色谱基础知识ppt课件
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气相色谱(GC)基础知识——基本原理PPT课件分析 共99页
范弟姆特方程
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
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
高效液相色谱-HPLCppt课件.ppt
色谱法的分类
按固定相的形态分:
平面色谱 o 纸色谱
o 薄层色谱
柱色谱
▪篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
色谱法的分类示意图
▪篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
▪ 高压梯度洗脱（高压混合，高压进柱，2个 泵。）
▪篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
▪安捷伦泵：小视频 ▪色谱学堂：泵
▪篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
色谱法原理及分类
什么是色谱法 色谱法溯源 Tswett（茨维特)的实验 色谱法原理 色谱法的分类
▪篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
什么是色谱法
色谱法是一种现代的分离分析方法 1906年正式命名(见诸文献) 20世纪30年代开始广泛研究和应用 高效液相色谱法的广泛应用始于20世纪70年代
1. 紫外—可见光度检测器：
①固定波长：254nm ， 低压汞 灯。
② 可 调 波 长 ： 190 ～ 800mm ， 钨灯，氘灯。
UV
③光电二极管矩阵检测器： 190～700nm。
接色谱柱 石英窗 光电倍增管
废液
▪篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
气相色谱基础知识培训资料(PPT 62页)
气相色谱法
26.10.2019
1
第一部分 GC基础知识
26.10.2019
2
1.1 概 述
色谱法是一种分离方法，它利用物质在两相 中分配系数的微小差异进行分离。当两相做 相对移动时，使被测物质在两相之间进行多 次分配，这样原来的微小差异产生了很大的 效果，使各组分分离，以达到分离分析及测 定一些物理化学常数的目的。
b. 保留时间tr：试样从进样到出现峰极大值时的时间。它包括组份随 流动相通过柱子的时间t0和组份在固定相中滞留的时间。
c. 调整保留时间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
tr’= tr －tM 4）色谱峰底宽W ：由色谱峰的两边拐点做切线，与基线交点的距离 。
由于分离度正比于柱长的平方根，所以增加柱长对分离是有利的。 但增加柱长会使各组分的保留时间增加，延长分析时间。因此，在满足 一定分离度的条件下，应尽可能使用较短的柱子。
26.10.2019
33
4.3 色谱柱的老化
为什么必须进行色谱柱老化？ 新色谱柱含有溶剂和高沸点物质，所以基线不
稳 ，出现鬼峰和噪声；旧柱长时间未用，也存在 同样问题。一般采用升温老化，即从室温程序升 温到最高温度，并在高温段保持数小时。 新柱老化时，最好不要连接检测器。 每天都要进行老化吗？
26.10.2019
25
4.2.4 色谱柱的选择
根据极性来选择适合的固定相，从来选择适 当的色谱柱。
26.10.2019
26
4.2.5 气相色谱毛细管柱常用固定相
26.10.2019
27
4.2.7 内径
内径选择的基本原则： ★ 0.10mm口径柱适用于快速气相色谱分析。 ★ 0.25mm口径柱具有较高的柱效，用于标准的
26.10.2019
1
第一部分 GC基础知识
26.10.2019
2
