液色谱：担体+固定液 柱制备对柱效有较大影响，填料装填太紧，柱前压力大， 流速慢或将 柱堵死，反之空隙体积大，柱效低。 有关固定液性质及其选择见下一节。
2021/4/18
2. 进样装置
进样装置：进样器+气化室； 气体进样器（六通阀）：推拉式和旋转式两种。 试样 首先充满定量管，切入后，载气携带定量管中的试样气体 进入分离柱；
2021/4/18
液体进样器： 不同规格的专用注射器，填充柱色谱常用10μL； 毛细管色谱常用1μL；新型仪器带有全自动液体进样 器，清洗、润冲、取样、进样、换样等过程自动完 成，一次可放置数十个试样。 气化室：将液体试样瞬间 气化的装置。无催化作用。
温控系统
结构流程
2021/4/18
二、气相色谱结构流程
process of gas chromatograph
1-载气钢瓶；2-减压阀；
3-净化干燥管；4-针形 阀；5-流量计;6-压力 表；4-针形阀；5-流量 计;6-压力表；
9-热导检测器；10-放 大器；11-温度控制器； 12-记录仪；
2021/4/18
4.尺寸排阻色谱法
(size exchange chromatography ）
利用分子大 小不同的分子在 多孔固定相中的 选择渗透
2021/4/18
5.亲和色谱法
(affinity chromatography )
利用生物分子间高专属性亲和力 的进行分离的技术称为亲和色谱法
3. 色谱柱（分离柱）
色谱柱：色谱仪的核心部件。 柱材质：不锈钢管或玻璃管，内径3-6毫米。长度可根据 需要确定。 柱填料：粒度为60-80或80-100目的色谱固定相。
液-固色谱：固体吸附剂 液-液色谱：担体+固定液 柱制备对柱效有较大影响，填料装填太紧，柱前压力大， 流速慢或将 柱堵死，反之空隙体积大，柱效低。 有关固定液性质及其选择见下一节。
2021/4/18
2. 进样装置
进样装置：进样器+气化室； 气体进样器（六通阀）：推拉式和旋转式两种。 试样 首先充满定量管，切入后，载气携带定量管中的试样气体 进入分离柱；
2021/4/18
液体进样器： 不同规格的专用注射器，填充柱色谱常用10μL； 毛细管色谱常用1μL；新型仪器带有全自动液体进样 器，清洗、润冲、取样、进样、换样等过程自动完 成，一次可放置数十个试样。 气化室：将液体试样瞬间 气化的装置。无催化作用。
温控系统
结构流程
2021/4/18
二、气相色谱结构流程
process of gas chromatograph
1-载气钢瓶；2-减压阀；
3-净化干燥管；4-针形 阀；5-流量计;6-压力 表；4-针形阀；5-流量 计;6-压力表；
9-热导检测器；10-放 大器；11-温度控制器； 12-记录仪；
2021/4/18
4.尺寸排阻色谱法
(size exchange chromatography ）
利用分子大 小不同的分子在 多孔固定相中的 选择渗透
2021/4/18
5.亲和色谱法
(affinity chromatography )
利用生物分子间高专属性亲和力 的进行分离的技术称为亲和色谱法
色谱法基本理论PPT课件
阐述本ppt课件的目的，即帮助学习者 系统了解和掌握色谱法的基本原理、 技术和应用，提高分析问题和解决问 题的能力。
02 色谱法的基本原理
分离原理
分离原理
色谱法的基本原理是利用不同物质在固定相和流动相之间的分配平衡来实现分离。当流动 相经过固定相时，与固定相发生相互作用，使得不同物质在固定相和流动相之间的分配平 衡不同，从而实现分离。
开发新型色谱技术
研究和发展新型色谱技术，如微流控芯片色谱、超临界流体色谱等， 以适应不同类型和规模的样品分析。
联用技术结合
将色谱法与其他分析技术（如质谱、光谱等）联用，可以实现更复杂 样品的高效分离和鉴定。
自动化和智能化发展
通过自动化和智能化技术的引入，实现色谱分析的远程控制、实时监 测和数据分析，提高分析效率和准确性。
感谢您的观看
分配平衡
色谱法中的分配平衡是指物质在固定相和流动相之间的分布情况。物质在两相之间的分配 平衡受到多种因素的影响，如物质的性质、温度、压力等。
相互作用
物质在固定相和流动相之间的相互作用是影响分配平衡的重要因素。不同的物质与固定相 和流动相之间的相互作用力不同，因此表现出不同的分配平衡，从而实现分离。
