色谱超临界流体色谱法..
《超临界色谱》课件
校准
定期对仪器设备进行校准，确保检测 结果的准确性和可靠性。
保养记录
建立保养记录，记录仪器设备的维护 和保养情况，方便追踪和管理。
03
超临界色谱的实验技术
实验前的准备
确定实验目标
准备色谱柱
明确实验目的，如分离纯化、检测分析等 ，以便选择合适的色谱条件和材料。
根据实验需求选择合适的色谱柱，确保其 稳定性和重现性。
准备样品
准备超临界流体
对样品进行预处理，如溶解、过滤、稀释 等，以满足实验要求。
选择合适的超临界流体，如二氧化碳、甲 醇等，并进行纯化和调节。
实验操作步骤
01
安装色谱柱
将色谱柱正确安装在色谱仪中，确 保密封性和稳定性。
进样分析
将样品注入色谱仪，开始进行分离 分析。
03
02
调节实验条件
根据实验目标和样品性质，调节温 度、压力、流速等实验参数。
04
超临界色谱的分离机制
分离机制的原理
流体在超临界状态下具有高扩散系数和低粘度， 有利于溶质的快速传递和扩散。
超临界流体对溶质的溶解能力随压力的增加而增 强，从而实现溶质的分离。
通过调节压力、温度等参数，实现对不同溶质的 分离。
分离机制的应用
01
在食品、药品、环保等领域用于分离和纯化天然产 物、药物成分和有害物质。
收集数据
记录色谱图、峰形等信息，以便后 续分析。
04
实验结果分析
数据处理
对收集的数据进行整理、分析和处理，提取 有用的信息。
结果解释
根据数据处理结果，解释样品的组成和性质 ，评估分离效果和纯度。
结果验证
通过重复实验或对比实验，验证结果的可靠 性和准确性。
色谱分析法第十章 超临界流体色谱法
级），柱过程阻力小，可采用细长色谱柱以增加柱效。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
③超临界流体的扩散系数在气体和液体之间，具有较快的传质速
2
度，使分析速度加快（低于GC），峰形变窄，增加检测灵敏度。 ④通过变更流动相压力等参数可改变超临界流体的密度，即可改变 它的溶解能力、粘度和扩散系数，因此可以程度不同地改善色谱分 离效能。在SFC系统中，设定变更流动相压力程序是SFC分离分析工 作特点之一。 ⑤可作流动相的超临界流体的物质较多，易得，便宜，优于HPLC流 动相的选择。 ⑥SFC系统中既可使用GC的检测器也可以使用HPLC的检测器。 10.1.3超临界流体色谱法的发展 10.1.4SFC系统流程图 SFC系统流程图见图10.1，流动相有两种情况输送：（1）常压
聚乙二醇齐聚物等，由于SFC的流动相能较好地溶解它们，因此可
以用SFC进行分析。实例如图10.23。
24
图10.23 CSFC 分析Triton-100
图10.24 CSFC对农药的分离
25
10.7.4甾族化合物
甾族化合物是一类含有羟基的极性异构体混合物，性质很相 近，极难分离，利用CSFC，采用选择性强的固定液可直接进行分
选用CO2比用NH3好，但常采用的是CO2和正戊烷作流动相，操作起
来更加方便。表10.1列出了一些化合物的临界物理性质。
4
10.2.2固定相 10.2.3柱压力
图10.2 恒温改变柱压力时正构烷烃的分离
5
图10.3 SFC法程序升压分离聚苯乙烯（M=2 100）
图10.4 裂解石脑油族分离SFC图
时为气体的流动相，可将高压气瓶中流动相减压至所需压力或用泵
增加压力输送到色谱柱；（2）在室温常压下时为液体的流动相， 采用无脉动注射泵来输送。
现代分离技术-超临界流体、色谱
带阴离子基团的， 如DEAE—（二 乙基胺乙基）和 QAE—（四级胺 乙基）等为阴离 子交换剂。
是指用交联剂使2个或者 更多的分子分别偶联从而
使这些分子结合在一起
离子交换层析只适用于能在水中解离的化合物，包括有机物和无机物。
4.3分配层析 （ distributi on chromatogra phy）
01
分配层析：是指在一个有两相存 在的系统中，利用不同物质的分 配系数不同而使其分离的方法。
02
在层析分离过程中，这两种互不 混溶的溶剂之一为流动相；
03
另一种是吸收在载体中的溶剂， 这种溶剂是键合在载体中，再层 析过程不流动，为固定相。
添加标题
与固定相相互作用力越弱的 组份，随流动相移动时受到 的阻滞作用小，向前移动的 速度快。
反之，与固定相相互作用越 强的组份，向前移动速度越 慢。
分布收集流出液，可得到样 品中所含的各单一组份，从 而达到将各组份分离的目的。
4.1.3原理、构成层析法的条件