1.1 概 述
色谱法是一种分离方法，它利用物质在两相 中分配系数的微小差异进行分离。当两相做 相对移动时，使被测物质在两相之间进行多 次分配，这样原来的微小差异产生了很大的 效果，使各组分分离，以达到分离分析及测 定一些物理化学常数的目的。
b. 保留时间tr：试样从进样到出现峰极大值时的时间。它包括组份随 流动相通过柱子的时间t0和组份在固定相中滞留的时间。
c. 调整保留时间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
tr’= tr －tM 4）色谱峰底宽W ：由色谱峰的两边拐点做切线，与基线交点的距离 。
由于分离度正比于柱长的平方根，所以增加柱长对分离是有利的。 但增加柱长会使各组分的保留时间增加，延长分析时间。因此，在满足 一定分离度的条件下，应尽可能使用较短的柱子。
26.10.2019
33
4.3 色谱柱的老化
为什么必须进行色谱柱老化？ 新色谱柱含有溶剂和高沸点物质，所以基线不
稳 ，出现鬼峰和噪声；旧柱长时间未用，也存在 同样问题。一般采用升温老化，即从室温程序升 温到最高温度，并在高温段保持数小时。 新柱老化时，最好不要连接检测器。 每天都要进行老化吗？
26.10.2019
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4.2.4 色谱柱的选择
根据极性来选择适合的固定相，从来选择适 当的色谱柱。
26.10.2019
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4.2.5 气相色谱毛细管柱常用固定相
26.10.2019
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4.2.7 内径
内径选择的基本原则： ★ 0.10mm口径柱适用于快速气相色谱分析。 ★ 0.25mm口径柱具有较高的柱效，用于标准的
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。
安捷伦气相色谱基础培训资料(课堂PPT)
成。 5.应用广泛：可以分析气体试样，也可分析易挥发或可衍生
转化为易挥发的液体和固体。 分析的有机物，约占全部有机物(约300万种)的20%。 6.不足之处：对被分离组分的定性能力较差。
8
1.4 色谱图及有关术语
• 从载气带着组分进入色谱柱起就用检测器 检测流出柱后的气体，并用记录器记录信 号随时间变化的曲线，此曲线就叫色谱流 出曲线，当待测组分流出色谱柱时，检测 器就可检测到其组分的浓度，在流出曲线 上表现为峰状，叫色谱峰。
载气 A
待分离组分
，和
B
C
D
5
分离的过程示意图
流动 相
样品
固定 相
Analytical Training Center
GCTECH 2-04
6
1.2 气相色谱法的定义和分类
定义：用气体作为流动相的色谱法称为气相色谱法。 分类：根据固定相的状态不同，气固色谱(GSC) （吸附原理）、
气液色谱(GLC) （分配原理） 气固色谱可用活性炭，硅胶，分子筛，高分子多孔小球等作
7
1.3 气相色谱法的特点
• “三高” “一快” “一广” 1.高效能：一般填充柱的理论塔板数可达数千，毛细管柱可
达一百多万。 2.高选择性：可以使一些分配系数很接近的以及极为复杂、
难以分离的物质，获得满意的分离。 3.高灵敏度：可以检测1011～1013g物质，适合于痕量分析 4.分析速度快：一个试样的分析可在几分钟到几十分钟内完
验条件的稳定情况。
• 2）峰高（h）和峰面积 ： 色谱峰顶点与基线的距离
叫峰高。色谱峰与峰底基
线所围成区域的面积叫峰 面积。
10
3）保留值 a. 死时间(tM) ：不与固定相作用的物质从进样到出现峰极大值时的
转化为易挥发的液体和固体。 分析的有机物，约占全部有机物(约300万种)的20%。 6.不足之处：对被分离组分的定性能力较差。
8
1.4 色谱图及有关术语