固定相和流动相
保留机制
01
保留机制
保留机制是指物质在色谱法中通过固定相的保留作用而滞留在固定相中
的过程。物质的保留机制主要取决于物质与固定相之间的相互作用力和
性质差异。
02
竞争吸附
在色谱法中，多种物质会竞争吸附到固定相上，形成竞争吸附现象。竞
争吸附会影响物质的保留时间和分离效果，因此在选择固定相和流动相
时需要考虑竞争吸附的影响。
色谱法可用于研究化学反应动力学，通过分析反应中间产物和产物， 揭示反应机理和速率常数。
02 色谱法的基本原理
分离原理
分离原理
色谱法的基本原理是利用不同物质在固定相和流动相之间的分配平衡来实现分离。当流动 相经过固定相时，与固定相发生相互作用，使得不同物质在固定相和流动相之间的分配平 衡不同，从而实现分离。
开发新型色谱技术
研究和发展新型色谱技术，如微流控芯片色谱、超临界流体色谱等， 以适应不同类型和规模的样品分析。
联用技术结合
将色谱法与其他分析技术（如质谱、光谱等）联用，可以实现更复杂 样品的高效分离和鉴定。
自动化和智能化发展
通过自动化和智能化技术的引入，实现色谱分析的远程控制、实时监 测和数据分析，提高分析效率和准确性。
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分配平衡
色谱法中的分配平衡是指物质在固定相和流动相之间的分布情况。物质在两相之间的分配 平衡受到多种因素的影响，如物质的性质、温度、压力等。
相互作用
物质在固定相和流动相之间的相互作用是影响分配平衡的重要因素。不同的物质与固定相 和流动相之间的相互作用力不同，因此表现出不同的分配平衡，从而实现分离。
固定相和流动相
保留机制
01
保留机制
保留机制是指物质在色谱法中通过固定相的保留作用而滞留在固定相中
的过程。物质的保留机制主要取决于物质与固定相之间的相互作用力和
性质差异。
02
竞争吸附
在色谱法中，多种物质会竞争吸附到固定相上，形成竞争吸附现象。竞
争吸附会影响物质的保留时间和分离效果，因此在选择固定相和流动相
时需要考虑竞争吸附的影响。
色谱法可用于研究化学反应动力学，通过分析反应中间产物和产物， 揭示反应机理和速率常数。
色谱分析(气相)PPT课件
在进行实验之前，应仔细阅读实验指导手 册，了解实验步骤、注意事项和可能的风 险。
使用正确的实验器材
注意实验室通风
确保使用与实验要求相符的器材，如色谱 柱、进样针、检测器等，避免因器材不当 导致实验失败或安全事故。
在实验过程中，应确保实验室通风良好， 避免有害气体积聚。
废弃物处理及环保要求
分类收集废弃物
型。
根据分离要求选择
根据所需的分离度、分析时间 、峰形等要求选择合适的色谱 柱类型和规格。
根据仪器条件选择
根据仪器的型号、规格、操作 条件等选择合适的色谱柱类型 和规格。
根据经验和实践选择
根据实验室经验和实践，选择 常用的、性能稳定的色谱柱类
型和规格。
05
实验操作过程及注意事项
仪器启动与关闭流程
色谱分析(气相)PPT课件
目 录
• 色谱分析概述 • 气相色谱仪器组成及工作原理 • 样品前处理与进样技术 • 色谱柱类型与选择依据 • 实验操作过程及注意事项 • 结果评价与质量控制方法 • 实验安全规范与环保意识培养
01
色谱分析概述
色谱法定义与原理
定义
色谱法是一种物理分离技术，利用物质在固定相和流动相之间的分配平衡，实 现对复杂样品中各组分的分离与纯化。
鼓励使用可再生资源和可降解材料，减少对环境的负担。同时，实验 室也应积极推广循环经济和资源回收利用的理念。
THANK YOU
数据处理
对采集的数据进行定性定量分析，包括峰识 别、积分、校正等步骤。
注意事项
在数据采集和处理过程中要确保数据的准确 性和可靠性，避免误差的产生。
06
结果评价与质量控制方法
定性分析方法
保留时间定性
《色谱分析基础 》课件
缺点
分离效果相对较差，灵敏度较低。
04 色谱分析实验技术
实验设计
实验目的
明确实验的目标和意义，确保实验具有 实际应用价值。
实验步骤
详细列出实验操作步骤，包括样品处 理、色谱柱选择、进样、洗脱等，确
保实验过程规范、准确。
实验原理
阐述色谱分析的基本原理和实验操作 流程，确保实验的合理性和科学性。
