第十八章色谱法导论优秀课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1930年 R.Kuhn用色谱柱分离出胡萝卜素
1935年 Adams and Holmes 发明了离子交换树脂，进一步发明了离子色谱 1938年 Izmailov 发明薄层色谱 1941年 Martin & Synge 发明了液-液分配色谱 1944年 Consden,Gordon & Martin 发明纸色谱 1952年 Martin & Synge 发明气-液色谱 1953年 Janak发明气-固色谱 1954年 Ray发明热导检测器 1957年 Martin & Golay 发明毛细管色谱 1959年 Porath & Flodin 发明凝胶色谱 1960年 液相色谱技术完善
二、色谱法的分类
1、按流动相和固定相所处的状态分类
流动相 方法名称
固定相 分离依据
方法名称
气体
气相色谱（GC）
固体吸附剂
液体
吸附
分配
气—固色谱 （GSC）
气—液色谱 （GLC）
气—液分配谱 （GLPC）
液体
液相色谱（LC）
固体吸附剂
液体
吸附
分配
液—固色谱（LSC） 液—液色谱（LLC）
超临界流体色谱法 (SFC)
1903年 发表文章：On a new category of adsorption phenomena and their application to biochemical analysis
1906年 Tswett 创立“chromatography”——“色谱法”新名词
1907年 在德国生物会议上第一次向世界公开展示显现彩色环带的柱管
配平衡时，组分在固定相中的质量p和在流动相中的质量q之比。
（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。k’=tR`/t0
Vm —— 为柱内流动相的体积，也称为柱
当流动相中样品混合物经过固定相时，就会 与固定相发生作用，由于各组分在性质和结构上 的差异，与固定相相互作用的类型、强弱也有差 异，因此在同一推动力的作用下，不同组分在固 定相滞留时间长短不同，从而按先后不同的次序 从固定相中流出。
色谱法简史
俄国植物学家Tswett于1901年发现：利用吸附原理分离植物色素
3、按分离过程的机制分类
?吸附色谱法 (利用吸附剂表面对不同组分的物理吸附性能的差异进行分离) ??分配色谱法 (利用不同组分在两相中有不同分配系数来进行分离) ??离子交换色谱法 (利用离子交换原理) ??排阻色谱法 (利用多孔性物质对不同大小分子的排阻作用)
三、色谱法的特点和应用
1、分离效能高 2、灵敏度高 3、分析速度快 4、应用范围广 5、色谱法的缺点是对未知物的定性分析比较困难
1、分配系数K 又称为平衡常数，是指在一定的温度和压力下组分在两相间达到分配平
衡时，组分在固定相中的浓度Cs与在流动相中的浓度Cm之比，即 K CS Cm
K↑溶解度或吸附能力↑，组分在固定相中的量↑，在流动相 中的量↓。组分在固定相中滞留的时间越长。
K 由组分及固定液的热力学性质决定的，只随柱温和柱压而变化，与色谱柱 中气相和液相的体积无关。 如果两个组分的分配系数相wk.baidu.com，则它们的色谱峰完全重合；分配系数相差越 大，相应的色谱峰相距越远，分离越好。
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。
2、分配比 k’ k ' p
q 又称容量因子或容量比，是在一定温度和压力下，组分在两相间达到分
4、基本保留方程
基本保留方程可表示为： tR = t0(1+k)
若载气流量F0恒定，也可用保留体积表示，则 VR=Vm+KVs
这就是色谱基本保留方程。
上式说明，色谱柱确定后，Vm和Vs即为定值。分配 系数不同的各组分具有不同的保留值，因而在色谱图上有 不同位置的色谱峰。
用超临界状态的流体作流动相的色谱法。超临界状态的流体不是一般的气
体或流体 , 而是临界压力和临界温度以上高度压缩的气体 , 其密度比一般气体 大得多而与液体相似 , 故又称为 “ 高密度气相色谱法 ”
2、按固定相的固定方式分类
?柱色谱(固法定相装在色) 谱柱中 ??纸色谱(用法滤纸上的水定分相子) 作固 ??薄层色谱(将法吸附剂粉制作成固成定薄) 相层
3、分配系数与分配比的关系
的死体积：包括固定相颗粒之间和颗 粒内部空隙中的流动相体积；
p
Vs —— 为固定相的体积，它指真正参与
KCS VS pVm k'
Cm
q Vm
qVS
分配的那部分体积：
若固定相是吸附剂、固定液、离子 交换剂或凝胶，则 分别指吸附表面积、
固定液体积、离子交换剂交换容量或
凝胶孔容。
色谱分离过程的两大特点： 第一、不同组分在通过色谱柱时移动的速度不等（差速迁
移），它提供了实现分离的可能性。 第二、各组分分子沿柱子进行扩散分布，即分子分布离散。
色谱基本理论是从微观分子运动和宏观分布平衡探讨提高分 离迁移和降低离散迁移。 色谱基本理论是从热力学和动力学两方面讨论色谱分离问题。
分配系数和分配比
★应用范围广
(1)色谱分析广泛应用于极为复杂的混合物成分分析； (2)液相色谱法，在糖类、氨基酸、农药、染料、贵金属、有机金属化合 物等方面得到了广泛的应用。 (3)色谱分离是一种有效的提纯物质技术，用于制备分离，得到高纯样品。 (4)色谱—质谱联用仪已成为研究分子结构的重要手段。
色谱分离原理
色谱分离是基于样品中各组分在两相间平衡分配的差异。
第十八章色谱法导 论
概述
美 国 气 相 色 谱 仪
HP高压液相色谱仪
国产气相色谱仪
一、色谱法（chromatography ）
俄国植物学家茨维特在1906年使用的装置： 色谱法是一种分离技术。 试样混合物的分离过程是试样中各组分在色谱分离 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 体（气体或液体），称为流动相。