• 从载气带着组分进入色谱柱起就用检测器 检测流出柱后的气体，并用记录器记录信 号随时间变化的曲线，此曲线就叫色谱流 出曲线，当待测组分流出色谱柱时，检测 器就可检测到其组分的浓度，在流出曲线 上表现为峰状，叫色谱峰。
载气 A
待分离组分
，和
B
C
D
5
分离的过程示意图
流动 相
样品
固定 相
Analytical Training Center
GCTECH 2-04
6
1.2 气相色谱法的定义和分类
定义：用气体作为流动相的色谱法称为气相色谱法。 分类：根据固定相的状态不同，气固色谱(GSC) （吸附原理）、
气液色谱(GLC) （分配原理） 气固色谱可用活性炭，硅胶，分子筛，高分子多孔小球等作
7
1.3 气相色谱法的特点
• “三高” “一快” “一广” 1.高效能：一般填充柱的理论塔板数可达数千，毛细管柱可
达一百多万。 2.高选择性：可以使一些分配系数很接近的以及极为复杂、
难以分离的物质，获得满意的分离。 3.高灵敏度：可以检测1011～1013g物质，适合于痕量分析 4.分析速度快：一个试样的分析可在几分钟到几十分钟内完
验条件的稳定情况。
• 2）峰高（h）和峰面积 ： 色谱峰顶点与基线的距离
叫峰高。色谱峰与峰底基
线所围成区域的面积叫峰 面积。
10
3）保留值 a. 死时间(tM) ：不与固定相作用的物质从进样到出现峰极大值时的
《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。
色谱PPT课件
1、担体
提供一个大的惰性表面，以便使涂渍的固定液膜有足够的容量。担体应 具有化学稳定性好、热稳定性好、有一定的机械强度、合适的颗粒及均 匀的粒径。常用的有硅藻土类。
2、固定液
对色谱分离起着决定性作用。应具有化学稳定性、热稳定性好、蒸汽压 低、对分析样品有适合的溶解能力，并有高的选择性。固定液在操作温 度下是一种液体，柱温不能超过固定液的最高使用温度，否则会使它大 量随载气流失。
2021/7/23
11
7.2.2 气相色谱仪
2021/7/23
12
HP5890色谱仪
2021/7/23
13
福立GC9790 色谱仪
2021/7/23
14
气相色谱仪通常由五部分组成：
Ⅰ 载气系统：气源、气体净化器、供气控 制阀门和仪表。
Ⅱ 进样系统：进样器、汽化室。 Ⅲ 分离系统：色谱柱、控温柱箱。 Ⅳ 检测系统：检测器、检测室。 Ⅴ 记录系统：放大器、记录仪、
种：填充柱是以固体吸附剂或涂渍
了固定液的载体颗粒填充到柱管内形成的柱子；毛细 管柱内没有填充颗粒，是将固定相涂渍或者以化学键 合方式附着到管内壁上。由于混合物各组分的分离在 这里完成，所以它是色谱仪中最重要的部件之一。
2021/7/23
19
气液色谱填充柱的固定相通常由一种惰性多孔固体（称为担 体）及在其表面上涂渍一层较薄的高沸点有机物（称为固定 液）液膜构成。
2021/7/23
5
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
（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。
提供一个大的惰性表面，以便使涂渍的固定液膜有足够的容量。担体应 具有化学稳定性好、热稳定性好、有一定的机械强度、合适的颗粒及均 匀的粒径。常用的有硅藻土类。
2、固定液
对色谱分离起着决定性作用。应具有化学稳定性、热稳定性好、蒸汽压 低、对分析样品有适合的溶解能力，并有高的选择性。固定液在操作温 度下是一种液体，柱温不能超过固定液的最高使用温度，否则会使它大 量随载气流失。
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11
7.2.2 气相色谱仪
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12
HP5890色谱仪
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13
