第12章 液相色谱法
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❖ 当前，色谱法正朝着色谱-光谱(或质谱)联用，向多谱色谱 和智能色谱方向发展。
2020年6月
4
二、 色谱法的分类
法谱色
两相 状态
液相色谱法 气相色谱法
吸附色谱法
分离 分配色谱法 机理 离子交换色谱法
分子排阻色谱法 柱色谱法
操作形式 薄层色谱法 纸色谱法
LLC LSC GSC GLC
2020年6月
含水量高，活性级高，活度低
2020年6月
17
其它吸附剂
❖ 聚酰胺
是一类由酰胺聚合而成的高分子化合物 结构特点：存在许多酰胺键，可与酚类、
酸类、硝基化合物、醌类等形成氢键。
❖ 活性碳：
属于非极性吸附剂，吸附能力强，适合于 水溶性物质的分离
❖ 大孔吸附树脂：
不含交换基团，具有大孔网状结构的高分 子吸附剂。用于皂苷及苷类化合物的分离
❖ 保留值是202色0年6月谱法定性分析的基本参数。10
（四）分配系数与保留值的关系
❖ K值越大，移动速度越慢， tR越长，后 出柱
❖ K值越小，移动速度越快， tR越短，先 出柱
❖ 混合物中各组分间的分配系数K相差越 大，各组分越容易被分离
2020年6月
11
第二节 柱色谱法
❖ 一、 液-固吸附柱色谱法 ❖ 二、 分配柱色谱法 ❖ 三、 离子交换柱色谱法 ❖ 四、 凝胶柱色谱法
2020年6月
12
一、 液-固吸附柱色谱法
❖ （一）原理
利用吸附剂对不同组分的吸附能力的差异进行 分离的一种色谱法。
吸附作用与吸附平衡
❖吸附平衡常数（吸附系数）
组分在吸附剂中的浓度 K=
组分在流动相中的浓度
❖ 影响K的因素:吸附剂的活性、组分和流动相的性质
❖ K的意义:组分的吸附系数K越大，表示越容易被吸附， 保留时间越长，流出色谱柱就越慢。
2020年6月
2
一、 色谱法的产生和发展
❖ 俄国植物学家茨维特在1906年使用 的装置，如图：
❖ 起分离作用的柱子叫色谱柱 ❖ 固定不动的相，称为固定相 ❖ 携带试样混合物流过此固定相的流
体相(气体或液体) ，称为流动相。
色谱法是一种分离技术
2020年6月
3
色谱法至今已有一个世纪的历史
❖ 在上世纪30年代与40年代 薄层色谱法与纸色谱法（被称 为经典的液相色谱法）
5
三、 色谱法的基本原理
❖ （一）.色谱过程
色谱法是一种分离技术，它是被 分离物质分子在两相间分配平衡 的过程。
❖以分离顺式和反式偶氮苯为例来 说明色谱过程
2020年6月
6
色谱过程示意图
1、试样 2、流动相 3、固定相 4、色谱柱 5、检测器
❖ 由于两组分的性质存在微小差异，因而吸附剂对它们 的吸附能力略有不同。经一段时间后，两组分的微小
2020年6月
8
（二）分配系数K
❖ 被分离组分以不同的程度分布在两相中，溶质既可 进入固定相，也可进入流动相，这个过程叫分配
❖ 分配系数:在一定的温度和压力下，某组分在两相间 的分配达到平衡时浓度（或溶解度）之比。
K
= 组分在固定相中的浓度 cs 组分在流动相中的浓度cm
吸附色谱：吸附平衡常数 (吸附系数)
差异逐渐变大，最后彼此分离，而先后流出色谱柱。
2020年6月
7
小结：色谱过程
❖ 组分的结构和性质微小差异 →与固定相 作用差异 →随流动相移动的速度不等→ 差速迁移→色谱分离。
两相及两相的相对运动构成了色谱法的基 础；色谱过程就是组分的分子在流动相和 固定相间多次“分配”产生“差速迁移” 的过程。
❖ 50年代Martin等建立了气相色谱法，并奠定了色谱法的理 论基础，随后，又诞生了毛细管色谱分析法，
❖ 70年代 高效液相色谱法问世，同期还出现了薄层扫描仪， 弥补了气相色谱法不能直接用于分析难挥发、对热不稳 定及高分子试样等的弱点，扩大了色谱法的应用范围。
❖ 80年代初出现了超临界流体色谱法，80年代末毛细管电泳 法出现。
2020年6月
15
硅胶含水量%
活性级别
氧化铝含水量%
硅胶
0
Ⅰ
0
5
Ⅱ
3
15
Ⅲ
6
❖ 活度与含水量的关系：
25 38
Ⅳ Ⅴ
10 15
含水量高，活性级高，活度低。
❖ 活化：
加热至100℃左右，除去吸附水提高活度
❖ 分离效率：与其粒度及表面积等有关。
❖ 常用硅胶：
硅胶H，不含黏合剂
硅胶G，含煅石膏
硅胶GF254，含煅石膏和一种无机荧光剂，即 锰激活的硅酸锌，在254nm紫外光下呈强烈黄 绿色荧光背景。
K
分配色谱：分配系数 离子交换色谱：交换系数
凝胶色谱：渗透系数
2020年6月
9
（三）保留值
❖ 某组分从开始洗脱到从柱中被洗脱下来 所需要的时间称为保留时间(retention time)，通常用符号“tR ”表示。
❖ 某组分从开始洗脱到从柱中被洗脱下来 所需要的流动相的体积称为保留体积 (retention volume)，通常用符号“VR ” 表示。
2020年6月
13
（二）吸附剂