实验安全
数据处理与分析
数据采集
记录实验过程中的各项数据，包 括色谱图、峰高、峰面积等，确 保数据的完整性和准确性。
数据处理
采用适当的数学方法对原始数据 进行处理，如平滑、基线校正、 归一化等，以提高数据的可靠性 和可比性。
结果分析
根据处理后的数据，进行结果分 析和解释，得出实验结论，为实 际应用提供科学依据。
优点
分离效果好、分析速度快、灵 敏度高。
缺点
对于高分子量和热稳定性差的 化合物不太适用。
液相色谱法
原理
利用液体作为流动相，将样品中的各 组分在固定相和流动相之间进行分离 ，再通过检测器进行检测。
应用范围
主要用于分析高分子量、热稳定性差 、不易挥发的有机化合物，如蛋白质 、核酸等生物大分子。
优点
分离效果好、分析速度快、灵敏度高 ，适用于复杂样品的分析。
色谱分析具有高效、高分辨率和高灵敏度等特点，广泛应用于化学、生物、医学 和环境等领域。
色谱分析的原理
分离原理
色谱分析基于不同组分在两相之间的吸附或溶解性能差异进行分离。在流动相 的带动下，各组分在固定相和流动相之间反复分配，最终达到分离。
检测原理
通过检测器对分离后的组分进行检测，将组分的浓度或质量转化为电信号，以 便进行定量和定性分析。常见的检测器有紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、质谱 等。
分离效果相对较差，灵敏度较低。
04 色谱分析实验技术
实验设计
实验目的
明确实验的目标和意义，确保实验具有 实际应用价值。
实验步骤
详细列出实验操作步骤，包括样品处 理、色谱柱选择、进样、洗脱等，确
保实验过程规范、准确。
实验原理
阐述色谱分析的基本原理和实验操作 流程，确保实验的合理性和科学性。
实验安全
数据处理与分析
数据采集
记录实验过程中的各项数据，包 括色谱图、峰高、峰面积等，确 保数据的完整性和准确性。
数据处理
采用适当的数学方法对原始数据 进行处理，如平滑、基线校正、 归一化等，以提高数据的可靠性 和可比性。
结果分析
根据处理后的数据，进行结果分 析和解释，得出实验结论，为实 际应用提供科学依据。
优点
分离效果好、分析速度快、灵 敏度高。
缺点
对于高分子量和热稳定性差的 化合物不太适用。
液相色谱法
原理
利用液体作为流动相，将样品中的各 组分在固定相和流动相之间进行分离 ，再通过检测器进行检测。
应用范围
主要用于分析高分子量、热稳定性差 、不易挥发的有机化合物，如蛋白质 、核酸等生物大分子。
优点
分离效果好、分析速度快、灵敏度高 ，适用于复杂样品的分析。
色谱分析具有高效、高分辨率和高灵敏度等特点，广泛应用于化学、生物、医学 和环境等领域。
色谱分析的原理
分离原理
色谱分析基于不同组分在两相之间的吸附或溶解性能差异进行分离。在流动相 的带动下，各组分在固定相和流动相之间反复分配，最终达到分离。
检测原理
通过检测器对分离后的组分进行检测，将组分的浓度或质量转化为电信号，以 便进行定量和定性分析。常见的检测器有紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、质谱 等。
气相色谱法—色谱法基础知识(仪器分析课件)
色谱法是利用混合物不同组分在固定相和流动相中分配系数的差异，实现分离的分析方法。根据固定相的外形，色谱法可分为柱色谱和平面色谱。其优点包括分离效率高、应用范围广、分析速度快、样品用量少、灵敏度高、操作简便等，但鉴别功能较差。色谱流出曲线是检测器记录的信号-时间或信号-流动相体积曲线，相关术语包括峰高、峰底宽度、半峰宽、标准偏差、峰面积、死时间、保留时间和调整保留时间等。色谱法实质上是一种物理化学分离方法，通过组分在两相间的反复分配实现分离。自茨维特发现色谱法以和不断发展，现已成为重要的分析技术之一。
仪器分析-色谱课件
2. 化学检出法：通用显色剂：碘（生物碱， 氨基酸衍生物等）、硫酸溶液、荧光黄 溶液（芳香族与杂环化合物）；专属显 色剂，如茚三酮（氨基酸）、三氯化铁 -铁氰化钾试剂（酚羟基）、溴钾酚绿 （羧酸化合物）。
双波长双光束薄层扫描仪光学系统简图
光源
1
2
斩光器
检测器
纸色谱法自学思考题：