福立GC9790 色谱仪
2021/7/23
14
气相色谱仪通常由五部分组成：
Ⅰ 载气系统：气源、气体净化器、供气控 制阀门和仪表。
Ⅱ 进样系统：进样器、汽化室。 Ⅲ 分离系统：色谱柱、控温柱箱。 Ⅳ 检测系统：检测器、检测室。 Ⅴ 记录系统：放大器、记录仪、
种：填充柱是以固体吸附剂或涂渍
了固定液的载体颗粒填充到柱管内形成的柱子；毛细 管柱内没有填充颗粒，是将固定相涂渍或者以化学键 合方式附着到管内壁上。由于混合物各组分的分离在 这里完成，所以它是色谱仪中最重要的部件之一。
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19
气液色谱填充柱的固定相通常由一种惰性多孔固体（称为担 体）及在其表面上涂渍一层较薄的高沸点有机物（称为固定 液）液膜构成。
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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
（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。
色谱法的基本原理PPT课件
（三）离子交换色谱法
✓ 要求：
固定相→离子交换树脂
流动相→水为溶剂的缓冲溶液
被分离组分→离子型的有机物或无机物
ห้องสมุดไป่ตู้✓ 分离机制见图示
✓ 阳离子交换树脂 RSO3-H+ + X+ → RSO3-X+ + H+
固定离子 可交换离子 待测离子
选择性系数
K S [ [R R3 3 S S H X O O ] ]S S[ [H X ] ]m m [R [R3 S 3 H S X O ]O ] S S[[ H X ]] m
色谱图相关术语
.峰面积(Peak Area): .标准偏差(σ)(Standard Error): .拖尾峰(Tailing Peak): .前伸峰(Leading Peak):
.鬼峰,假峰(Ghost Peak):
色谱图相关术语
. 基线(Baseline): . 基线飘移(Baseline Drift): . 基线噪声(N) (Baseline Noise): . 谱带扩展(Band Broadening):
✓ 分离机制见图示
狭义分配系数
K Cs Xs Vs Cm Xm Vm
Cs为溶质分子在固定的 相浓 中度 Vs为固定相的体积 Cm为溶质分子在流动的 相浓 中度 Vm为流动相的体积
注：K与组分的性质、流动相的性质、固定相的性质 以及柱温有关 next
图示
✓ 分离机制 利用组分在流动相和固定相间溶解度差别实现分离 连续萃取过程 back
注：Ka与组分的性质、吸附剂的活性、流动相的性质 及温度有关 next
图示
✓ 分离机制： 各组分与流动相分子争夺吸附剂表面活性中心 利用吸附剂对不同组分的吸附能力差异而实现分离 吸附→解吸→再吸附→再解吸→无数次洗脱→分开 back
相关主题
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色谱法最初由俄国植物学家茨维特创立。
色谱基础知识
茨维特实验： 1903年，茨维特做了一个植物色素分离实验： 在一玻璃管中放入碳酸钙，将含有植物色素 （植物叶的提取液）的石油醚倒入管中。 此 时，玻璃管的上端立即出现几种颜色的混合谱 带。然后用纯石油醚冲洗，随着石油醚的加入， 谱带不断地向下移动，并逐渐分开成几个不同 颜色的谱带，继续冲洗就可分别接得各种颜色 的色素，并可分别进行鉴定。色谱法也由此而 得名。
色谱基础知识
气相色谱仪的构成：
2）进样系统 进样系统的功能是将需要分析的样品注入
到分析系统当中。 进样的方式一般有2种： a）进样针（注射器） b）阀。
注射器进样
色谱基础知识
阀进样
采样状态
放空 样品气 载气
5
6
4
定量管
1
3
2
进样状态
放空 样品气 载气
5
6
4
定量管
1