❖ 1.对吸附剂的基本要求是：
(1). 具有较大的表面积和足够的吸附能力。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
(2). 在所用的溶剂和洗脱剂中不溶解；不 与试样各组分、溶剂和洗脱剂发生化学反 应。
(3). 颗粒较均匀，有一定的细度，在使用 过程中不易破碎。
(4). 具有较为可逆的吸附性，既能吸附试 样组分，又易于解吸。
❖ 目前最常用的吸附剂是硅胶和氧化铝，其次是聚酰
胺、活性炭20，20年还6月 有大孔吸附树脂等。
14
2.常用的吸附剂
硅胶：多孔性微粒，表面带有硅醇基，呈 弱酸性。
原理:硅醇基(吸附中心)与极性基团形成 氢键(吸附性),组分与硅醇基形成氢键(被 吸附)的能力不同而分离。
应用:酸性和中性物质的分离，如有机酸、 酚类、醛类
第十二章 液相色谱法
❖ 第一节 概述 ❖ 第二节 柱色谱法 ❖ 第三节 平面色谱法
2020年6月
1
第一节 概述
色谱法(chromatography)又称层析法，是 一种依据物质的物理化学性质的不同(如溶 解性、极性、离子交换能力、分子大小等) 而进行的分离分析方法。
❖ 一、 色谱法的产生和发展 ❖ 二、 色谱法的分类 ❖ 三、 色谱法的基本原理
2020年6月
16
氧化铝
硅胶含水量%
0 5 15
活性级别
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
氧化铝含水量 %
0
3
6
25
Ⅳ
10
❖ 种类
38
Ⅴ
15
碱性氧化铝(pH9～10):适用于分离碱性或中性 化合物
酸性氧化铝(pH5～4.5):适用于分离酸性化合物
中性氧化铝(pH7～7.5):适用于分离酸性、中性 和碱性化合物
❖ 活性与含水量的关系
2020年6月
4
二、 色谱法的分类
法谱色
两相 状态
液相色谱法 气相色谱法
吸附色谱法
分离 分配色谱法 机理 离子交换色谱法
分子排阻色谱法 柱色谱法
操作形式 薄层色谱法 纸色谱法
LLC LSC GSC GLC
2020年6月
含水量高，活性级高，活度低
2020年6月
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其它吸附剂
❖ 聚酰胺
是一类由酰胺聚合而成的高分子化合物 结构特点：存在许多酰胺键，可与酚类、
酸类、硝基化合物、醌类等形成氢键。
❖ 活性碳：
属于非极性吸附剂，吸附能力强，适合于 水溶性物质的分离
❖ 大孔吸附树脂：
不含交换基团，具有大孔网状结构的高分 子吸附剂。用于皂苷及苷类化合物的分离
❖ 保留值是202色0年6月谱法定性分析的基本参数。10
（四）分配系数与保留值的关系
❖ K值越大，移动速度越慢， tR越长，后 出柱
❖ K值越小，移动速度越快， tR越短，先 出柱
❖ 混合物中各组分间的分配系数K相差越 大，各组分越容易被分离
2020年6月
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第二节 柱色谱法
❖ 一、 液-固吸附柱色谱法 ❖ 二、 分配柱色谱法 ❖ 三、 离子交换柱色谱法 ❖ 四、 凝胶柱色谱法
2020年6月
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一、 液-固吸附柱色谱法
❖ （一）原理
利用吸附剂对不同组分的吸附能力的差异进行 分离的一种色谱法。
吸附作用与吸附平衡
❖吸附平衡常数（吸附系数）
组分在吸附剂中的浓度 K=
组分在流动相中的浓度
❖ 影响K的因素:吸附剂的活性、组分和流动相的性质
❖ K的意义:组分的吸附系数K越大，表示越容易被吸附， 保留时间越长，流出色谱柱就越慢。
2020年6月
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一、 色谱法的产生和发展
❖ 俄国植物学家茨维特在1906年使用 的装置，如图：
❖ 起分离作用的柱子叫色谱柱 ❖ 固定不动的相，称为固定相 ❖ 携带试样混合物流过此固定相的流
体相(气体或液体) ，称为流动相。
色谱法是一种分离技术
2020年6月
3
色谱法至今已有一个世纪的历史
❖ 在上世纪30年代与40年代 薄层色谱法与纸色谱法（被称 为经典的液相色谱法）
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三、 色谱法的基本原理
❖ （一）.色谱过程
色谱法是一种分离技术，它是被 分离物质分子在两相间分配平衡 的过程。
❖以分离顺式和反式偶氮苯为例来 说明色谱过程
2020年6月
6
色谱过程示意图
1、试样 2、流动相 3、固定相 4、色谱柱 5、检测器
❖ 由于两组分的性质存在微小差异，因而吸附剂对它们 的吸附能力略有不同。经一段时间后，两组分的微小
2020年6月