色层法应具备的因素或条件是：
1. 具有两相 2. 混合物中各组分的物理化学性质有差
异 3. 多次冲洗或展开
4.1.4分类 按两相所处状态分类
二．按固定相的使用形式（即实验技术）分： 柱层析、纸上层析、薄层层析 二．按分离机制分（即物理化学性质）： 吸附层析、分配层析、离子交换层析、凝胶 过
滤、其它层析（如亲和层析）等。 二．按展开方式分： 洗脱法、迎头法、置换法
4.2◆吸附色层法（adsorption chromatography）
对于蛋白质、核酸、氨基酸及核苷酸的分离分析有极好的分辨力。
超临界流体色谱-Agilent
超临界流体色谱超临界流体色谱基础导论Terry A. Berger本文中的信息、说明和指标如有变更，恕不另行通知。
© 安捷伦科技公司，20152015 年 7 月 1 日，中国印刷5991-5509CHCN目录目录 III前言 VI作者简介 XI引言 XIII符号 XIV缩写 XIV1 超临界流体色谱简介 11.1 什么是 SFC 11.2 为什么采用 SFC 21.3 SFC 能够分离哪些化合物 121.4 这一名称的含义 162 流动相 192.1 为什么使用 CO2 192.2 使用 100% CO2 212.3 改性剂或共溶剂 232.4 添加剂 312.5 添加水以扩展溶质极性 343 固定相 353.1 材料 353.2 非手性键合相 353.3 固定相比较 403.4 填料粒径与色谱柱尺寸之间的关系 413.5 推荐的色谱柱尺寸 453.6 用于手性分离的色谱柱 48III4 流动相变量对保留值和选择性的影响 494.1 改性剂浓度 494.2 温度 504.3 压力 534.4 流速 554.5 可控变量对保留时间和选择性的影响概述 575 方法开发 585.1 溶质与固定相极性的匹配 585.2 极性窗口 605.3 入门指南 605.4 极性溶质 615.5 低极性溶质 645.6 多变量方法 656 非手性分离 666.1 案例研究 1 —典型的低极性样品 666.2 案例研究 2 —中等极性样品 716.3 案例研究 3 —磺胺类药物 836.4 其他结果 897 手性分离 907.1 背景 907.2 对映体过量率测定 917.3 用于手性分离的正相技术 917.4 可控变量对手性分离的影响 937.5 开发手性方法 98 IV8 SFC 定量分析 103 8.1 验证阶段 103 8.2 开发方法用于定量分析饮料和食品中的山梨酸盐、苯甲酸盐和咖啡因 105 8.3 校正 108 8.4 苯甲酸盐、山梨酸盐和咖啡因的定量分析结果总结 1168.5 手性分离 1169 仪器注意事项 121 9.1 泵 121 9.2 UV 检测器优化 124 9.3 双梯度 137 9.4 自动进样器注意事项 138 9.5 其他 146 9.6 SFC 的超高性能 148 9.7 在 SFC 与 HPLC 之间切换的混合型系统 150 9.8 质谱接口 154 9.9 其他检测器 156参考文献159V前言作者 Terry Berger 在我们如今称之为超临界流体色谱 (SFC) 的领域中拥有独特的丰富经历，是撰写本基础导论的不二人选。
超临界流体和超临界流体色谱总结
SFC可调参数
固定相 流动相以及组成 夹带剂Co-solvents 添加剂Additives 温度Temperature 压力Pressure
SFC适用范围
SFC适用范围很广 理论上，能够用HPLC分离和测定的化合物， 都可以用SFC来分离和测定 某些用HPLC不能分离的物质，用SFC也能得 到较好的分离效果。
SFC添加剂Additive
对于强极性的化合物仅加入极性改性剂是不够的 为实现对强极性物质的SFC分离，在改性剂中加入 了微量的强极性有机物(称之为添加剂) 成功地分离了有机酸和有机碱
流动相中微量强极性添加剂的加入拓宽了SFC的适 用范围
举例: 例如，加入 0.05% 到0.5%三乙胺 （triethylamine）或者二乙基甲胺（diethyl methylamine）到改性剂中一辅助胺的洗脱 加入0.05 % 到0.5% 乙酸（acetic acid）或者三 氟醋酸酐 （trifluoroaceticacid）等来辅助洗 脱酸性的物质. 少量 (1-10mM) volatile salts挥发性盐 (醋酸 胺ammonium acetate) 的加入可以辅助洗脱极性 和离子分析物.