3
2
色谱基础知识
色谱柱
色谱柱
色谱基础知识
色谱法的分类：
2）以固定相形式分类，可为柱色谱法、纸色谱法、 薄层色谱法。
3）以分离原理分类，可分为吸附色谱法、分配色谱 法、离子交换色谱法、尺寸排阻色谱法、亲和色谱法 等。
色谱基础知识
色谱法分离原理
色谱法的分离原理就是利用待分离的各种物质在 两相中的分配系数、吸附能力等亲和能力的不同来进 行分离的。
色谱基础知识
一些色谱图相关的术语：
4）峰高：某一色谱峰顶点与基线的距离（信号差值）。 5）峰宽：某一色谱峰底部的宽度。（即从色谱峰开始到 结束的时间。） 6）峰面积：某一色谱峰与峰底基线所围成区域的面积叫 峰面积。
峰面积是色谱法定量的依据。
7）保留时间：某一组分从进样到该组分色谱峰到达顶点 的时间。
在分离过程中，待分离物质中的不同组分在流动 相和固定相之间的分配会不同，这使其随流动相运动 速度各不相同，随着流动相的运动，混合物中的不同 组分在固定相上相互分离。
色谱法分离原理示意图
进样口 色谱柱
A＋B
A＋B |一 ＋B
检测器
时间
色谱基础知识
B
|
BA
B |
|
B
一
A
|
一
峰A
B |
峰B
色谱基础知识
成份 AΒιβλιοθήκη 峰面积： 1000Conc. (ppm)
100
70
峰面积
700 1000
气相色谱仪的基本构成： 1）气路系统 2）进样系统 3）分离系统 4）检测系统 5）数据处理系统
色谱基础知识
气相色谱仪的构成：
色谱基础知识
流量控制 进样
检测器
柱温箱
信号
数据处理
气
体
钢 瓶
色谱柱
色谱基础知识
气相色谱仪的构成：
气相色谱仪的构成：
3）分离系统 分离系统的功能是把需要分析的组分从背
景组分中分离出来。 分离功能主要依赖于色谱柱来实现，但在
某些特定的应用中还需要一些必要的流路系统（如 中心切割或反吹等）。
分离系统：色谱柱
色谱基础知识
色谱柱，即装填有固定相用以分离混合组分的柱 管，是整个色谱分析系统的核心部分。
气相色谱柱，一般可分为填充柱和毛细管柱。
分离系统：色谱柱
色谱基础知识
填充柱(Packed Column) 管
填料
毛细管柱(Capillary Column)
融熔石英
固定液
内径(ID) 2-4 mm
长度 0.5 - 5m
填料
多孔性小球或涂覆有0.5-25%固
定液的担体
理论塔板数一般都很小
内径（ID）： 0.1、0.25、0.32、0.53mm 长度 5 - 100m (30m最常用) 材质 融熔石英 理论塔板数一般都较大
色谱基础知识
色谱法的分类：
1）以流动相形式分类，可分为气相色谱法和液相色 谱法。
什么是流动相？什么是固定相？ 色谱分析过程中用于携带待测组分向前移动的物
质称为流动相（mobile phase）。在色谱分离中固定 不动、对样品产生保留的物质称为固定相（stationary phase）。
色谱基础知识
1）气路系统： 气路系统主要功能是为色谱仪提供稳定可靠的载气及
其它辅助气体。
气相色谱仪载气及辅助气体的选择主要取决于：a）检测 器类型；b）所需分析的组分；c）色谱柱类型。
色谱基础知识
气相色谱仪载气的选择：
载气
TCD： He/H2/N2/Ar
FID：
N2
DID：
He
PED： Ar
辅助气 无
H2/Air 无 无
色谱基础知识
色谱法的定性
色谱基础知识
当分析条件相同时，相同的组分在相同的时间出峰。
（保留时间相同）
未知样品
标准样品 (组分A和B的混合物)
样品注入
成份 A
成份 B
色谱法的定量
色谱基础知识
被测组分的峰面积(峰高) 与到达检测器的被测组分的量成正例
未知的样品
成份 A
峰面积： 700
标准样品 (组分A 100ppm)
分离系统：色谱柱
色谱基础知识
填充柱填料的种类
固定液 担体
Partition Materials
在担体上涂覆固定液 固定相 ： 液体（主要用于分析液体样品）
固体
吸附材料 (吸附剂)
没有涂覆固定液 固定相 ： 固体 （主要用于分析气体样品） (硅胶、活性碳、分子筛、活性氧化铝, 还有多孔高 分子小球)