8
（二）分配系数K
❖ 被分离组分以不同的程度分布在两相中，溶质既可 进入固定相，也可进入流动相，这个过程叫分配
❖ 分配系数:在一定的温度和压力下，某组分在两相间 的分配达到平衡时浓度（或溶解度）之比。
K
= 组分在固定相中的浓度 cs 组分在流动相中的浓度cm
吸附色谱：吸附平衡常数 (吸附系数)
差异逐渐变大，最后彼此分离，而先后流出色谱柱。
2020年6月
7
小结：色谱过程
❖ 组分的结构和性质微小差异 →与固定相 作用差异 →随流动相移动的速度不等→ 差速迁移→色谱分离。
两相及两相的相对运动构成了色谱法的基 础；色谱过程就是组分的分子在流动相和 固定相间多次“分配”产生“差速迁移” 的过程。
❖ 50年代Martin等建立了气相色谱法，并奠定了色谱法的理 论基础，随后，又诞生了毛细管色谱分析法，
❖ 70年代 高效液相色谱法问世，同期还出现了薄层扫描仪， 弥补了气相色谱法不能直接用于分析难挥发、对热不稳 定及高分子试样等的弱点，扩大了色谱法的应用范围。
❖ 80年代初出现了超临界流体色谱法，80年代末毛细管电泳 法出现。
2020年6月
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硅胶含水量%
活性级别
氧化铝含水量%
硅胶
0
Ⅰ
0
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Ⅱ
3
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Ⅲ
6
❖ 活度与含水量的关系：
25 38
Ⅳ Ⅴ
10 15
含水量高，活性级高，活度低。
❖ 活化：
加热至100℃左右，除去吸附水提高活度
❖ 分离效率：与其粒度及表面积等有关。
❖ 常用硅胶：
硅胶H，不含黏合剂
硅胶G，含煅石膏
硅胶GF254，含煅石膏和一种无机荧光剂，即 锰激活的硅酸锌，在254nm紫外光下呈强烈黄 绿色荧光背景。
K
分配色谱：分配系数 离子交换色谱：交换系数
凝胶色谱：渗透系数
2020年6月
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（三）保留值
❖ 某组分从开始洗脱到从柱中被洗脱下来 所需要的时间称为保留时间(retention time)，通常用符号“tR ”表示。
❖ 某组分从开始洗脱到从柱中被洗脱下来 所需要的流动相的体积称为保留体积 (retention volume)，通常用符号“VR ” 表示。
2020年6月
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（二）吸附剂
❖ 1.对吸附剂的基本要求是：
(1). 具有较大的表面积和足够的吸附能力。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
(2). 在所用的溶剂和洗脱剂中不溶解；不 与试样各组分、溶剂和洗脱剂发生化学反 应。
(3). 颗粒较均匀，有一定的细度，在使用 过程中不易破碎。
(4). 具有较为可逆的吸附性，既能吸附试 样组分，又易于解吸。
❖ 目前最常用的吸附剂是硅胶和氧化铝，其次是聚酰
胺、活性炭20，20年还6月 有大孔吸附树脂等。
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2.常用的吸附剂
硅胶：多孔性微粒，表面带有硅醇基，呈 弱酸性。
原理:硅醇基(吸附中心)与极性基团形成 氢键(吸附性),组分与硅醇基形成氢键(被 吸附)的能力不同而分离。
应用:酸性和中性物质的分离，如有机酸、 酚类、醛类
第十二章 液相色谱法
❖ 第一节 概述 ❖ 第二节 柱色谱法 ❖ 第三节 平面色谱法
2020年6月
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第一节 概述
色谱法(chromatography)又称层析法，是 一种依据物质的物理化学性质的不同(如溶 解性、极性、离子交换能力、分子大小等) 而进行的分离分析方法。
❖ 一、 色谱法的产生和发展 ❖ 二、 色谱法的分类 ❖ 三、 色谱法的基本原理
2020年6月
16
氧化铝
硅胶含水量%
0 5 15
活性级别
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
氧化铝含水量 %
0
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Ⅳ
10
❖ 种类
38
Ⅴ
15
碱性氧化铝(pH9～10):适用于分离碱性或中性 化合物
酸性氧化铝(pH5～4.5):适用于分离酸性化合物
中性氧化铝(pH7～7.5):适用于分离酸性、中性 和碱性化合物
❖ 活性与含水量的关系