高效液相色谱法分离条件的选择
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高效液相色谱法分离条件的选择
第六组
• 一、高效液相色谱中的速率理论 • 二、分离条件的选择
一、高效液相色谱中的速率
1、涡流扩散
与气相色谱相同，涡流扩散项也是A=2λdp。一般为了降 低涡流扩散的影响，HPLC中一般使用3～10μm的小颗粒固 定相，为了填充均匀，减少不规则因子，常用球形固定相， 而且要求粒度均匀。此外，HPLC色谱柱以均浆高压填充。
2、纵向扩散
纵向扩散系数Ｂ=2γDm,而Dm与流动相的黏度（η）成 反比，与温度成正比。在HPLC中，流动相是液体，其黏度 比气体黏度大得多，而且常在室温下进行操作，因此组分 在流动相中的扩散系数Dm比气相色谱的要小得多。一般 HPLC的流速在最佳的流速，这时纵向扩散很小可以忽略。
• 3 、传质阻抗
• 4 、固定相颗粒粒度对塔板高度的影响 • 由于A 、Cm和 Csm均随固定相颗粒粒度dp的变小而变小，
而且实验还表明固体相颗粒粒度越小，柱效受流动相线速 度的影响也越小。
• 所以根据速率理论，HPLC的实验条件应该是： ①小粒度、均匀的球形化学键合相； ②低黏度 流动相，流速不宜快； ③柱温适当。
（1）固定相传质阻抗:在化学键合相色谱法中，键合相多为 单分子层，即厚度df可以忽略，因此固体相传质阻抗Cs可 以忽略。 （2）流动相传质阻抗：在HPLC中存在流动相传质阻抗Cm.因 为在流路中心的流动相中组分分子还没来得及扩散进入流 动相和固定相界面，就被流动相带走，因此总比靠近填颗 粒与固定相达到分配平衡的分子移行得快些，结果是峰展 宽。（Cm=Wm × dp ² /Dm） (3)静态流动相传质阻抗：HPLC中静态流动相传质阻抗系数 Cm也与固定相颗粒dp的平方成正比，与分子在流动相中的 扩散系数成反比。
• （三）反相离子对色谱法的分离条件
• 反相离子对色谱法要求尽可能选择表面覆盖度高且疏 水性强的键合相，短链烷烃基键合相的稳定性较差而不宜 采用。 • 在反相离子对色谱法中，影响试样组分的保留值合 分离选择性的主要因素有： ⑴离子对试剂的选择； ⑵流 动相pH的选择； ⑶有机溶剂及其浓度的选择。
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Байду номын сангаас
• （二）反相键合相色谱法的分离条件 • 反相键合相色谱法中，常选用非极性键合相，非极性键 合相可用于分离分子型化合物，也可以用于分离离子型或 离子化的化合物。 • 在反相键合相色谱法中，流动相一般极性最强的水 为基础溶剂，加入甲醇、乙氰等极性调节剂。极性调节剂 的性质以及其与水的混合比例对混合溶质的保留值合分离 选择性有显著影响。同时调节流动相的离子强度也能改善 分离效果。例如在流动相中加入0.1%~1%的出酸盐、磷酸 盐等，可减弱固定表面相残余硅醇基的干扰作用，减少峰 的拖尾，改善分离效果。
二、分离条件的选择
• （一）正相键合相色谱法的分离条件
正相键合相色谱法一般以极性键合相为固定 相，如氰基、氨基键合相等。分离含双键的化合 物常用氰基键合相，分离多基团化合物常用氨基 合相。 正相键合相色谱的流动相通常采用烷烃加量 极性调节剂，极性调节剂常从Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅴ 、 Ⅷ组（表18-3）中选（见课本390页），若还难以 达到所需要的分离选择性，还可以使用三元或四 元溶剂系统。
第六组
• 一、高效液相色谱中的速率理论 • 二、分离条件的选择
一、高效液相色谱中的速率
1、涡流扩散
与气相色谱相同，涡流扩散项也是A=2λdp。一般为了降 低涡流扩散的影响，HPLC中一般使用3～10μm的小颗粒固 定相，为了填充均匀，减少不规则因子，常用球形固定相， 而且要求粒度均匀。此外，HPLC色谱柱以均浆高压填充。
2、纵向扩散
纵向扩散系数Ｂ=2γDm,而Dm与流动相的黏度（η）成 反比，与温度成正比。在HPLC中，流动相是液体，其黏度 比气体黏度大得多，而且常在室温下进行操作，因此组分 在流动相中的扩散系数Dm比气相色谱的要小得多。一般 HPLC的流速在最佳的流速，这时纵向扩散很小可以忽略。
• 3 、传质阻抗
• 4 、固定相颗粒粒度对塔板高度的影响 • 由于A 、Cm和 Csm均随固定相颗粒粒度dp的变小而变小，
而且实验还表明固体相颗粒粒度越小，柱效受流动相线速 度的影响也越小。
• 所以根据速率理论，HPLC的实验条件应该是： ①小粒度、均匀的球形化学键合相； ②低黏度 流动相，流速不宜快； ③柱温适当。
（1）固定相传质阻抗:在化学键合相色谱法中，键合相多为 单分子层，即厚度df可以忽略，因此固体相传质阻抗Cs可 以忽略。 （2）流动相传质阻抗：在HPLC中存在流动相传质阻抗Cm.因 为在流路中心的流动相中组分分子还没来得及扩散进入流 动相和固定相界面，就被流动相带走，因此总比靠近填颗 粒与固定相达到分配平衡的分子移行得快些，结果是峰展 宽。（Cm=Wm × dp ² /Dm） (3)静态流动相传质阻抗：HPLC中静态流动相传质阻抗系数 Cm也与固定相颗粒dp的平方成正比，与分子在流动相中的 扩散系数成反比。
• （三）反相离子对色谱法的分离条件
• 反相离子对色谱法要求尽可能选择表面覆盖度高且疏 水性强的键合相，短链烷烃基键合相的稳定性较差而不宜 采用。 • 在反相离子对色谱法中，影响试样组分的保留值合 分离选择性的主要因素有： ⑴离子对试剂的选择； ⑵流 动相pH的选择； ⑶有机溶剂及其浓度的选择。
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• （二）反相键合相色谱法的分离条件 • 反相键合相色谱法中，常选用非极性键合相，非极性键 合相可用于分离分子型化合物，也可以用于分离离子型或 离子化的化合物。 • 在反相键合相色谱法中，流动相一般极性最强的水 为基础溶剂，加入甲醇、乙氰等极性调节剂。极性调节剂 的性质以及其与水的混合比例对混合溶质的保留值合分离 选择性有显著影响。同时调节流动相的离子强度也能改善 分离效果。例如在流动相中加入0.1%~1%的出酸盐、磷酸 盐等，可减弱固定表面相残余硅醇基的干扰作用，减少峰 的拖尾，改善分离效果。
二、分离条件的选择
• （一）正相键合相色谱法的分离条件
正相键合相色谱法一般以极性键合相为固定 相，如氰基、氨基键合相等。分离含双键的化合 物常用氰基键合相，分离多基团化合物常用氨基 合相。 正相键合相色谱的流动相通常采用烷烃加量 极性调节剂，极性调节剂常从Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅴ 、 Ⅷ组（表18-3）中选（见课本390页），若还难以 达到所需要的分离选择性，还可以使用三元或四 元溶剂系统。