色谱基础知识
色谱基础知识
几个基本概念： Chromatography：色谱法，一种分离和分析的方法 Chromatograph： 色谱仪，以色谱法为原理的分析仪器 Chromatogram： 色谱图，色谱仪生成的分析结果
色谱基础知识
Chromatography 色谱法：
色谱法是一种分离和分析方法，又叫层析法，它利 用不同物质在不同相态间的选择性分配，以流动相对 固定相中的混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会 以不同的速度沿固定相移动，最终达到分离的效果。
保留时间是色谱法定性的依据。
一些色谱图相关的术语
180000 160000
TOP
140000
120000
100000 80000
峰高
60000
40000
20000
0
0
1
-20000
保留时间
色谱基础知识
Demo Chromatogram
峰面积（阴影部分）
2
一些色谱图相关的术语：
以右边谱图中第一个峰为例： 峰高： 284909 uV 峰宽： 约15s (从0.6到0.9min) 峰面积：2043631 uV*s 保留时间：0.76 min
一些色谱图相关的术语：
1）色谱图：在分析过程中色谱仪记录下来的检测器 信号随时间变化的曲线。（一般纵坐标为信号值，横 坐标为时间） 2）基线：在不分析状态下色谱仪检测器信号随时间 变化的曲线。 3）色谱峰：在分析过程中，当某一组分流过检测器 时，检测器信号随之产生变化，在谱图上即表现为峰 状，称之为色谱峰。
色谱基础知识
茨维特实验： 1903年，茨维特做了一个植物色素分离实验： 在一玻璃管中放入碳酸钙，将含有植物色素 （植物叶的提取液）的石油醚倒入管中。 此 时，玻璃管的上端立即出现几种颜色的混合谱 带。然后用纯石油醚冲洗，随着石油醚的加入， 谱带不断地向下移动，并逐渐分开成几个不同 颜色的谱带，继续冲洗就可分别接得各种颜色 的色素，并可分别进行鉴定。色谱法也由此而 得名。
色谱基础知识
气相色谱仪的构成：
2）进样系统 进样系统的功能是将需要分析的样品注入
到分析系统当中。 进样的方式一般有2种： a）进样针（注射器） b）阀。
注射器进样
色谱基础知识
阀进样
采样状态
放空 样品气 载气
5
6
4
定量管
1
3
2
进样状态
放空 样品气 载气
5
6
4
定量管
1
3
2
色谱基础知识
色谱柱
色谱柱
色谱基础知识
色谱法的分类：
2）以固定相形式分类，可为柱色谱法、纸色谱法、 薄层色谱法。
3）以分离原理分类，可分为吸附色谱法、分配色谱 法、离子交换色谱法、尺寸排阻色谱法、亲和色谱法 等。
色谱基础知识
色谱法分离原理
色谱法的分离原理就是利用待分离的各种物质在 两相中的分配系数、吸附能力等亲和能力的不同来进 行分离的。
色谱基础知识
一些色谱图相关的术语：
4）峰高：某一色谱峰顶点与基线的距离（信号差值）。 5）峰宽：某一色谱峰底部的宽度。（即从色谱峰开始到 结束的时间。） 6）峰面积：某一色谱峰与峰底基线所围成区域的面积叫 峰面积。
峰面积是色谱法定量的依据。
7）保留时间：某一组分从进样到该组分色谱峰到达顶点 的时间。
在分离过程中，待分离物质中的不同组分在流动 相和固定相之间的分配会不同，这使其随流动相运动 速度各不相同，随着流动相的运动，混合物中的不同 组分在固定相上相互分离。
色谱法分离原理示意图
进样口 色谱柱
A＋B
A＋B |一 ＋B
检测器
时间
色谱基础知识
B
|
BA
B |
|
B
一
A
|
一
峰A
B |
峰B
色谱基础知识
成份 AΒιβλιοθήκη 峰面积： 1000Conc. (ppm)
100
70
峰面积
700 1000
气相色谱仪的基本构成： 1）气路系统 2）进样系统 3）分离系统 4）检测系统 5）数据处理系统
色谱基础知识
气相色谱仪的构成：
色谱基础知识
流量控制 进样
检测器
柱温箱
信号
数据处理
气
体
钢 瓶
色谱柱
色谱基础知识