纸色谱法的固定相是什么？从原理上分 类它属于什么色谱？ 纸色谱法的流动相有何特点？为什么流 动相在使用前要预先用水饱和？ 试比较纸色谱与薄层色谱的操作方法和 定性定量方法。
教学目标
说出Rf值与Rst值的概念。 简述选择展开剂的一般原则。 详述薄层色谱的操作方法和定性 定量方法。 详述纸色谱法的分离原理和实验 方法。
薄层色谱法示意图
层析缸 薄层板 展开剂
原点至斑点中心的距离 Rf= 原点至溶剂前沿的距离
c a
原点至试样组份斑点中心的距离
b Rst= 原点至参考物质斑点中心的距离
柱色谱法：液固吸附色谱
一、原理：利用样品在吸附剂和流动相 中进行吸附和解吸附的强弱差别来进行 分离。 二、吸附剂:氧化铝、硅胶、聚酰胺、 活性炭。 三、流动相:石油醚、苯、乙醚、氯 仿、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、水、醋 酸等。
常见基团的极性由小到大的顺序： 烷烃<烯烃<醚类<硝基化合物<酯类 <醛类<胺类<醇类<酚类<羧酸类
Rf值的测量示意图
吸附剂 C
B
展开剂
B
C
A A
被测物质 薄层色谱展开剂选择示意图
薄层色谱操作方法
制板： 软板：不含粘合剂，干法铺板，简便快速，展开 速度快，但薄层薄层不牢固，分离效果较差。 硬板：倾注法、平铺法、涂铺器法
双波长双光束薄层扫描仪光学系统简图
光源
1
2
斩光器
检测器
纸色谱法自学思考题：
纸色谱法的固定相是什么？从原理上分 类它属于什么色谱？ 纸色谱法的流动相有何特点？为什么流 动相在使用前要预先用水饱和？ 试比较纸色谱与薄层色谱的操作方法和 定性定量方法。
教学目标
说出Rf值与Rst值的概念。 简述选择展开剂的一般原则。 详述薄层色谱的操作方法和定性 定量方法。 详述纸色谱法的分离原理和实验 方法。
薄层色谱法示意图
层析缸 薄层板 展开剂
原点至斑点中心的距离 Rf= 原点至溶剂前沿的距离
c a
原点至试样组份斑点中心的距离
b Rst= 原点至参考物质斑点中心的距离
柱色谱法：液固吸附色谱
一、原理：利用样品在吸附剂和流动相 中进行吸附和解吸附的强弱差别来进行 分离。 二、吸附剂:氧化铝、硅胶、聚酰胺、 活性炭。 三、流动相:石油醚、苯、乙醚、氯 仿、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、水、醋 酸等。
常见基团的极性由小到大的顺序： 烷烃<烯烃<醚类<硝基化合物<酯类 <醛类<胺类<醇类<酚类<羧酸类
Rf值的测量示意图
吸附剂 C
B
展开剂
B
C
A A
被测物质 薄层色谱展开剂选择示意图
薄层色谱操作方法
制板： 软板：不含粘合剂，干法铺板，简便快速，展开 速度快，但薄层薄层不牢固，分离效果较差。 硬板：倾注法、平铺法、涂铺器法
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2014-10-20
（动画）
2.色谱法分类
(1)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
2014-10-20
液相色谱
(2)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
1. 分配系数与分配比都是与组分及固定相的热力学性质 有关的常数，随分离柱温度、柱压的改变而变化。 2. 分配系数与分配比都是衡量色谱柱对组分保留能力的 参数，数值越大，该组分的保留时间越长。
3. 分配比可以由实验测得。
2014-10-20
4. 容量因子与分配系数的关系
MS VS M V c V K k S S s S Mm M S cm Vm Vm Vm
2014-10-20
二、色谱分离过程
色谱分离过程是在色谱柱内完成的。 填充柱色谱: 分离机理不同。 气固(液固)色谱的固定相: 多孔性的固体吸附剂颗粒。 固体吸附剂对试样中各组分的吸附能力的不同。 气液(液液)色谱的固定相: 由 担体和固定液所组成。 固定液对试样中各组分的溶解能力的不同。 气固色谱的分离机理: 吸附与脱附的不断重复过程； 气液色谱的分离机理： 气固(液固)色谱和气液(液液)色谱，两者的
式中β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；
