色谱法分离原理PPT课件

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这种方法能使样品的各组分获得 良好的分离，色谱峰清晰。此外，除去 冲洗剂后，可获得纯度较高的物质。目 前，这种方法是色谱法中最常用的一种 方法。
▪ 顶替法是将样品加到色谱柱头后，在惰性 流动相中加入对固定相的吸附或溶解能力 比所有试样组分强的物质为顶替剂（或直 接用顶替剂作流动相），通过色谱柱，将 各组分按吸附或溶解能力的强弱顺序，依 次顶替出固定相。 很明显，吸附或溶解能力最弱的组分最 先流出，最强的最后流出。顶替法的流出 曲线如下图
分析 方法，它是根据组分在两相中作用 能力不同而达到分离目的的。
色谱法早在1903年由俄国植物学家茨维 特分离植物色素时采用。
他在研究植物叶的色素成分时，将 植物叶子的萃取物倒入填有碳酸钙的直 立玻璃管内，然后加入石油醚使其自由 流下，结果色素中各组分互相分离形成 各种不同颜色的谱带。这种方法因此得 名为色谱法。以后此法逐渐应用于无色 物质的分离，“色谱”二字虽已失去原 来的含义，但仍被人们沿用至今。
从不同角度，可将色谱法分类如下：
1.按两相状态分类
➢ 气体为流动相的色谱称为气相色谱 （GC）
根据固定相是固体吸附剂还是固定 液（附着在惰性载体上的一薄层有机化合 物 液 体 ） ， 又 可 分 为 气 固 色 谱 （ GSC） 和 气液色谱（GLC）。
➢ 液体为流动相的色谱称液相色谱（LC） 同理液相色谱亦可分为液固色谱（LSC）和 液液色谱（LLC）。
3. 按固定相的外型分类
➢ 固定相装于柱内的色谱法，称为柱色 谱。
➢ 固定相呈平板状的色谱，称为平板色 谱，它又可分为薄层色谱和纸色谱。
4. 按照展开程序分类
按照展开程序的不同，可将色谱法分 为洗脱法、顶替法、和迎头法。 ▪ 洗脱法也称冲洗法。工作时，首先将样 品加到色谱柱头上，然后用吸附或溶解能 力比试样组分弱得多的气体或液体作冲洗 剂。由于各组分在固定相上的吸附或溶解 能力不同，被冲洗剂带出的先后次序也不 同，从而使组分彼此分离。流出曲线下图
信 进样 号
tM
因为这种物质不被固定相吸 附或溶解，故其流动速度将与流动相流 动速度相近。测定流动相平均线速ū时， 可用柱长L与tM的比值计算，即
ū = L/tM
2. 保留时间tR 试样从进样到柱后出现峰极大
点时所经过的时间，称为保留时间，如 下图。
信 进样 号
tR
3.调整保留时间tR´ 某组分的保留时间扣除死时间后，称
柱色谱 平板色谱
纸色谱 薄层色谱
按分离效率分
经典液相色谱 高效液相色谱
第二节 色谱流出曲线及有关术语
（一）色谱流出曲线和色谱峰 由检测器输出的信号强度对时间作图，
所得曲线称为色谱流出曲线。曲线上突起 部分就是色谱峰。
如果进样量很小，浓度很低，在吸 附等温线（气固吸附色谱）或分配等温线 （气液分配色谱）的线性范围内，则色谱 峰是对称的。
➢ 利用组分在离子交换剂（固定相）上的 亲和力大小不同而达到分离的方法，称 为离子交换色谱法。
➢ 利用大小不同的分子在多孔固定相中的选 择渗透而达到分离的方法，称为凝胶色谱 法或尺寸排阻色谱法。
最近，又有一种新分离技术，利用不同组 分与固定相（固定化分子）的高专属性亲 和力进行分离的技术称为亲和色谱法，常 用于蛋白质的分离。
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1941 Martin和Synge提出液-液色谱 理论；
1952 James和Martin发展了气相色谱；
1956 Van Deemter提出速率理论；
1967 Kirkland等研制高效液相色谱法；
80年代以后出现毛细管电泳和毛细管 电动色谱等一系列新的色谱分析方法。
在色谱法中，将填入玻璃管或不锈 钢管内静止不动的一相（固体或液
（二）基线
在实验操作条件下，色谱柱后没有样 品组分流出时的流出曲线称为基线，稳 定的基线应该是一条水平直线。
（三）峰高
色谱峰顶点与基线之间的垂直距离， 以（h）表示。
信 号
进样 空气峰
色谱峰 h
a
色谱流出曲线
色谱流出曲线和色谱峰 基线（a） 峰高（h）
（四）保留值 1.死时间tM 不被固定相吸附或溶解的物质进入色 谱柱时，从进样到出现峰极大值所需的 时间称为死时间，它正比于色谱柱的空 隙体积，如下图。
为该组分的调整保留时间，
即
tR´= tR tM
由于组分在色谱柱中的保留时间tR包含了 组分随流动相通过柱子所需的时间和组分 在固定相中滞留所须的时间，所以tR实际 上是组分在固定相中保留的总时间。
➢ 超临界流体为流动相的色谱为超临界流体色 谱（SFC）。
随着色谱工作的发展，通过化学反应将固 定液键合到载体表面，这种化学键合固定相 的色谱又称化学键合相色谱（CBPC）。
2.按分离机理分类
➢ 利用组分在吸附剂（固定相）上的吸附 能力强弱不同而得以分离的方法，称为 吸附色谱法。
➢ 利用组分在固定液（固定相）中溶解度 不同而达到分离的方法称为分配色谱法。
AB
此法适于制备纯物质或浓缩分 离某一组分；其缺点是经一次使用后， 柱子就被样品或顶替剂饱和，必须更换 柱子或除去被柱子吸附的物质后，才能 再使用。
▪ 迎头法是将试样混合物连续通过色谱柱， 吸附或溶解能力最弱的组分首先以纯物质 的状态流出，其次则以第一组分和吸附或 溶解能力较弱的第二组分混合物，以此类 推。流出曲线如下图
体）称为固定相 ；
自上而下运动的一相（一般是气体
或液体）称为流动相 ；
装有固定相的管子（玻璃管或不锈
钢管）称为色谱柱 。
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。
该法在分离多组分混合物时，除第一组分外， 其余均非纯态，因此仅适用于从含有微量杂质的混 合物中切割出一个高纯组分（组分A），而不适用 于对混合物进行分离。
分类
按流动相分
气相色谱（GC） 液相色谱（LC） 超临界流体色谱（SFC）
按机理分
吸附色谱 分配色谱 离子交换色谱 排阻色谱
按固定相在支持 体中的形状分