气相色谱仪的构成：
气相色谱仪的构成：
3）分离系统 分离系统的功能是把需要分析的组分从背
景组分中分离出来。 分离功能主要依赖于色谱柱来实现，但在
某些特定的应用中还需要一些必要的流路系统（如 中心切割或反吹等）。
分离系统：色谱柱
色谱基础知识
色谱柱，即装填有固定相用以分离混合组分的柱 管，是整个色谱分析系统的核心部分。
气相色谱柱，一般可分为填充柱和毛细管柱。
分离系统：色谱柱
色谱基础知识
填充柱(Packed Column) 管
填料
毛细管柱(Capillary Column)
融熔石英
固定液
内径(ID) 2-4 mm
长度 0.5 - 5m
填料
多孔性小球或涂覆有0.5-25%固
定液的担体
理论塔板数一般都很小
内径（ID）： 0.1、0.25、0.32、0.53mm 长度 5 - 100m (30m最常用) 材质 融熔石英 理论塔板数一般都较大
色谱基础知识
色谱法的分类：
1）以流动相形式分类，可分为气相色谱法和液相色 谱法。
什么是流动相？什么是固定相？ 色谱分析过程中用于携带待测组分向前移动的物
质称为流动相（mobile phase）。在色谱分离中固定 不动、对样品产生保留的物质称为固定相（stationary phase）。
色谱基础知识
1）气路系统： 气路系统主要功能是为色谱仪提供稳定可靠的载气及
其它辅助气体。
气相色谱仪载气及辅助气体的选择主要取决于：a）检测 器类型；b）所需分析的组分；c）色谱柱类型。
色谱基础知识
气相色谱仪载气的选择：
载气
TCD： He/H2/N2/Ar
FID：
N2
DID：
He
PED： Ar
辅助气 无
H2/Air 无 无
色谱基础知识
色谱法的定性
色谱基础知识
当分析条件相同时，相同的组分在相同的时间出峰。
（保留时间相同）
未知样品
标准样品 (组分A和B的混合物)
样品注入
成份 A
成份 B
色谱法的定量
色谱基础知识
被测组分的峰面积(峰高) 与到达检测器的被测组分的量成正例
未知的样品
成份 A
峰面积： 700
标准样品 (组分A 100ppm)
分离系统：色谱柱
色谱基础知识
填充柱填料的种类
固定液 担体
Partition Materials
在担体上涂覆固定液 固定相 ： 液体（主要用于分析液体样品）
固体
吸附材料 (吸附剂)
没有涂覆固定液 固定相 ： 固体 （主要用于分析气体样品） (硅胶、活性碳、分子筛、活性氧化铝, 还有多孔高 分子小球)
色谱基础知识
色谱基础知识
几个基本概念： Chromatography：色谱法，一种分离和分析的方法 Chromatograph： 色谱仪，以色谱法为原理的分析仪器 Chromatogram： 色谱图，色谱仪生成的分析结果
色谱基础知识
Chromatography 色谱法：
色谱法是一种分离和分析方法，又叫层析法，它利 用不同物质在不同相态间的选择性分配，以流动相对 固定相中的混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会 以不同的速度沿固定相移动，最终达到分离的效果。
保留时间是色谱法定性的依据。
一些色谱图相关的术语
180000 160000
TOP
140000
120000
100000 80000
峰高
60000
40000
20000
0
0
1
-20000
保留时间
色谱基础知识
Demo Chromatogram
峰面积（阴影部分）
2
一些色谱图相关的术语：
以右边谱图中第一个峰为例： 峰高： 284909 uV 峰宽： 约15s (从0.6到0.9min) 峰面积：2043631 uV*s 保留时间：0.76 min
一些色谱图相关的术语：
1）色谱图：在分析过程中色谱仪记录下来的检测器 信号随时间变化的曲线。（一般纵坐标为信号值，横 坐标为时间） 2）基线：在不分析状态下色谱仪检测器信号随时间 变化的曲线。 3）色谱峰：在分析过程中，当某一组分流过检测器 时，检测器信号随之产生变化，在谱图上即表现为峰 状，称之为色谱峰。