2014-10-20
5. 分配比与保留时间的关系
为固定相，不同pH值的水溶液为流动相。
2014-10-20
(3)其他色谱方法
薄层色谱和纸色谱： 比较简单的色谱方法 凝胶色谱法：测聚合物分子 量分布。 超临界色谱: CO2流动相。 高效毛细管电泳:
九十年代快速发展、特
别适合生物试样分析分离的 高效分析仪器。
2014-10-20
3.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μ g.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。 不足之处： 被分离组分的定性较为困难。
分配系数是色谱分离的依据。
2014-10-20
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
一定温度下，组分的分配系数K越大，出峰越慢；
试样一定时，K主要取决于固定相性质；
每个组份在各种固定相上的分配系数K不同； 选择适宜的固定相可改善分离效果； 试样中的各组分具有不同的K值是分离的基础； 某组分的K = 0时，即不被固定相保留，最先流出。
第八章 色谱分析基础
fundamental of chromatograph analysis
一、 色谱法的特点、 分类和作用
characteristic ,classification actuation of chromatograph
二、气相色谱分离过程
separation process of gas
2014-10-20
色谱法
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
2014-10-20
2. 分配系数（ partion factor） 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 cs K 组分在流动相中的浓度 cM
滞留因子（retardation factor）： RS uS
u
us：组分在分离柱内的线速度；u：流动相在分离柱内的线 速度；滞留因子RS也可以用质量分数ω表示：
RS ms ms m M 1 1 m 1 k 1 s mM
chromatograph
第一节 色谱法概述
generalization of chromatograph analysis
2014-10-20
一、 色谱法的特点、分类和作用
1.概述
混合物最有效的分离、分析方法。 俄国植物学家茨维特在1906年使用的装置： 色谱原型装置，如图。 色谱法是一种分离技术， 试样混合物的分离过程也就是试样中各组 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 （动画） 体（气体或液体），称为流动相。
2014-10）k
在实际工作中，也常用分配比来表征色谱分配 平衡过程。分配比是指，在一定温度下，组分在两 相间分配达到平衡时的质量比：
组分在固定相中的质量 ms k 组分在流动相中的质量 mM
分配比也称：
容量因子(capacity factor)；容量比(capacity factor)；
气液(液液)两相间的反复多次分配过程。
2014-10-20
1. 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。 （动画）
（动画）
2.色谱法分类
(1)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
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液相色谱
(2)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
1. 分配系数与分配比都是与组分及固定相的热力学性质 有关的常数，随分离柱温度、柱压的改变而变化。 2. 分配系数与分配比都是衡量色谱柱对组分保留能力的 参数，数值越大，该组分的保留时间越长。
3. 分配比可以由实验测得。
2014-10-20
4. 容量因子与分配系数的关系