SFC发展
SFC始于20世纪60年代。 直到20世纪80年代早期开发成功了空心毛细管柱式SFC， 应用于分析领域。 随着微柱高效液相色谱(HPLC)的发展，出现了填充柱式 SFC。这类色谱采用HPLC普遍使用的柱子和填料，根据 流动相的特点，由HPLC改装而成，成功地用于分析某些 热敏性、低挥发性、极性化合物。 由于超临界流体的高扩散性和低粘性，使分离速度加快， 同时由于密度的变化可直接影响流动相的溶剂化能力，因 此可通过改变影响密度的因素(如压力、温度等)较容易地 使欲分离物质从流动相中分离出来，收集起来。因此，填 充柱式SFC不仅可用于物质的分析，而且在此基础上发展 了制备型SFC。
超临界流体色谱法
二、超临界流体色谱仪的结构与流程
instrument structure and the general process of SFC
1.结构流程
2.主要部件
（1）SFC的高压泵 SFC的高压泵
无脉冲的注射泵；通过电子压力传感器和流量检测器， 计算机控制流动相的密度和流量；
（2）SFC的色谱柱和固定相 SFC的色谱柱和固定相
（二）改性剂。 改性剂。 在SFC中，弱极性或非极性超临界流体流动相如CO2，对于一些极性化 合物的溶解能力较差。为了加强其对极性溶质的溶解和洗脱能力，常常向其 中加入一定比例的极性溶剂称为改性剂，加入的量一般为1%-5%，以甲醇 最常用，其次是其他脂肪醇，表中列出了部分适于二氧化碳的改性剂及应用 特性。 表 常用CO2改性剂 CO2改性剂 甲醇 检测方法 UVD MS FIDC（用量应少 于1%） 脂肪醇 四氢呋喃 2- 基乙醇 UV MS UV MS UV CO2改性剂 脂肪 二甲基亚砜 乙 二氧甲烷 甲醇 二氧化碳 水 检测方法 UV UV UV MS UV MS UV MS FID UV MS FID UV MS FID
可以采用液相色谱柱和交联毛细管柱； SFC的固定相：固体吸附剂（硅胶）或键合到载体（或 毛细管壁）上的高聚物；专用的毛细管柱SFC；
色谱柱 ①填充柱 填充柱与HPLC柱相似，基于分配平衡实现分离，柱长可达 25cm，分离柱内径0.5-4.6mm。使用粒径为3-10m的填料 填充。如硅胶、-NH2、-CN及C18、C8等化学键合相均可用 于SFC。其中以极性填料的分离效果更好。SFC在手性化合 物的分离上效果优于HPLC。 在实际操作中，往往会因压力变化而产生较大的柱压降，使 柱入、出口处的保留时间有很大差异，所以一般采用高于超 临界压力20%左右的压力以减小影响。在填料的选择上也要 注意与所分析的样品相适应，如分析极性或碱性化合物时， 填料覆盖度小，会产生不对称峰。若使用“封端”填料则会 得到改善。
超临界色谱
程 序 升 压
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HPLC与SFC 比较
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二、超临界流体色谱的结构与流程
instrument structure and the general process of SFC
1.结构流程
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2.主要部件
（1ห้องสมุดไป่ตู้SFC的高压泵
无脉冲的注射泵；通过电子压力传感器和流量检测器， 计算机控制流动相的密度和流量；
一、超临界流体色谱的特点与原理
principle and character of supercritical fluid chromatography
1.概述
超临界流体：在高于临界压力与临界温度时，物质的一 种状态。性质介于液体和气体之间。 超临界流体色谱 ( SFC) ， 80 年代快速发展，具有液相、 气相色谱不具有的优点: （ 1）可处理高沸点、不挥发试
分保留值；
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压力效应：
SFC的柱压降大（比毛细管色谱大30倍），对分离有影 响（柱前端与柱尾端分配系数相差很大，产生压力效应）； 超临界流体的密度受压力在临界压力处最大，超过该点 ，影响小，超过临界压力20%，柱压降对分离的影响小；
压力效应：在SFC中，压力变化对容量因子产生显著影
