色谱基础知识ppt课件

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)
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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
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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。
色谱法最初由俄国植物学家茨维特创立。
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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。
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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。
分离系统：色谱柱
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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
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
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B
|
BA
B |
|
B
一
A
|
一
峰A
B |
峰B
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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
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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
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色谱柱
色谱柱
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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）。
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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。
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色谱法的定性
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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
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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)
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。
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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。
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
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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
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。
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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
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
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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。
成份 A
峰面积： 1000
Conc. (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
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气相色谱仪的构成：
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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
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气相色谱仪的构成：