MS VS M V c V K k S S s S Mm M S cm Vm Vm Vm
2014-10-20
二、色谱分离过程
色谱分离过程是在色谱柱内完成的。 填充柱色谱: 分离机理不同。 气固(液固)色谱的固定相: 多孔性的固体吸附剂颗粒。 固体吸附剂对试样中各组分的吸附能力的不同。 气液(液液)色谱的固定相: 由 担体和固定液所组成。 固定液对试样中各组分的溶解能力的不同。 气固色谱的分离机理: 吸附与脱附的不断重复过程； 气液色谱的分离机理： 气固(液固)色谱和气液(液液)色谱，两者的
式中β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；
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5. 分配比与保留时间的关系
为固定相，不同pH值的水溶液为流动相。
2014-10-20
(3)其他色谱方法
薄层色谱和纸色谱： 比较简单的色谱方法 凝胶色谱法：测聚合物分子 量分布。 超临界色谱: CO2流动相。 高效毛细管电泳:
九十年代快速发展、特
别适合生物试样分析分离的 高效分析仪器。
2014-10-20
3.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μ g.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。 不足之处： 被分离组分的定性较为困难。
分配系数是色谱分离的依据。
2014-10-20
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
一定温度下，组分的分配系数K越大，出峰越慢；
试样一定时，K主要取决于固定相性质；
每个组份在各种固定相上的分配系数K不同； 选择适宜的固定相可改善分离效果； 试样中的各组分具有不同的K值是分离的基础； 某组分的K = 0时，即不被固定相保留，最先流出。
第八章 色谱分析基础
fundamental of chromatograph analysis
一、 色谱法的特点、 分类和作用
characteristic ,classification actuation of chromatograph
二、气相色谱分离过程
separation process of gas
2014-10-20
色谱法
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
2014-10-20
2. 分配系数（ partion factor） 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 cs K 组分在流动相中的浓度 cM
滞留因子（retardation factor）： RS uS
u
us：组分在分离柱内的线速度；u：流动相在分离柱内的线 速度；滞留因子RS也可以用质量分数ω表示：
RS ms ms m M 1 1 m 1 k 1 s mM
chromatograph
第一节 色谱法概述
generalization of chromatograph analysis
2014-10-20
一、 色谱法的特点、分类和作用
1.概述
混合物最有效的分离、分析方法。 俄国植物学家茨维特在1906年使用的装置： 色谱原型装置，如图。 色谱法是一种分离技术， 试样混合物的分离过程也就是试样中各组 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 （动画） 体（气体或液体），称为流动相。
2014-10）k
在实际工作中，也常用分配比来表征色谱分配 平衡过程。分配比是指，在一定温度下，组分在两 相间分配达到平衡时的质量比：
组分在固定相中的质量 ms k 组分在流动相中的质量 mM
分配比也称：
容量因子(capacity factor)；容量比(capacity factor)；
气液(液液)两相间的反复多次分配过程。
2014-10-20
1. 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。 （动画）