响，超流体的密度随压力增加而增加，密度增加提高溶剂效 率，淋洗时间缩短。 CO2流动相，当压力改变：7.0→9.0×106 Pa，则： C16H34的保留时间 25min → 5min。
（4）检测器
可采用液相色谱检测器，也可采用气相色谱的FID检测器
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三、超临界流体色谱的应用
application of SFC 1.聚苯醚低聚物的分析
超临界色谱
样品前处理
水分和盐等物质对提取率有明显影响，建议
应该对样品进行必要的均质化过程 (homogenization)和适当的干燥处理，干燥剂 通常有硅藻土
(HMX)、干冰、无水硫酸钠、无水硫酸镁、
无水硫酸铜等。
pH值 水分含量
改变pH值会影响对农药的提取
样品中水分含量对农药提取有明显影响
(4)被溶解的物质迁移到固体外部表面；(5)被溶解物
通过外部界面并有可能发生相变；(6)被溶解物进入
超临界流体主相并随流体一起离开固体物料主
体而被萃取出。
超临界CO2特点
(1)提取温度低，能最大限度地避免对有效成分的破 坏； (2)对难挥发性物质溶解度大，传质速率高，萃取速 度快； (3)可通过改变操作温度和压力来调节可选择性； (4)流程简单，操作方便； (5)C02惰性无毒，产品中无溶剂残留，对人和环境 无
SCF的应用研究Biblioteka 德国建立从咖啡豆中提取咖啡因的工厂.
法国和英国也相继建立起超临界流体二氧化
碳萃取啤酒花工厂。 美国采用超临界二氧化碳萃取法(SCFE)提取 豆油获得成功．产品质量大幅度提高，井解 决了污染问题
SCF的应用研究
咖啡中含有的咖啡因对人体有害。西德
Max—Plank煤炭研究所的 Zesst博士开发了 用该技术从咖啡豆提取咖啡因的专利技术 美国ADL公司用此技术开发出提取酒精的方 法．还开发了从油腻的快餐食品中除去过多 的油脂．而不失其原有色香味及保有其外观 和内部组织结构的专利技术。
如 水的临界点为374℃和220个大气压；CO2的临界点为31℃ 和73个大气压；甲醇的临界点239℃和79个大气压
。
二氧化碳的相图
超临界流体与色谱法
粘度 （g/cm.s）
10-4 10-4-10-3 10-2
2.原理
SFC的流动相：超临界流体；CO2.N2O、NH3
SFC的固定相：固体吸附剂（硅胶）或键合到载体（或 毛细管壁）上的高聚物；可使用液相色谱的柱填料。 填充柱SFC和毛细管柱SFC；
分离机理：吸附与脱附。组分在两相间的分配系数不 同而被分离；
27MPa；2.5hr完 全分离。
SFC中的流动相不是惰性的传输介质, 这不同于GC而与 LC 一样, 溶质与流动相间有相互作用, 利用此点可调控选择 因子α
当考虑溶质分压时, 也可利用SFC的两重性, 即被测物质 在超临界流体中的溶解性非常接近其挥发性, 而发生温度 却较低, 因此, 在一定压力下, 超临界流体溶解的分子
的分压比在气体中高几个数量级, 这就可以实现对大分子 、热不稳定性化合物、 高聚物等的有效分离。
CO2流动相，当压力改变: 7.0→9.0×106 Pa，则: C16H34的保留时间 25min → 5min。
程 序 升 压
HPLC与SFC 比较
与GC法和HPLC法比较,因超临界流体的粘度接近于气相 色谱的流动相,对溶质的传质阻力小, 可以使用更高的流速 洗脱, 因此SFC的分离速度快于HPLC而与GC相当；超临 界流体的扩散率介于GC和LC之间, 因而峰展宽小于在气体 中。
（二）改性剂。 在SFC中, 弱极性或非极性超临界流体流动相如CO2, 对于一些极性化 合物的溶解能力较差。为了加强其对极性溶质的溶解和洗脱能力, 常常 向其中加入一定比例的极性溶剂称为改性剂, 加入的量一般为1%-5%, 以甲醇 最常用, 其次是其他脂肪醇, 表中列出了部分适于二氧化碳的改
性剂及应用特性。 表常用CO2改性剂
色谱分析法超临界流体色谱法
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图10.21 CSFC分离偶氮化合物图
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图10.22 四氢大麻醇代谢物的CSFC分析