1935年 Adams and Holmes 发明了离子交换树脂，进一步发明了离子色谱 1938年 Izmailov 发明薄层色谱 1941年 Martin & Synge 发明了液-液分配色谱 1944年 Consden,Gordon & Martin 发明纸色谱 1952年 Martin & Synge 发明气-液色谱 1953年 Janak发明气-固色谱 1954年 Ray发明热导检测器 1957年 Martin & Golay 发明毛细管色谱 1959年 Porath & Flodin 发明凝胶色谱 1960年 液相色谱技术完善
二、色谱法的分类
1、按流动相和固定相所处的状态分类
流动相 方法名称
固定相 分离依据
方法名称
气体
气相色谱（GC）
固体吸附剂
液体
吸附
分配
气—固色谱 （GSC）
气—液色谱 （GLC）
气—液分配谱 （GLPC）
液体
液相色谱（LC）
固体吸附剂
液体
吸附
分配
液—固色谱（LSC） 液—液色谱（LLC）
超临界流体色谱法 (SFC)
1903年 发表文章：On a new category of adsorption phenomena and their application to biochemical analysis
1906年 Tswett 创立“chromatography”——“色谱法”新名词
1907年 在德国生物会议上第一次向世界公开展示显现彩色环带的柱管
配平衡时，组分在固定相中的质量p和在流动相中的质量q之比。
（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。k’=tR`/t0
Vm —— 为柱内流动相的体积，也称为柱
当流动相中样品混合物经过固定相时，就会 与固定相发生作用，由于各组分在性质和结构上 的差异，与固定相相互作用的类型、强弱也有差 异，因此在同一推动力的作用下，不同组分在固 定相滞留时间长短不同，从而按先后不同的次序 从固定相中流出。
色谱法简史
俄国植物学家Tswett于1901年发现：利用吸附原理分离植物色素
3、按分离过程的机制分类
?吸附色谱法 (利用吸附剂表面对不同组分的物理吸附性能的差异进行分离) ??分配色谱法 (利用不同组分在两相中有不同分配系数来进行分离) ??离子交换色谱法 (利用离子交换原理) ??排阻色谱法 (利用多孔性物质对不同大小分子的排阻作用)
三、色谱法的特点和应用
1、分离效能高 2、灵敏度高 3、分析速度快 4、应用范围广 5、色谱法的缺点是对未知物的定性分析比较困难
1、分配系数K 又称为平衡常数，是指在一定的温度和压力下组分在两相间达到分配平
衡时，组分在固定相中的浓度Cs与在流动相中的浓度Cm之比，即 K CS Cm
K↑溶解度或吸附能力↑，组分在固定相中的量↑，在流动相 中的量↓。组分在固定相中滞留的时间越长。
K 由组分及固定液的热力学性质决定的，只随柱温和柱压而变化，与色谱柱 中气相和液相的体积无关。 如果两个组分的分配系数相wk.baidu.com，则它们的色谱峰完全重合；分配系数相差越 大，相应的色谱峰相距越远，分离越好。
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。
2、分配比 k’ k ' p
q 又称容量因子或容量比，是在一定温度和压力下，组分在两相间达到分
4、基本保留方程
基本保留方程可表示为： tR = t0(1+k)
若载气流量F0恒定，也可用保留体积表示，则 VR=Vm+KVs
这就是色谱基本保留方程。
上式说明，色谱柱确定后，Vm和Vs即为定值。分配 系数不同的各组分具有不同的保留值，因而在色谱图上有 不同位置的色谱峰。
用超临界状态的流体作流动相的色谱法。超临界状态的流体不是一般的气
体或流体 , 而是临界压力和临界温度以上高度压缩的气体 , 其密度比一般气体 大得多而与液体相似 , 故又称为 “ 高密度气相色谱法 ”
2、按固定相的固定方式分类
?柱色谱(固法定相装在色) 谱柱中 ??纸色谱(用法滤纸上的水定分相子) 作固 ??薄层色谱(将法吸附剂粉制作成固成定薄) 相层
3、分配系数与分配比的关系
的死体积：包括固定相颗粒之间和颗 粒内部空隙中的流动相体积；
p
Vs —— 为固定相的体积，它指真正参与
KCS VS pVm k'
Cm
q Vm
qVS
分配的那部分体积：
若固定相是吸附剂、固定液、离子 交换剂或凝胶，则 分别指吸附表面积、
固定液体积、离子交换剂交换容量或
凝胶孔容。
色谱分离过程的两大特点： 第一、不同组分在通过色谱柱时移动的速度不等（差速迁
移），它提供了实现分离的可能性。 第二、各组分分子沿柱子进行扩散分布，即分子分布离散。
色谱基本理论是从微观分子运动和宏观分布平衡探讨提高分 离迁移和降低离散迁移。 色谱基本理论是从热力学和动力学两方面讨论色谱分离问题。
分配系数和分配比
★应用范围广
(1)色谱分析广泛应用于极为复杂的混合物成分分析； (2)液相色谱法，在糖类、氨基酸、农药、染料、贵金属、有机金属化合 物等方面得到了广泛的应用。 (3)色谱分离是一种有效的提纯物质技术，用于制备分离，得到高纯样品。 (4)色谱—质谱联用仪已成为研究分子结构的重要手段。
色谱分离原理
色谱分离是基于样品中各组分在两相间平衡分配的差异。
第十八章色谱法导 论
概述
美 国 气 相 色 谱 仪
HP高压液相色谱仪
国产气相色谱仪
一、色谱法（chromatography ）
俄国植物学家茨维特在1906年使用的装置： 色谱法是一种分离技术。 试样混合物的分离过程是试样中各组分在色谱分离 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 体（气体或液体），称为流动相。