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10.7.2药物 药物一般为极性组分，用GC分析时，由于其极性过强及易热分
解，一般都要进行衍生化处理；用HPLC分析，又因药物样品常缺少 UV及荧光所需的发色团，给检测带来困难，加之HPLC分辨率较低， 结果就更不能令人满意。 10.7.3聚合物
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采用无脉动注射泵来输送。
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图10.1 超临界流体色谱流程图 10.2超临界流体色谱操作条件及其影响因素
根据不同样品的要求，可选择适宜的物质作SFC的流动相。例 如，分析碳水化合物和核甙时选用NH3作流动相为好；分析嘌呤时 选用CO2比用NH3好，但常采用的是CO2和正戊烷作流动相，操作起 来更加方便。表10.1列出了一些化合物的临界物理性质。
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10.3.2CSFC常用的公式、定义及Golay方程 1)选择性指标 2)分离度Rs与K′，α，n的关系 3)相对变数 4)Golay方程 10.3.3SFC法色谱保留值规律的基本方程
超临界流体色谱（SFC）是一种新的色谱方法和技术。它的保 留值与柱温、流动相密度间存在着统计热力学的规律性。戴朝政、 李浩春、卢佩章等采用统计热力学方法推导出了一基本关系式。 1)需要回答的几个理论性问题 2)基本方程式的简化 3)SFC保留值公式的验证
毛细管超临界流体色谱操作条件的选择尚无成熟的规律性，根 据CSFC自身特点和类似于GC及LC的条件之处，吸收大量应用文章的 精华和国内外从事SFC工作的诸专家著作所述，特提出CSFC系统操 作条件的选择要点，具有实际应用价值，供读者在实践工作中作条 件选择的基本原则。 1)流动相及其线速度的选择 2)温度的选择
色谱的分类
色谱的分类
色谱法有多种类型，从不同角度出发，有各种分类法。
(1)按流动相的物态,色谱法可分为气相色谱法(流动相为气体)、液相色谱法(流动相为液体)和超临界流体色谱法(流动相为超临界流体);再按固定相的物态，又可分为气一固色谱法(固定相为固体吸附剂)、气液色谱法(固定相为涂在固体担体上或毛细管壁上的液体)、液固色谱法和液液色谱法等。
(2)按固定相使用的形式，可分为柱色谱法(固定相装在色谱柱中)、纸色谱法(滤纸为固定相)和薄层色谱法(将吸附剂粉末制成薄层作固定相)等。
(3)按分离过程的机制,可分为吸附色谱法(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的分配系数来进行分离)、离子交换色谱法(利用离子交换原理)和排阻色谱法(利用多孔性物质对不同大小分子的排阻作用)等。
2020年超临界流体色谱法
作者：非成败作品编号：92032155GZ5702241547853215475102时间：2020.12.131超临界流体色谱法色谱是用于样品组分分离的一种方法，组分在两相间进行分配，一相为固定相，另一相为流动相。
固定相可以是固体或涂于固体上的液体，而流动相可以是气体、液体或超临界流体。
超临界流体色谱(Supercritical fluid chromatography) 就是以超临界流体做流动相依靠流动相的溶剂化能力来进行分离、分析的色谱过程。
它是集气相色谱法和液相色谱法的优势而在20世纪70年代发展起来的一种色谱分离技术。
超临界流体色谱不仅能够分析气相色谱不宜分析的高沸点、低挥发性的试样组分，而且具有比高效液相色谱法更快的分析速率和更高的柱效，因此得到迅速发展。
1.1概述1.1.1超临界流体及其特性自从1869年Andrews首先发现临界现象以来，各种研究工作陆续展开，其包括1879年Hannay和Hogarth测量了固体在超临界流体中的溶解度，1937年Michels等人准确测量了二氧化碳临界点的状态等等。
对于某些纯净物质而言，根据温度和压力的不同，呈现出液体、气体、固体等状态变化，即具有三相点和临界点，纯物质的相图如图 1-1所示。
在温度高于某一数值时，任何大的压力均不能使该纯物质由气相转化为液相，此时的温度即被称之为临界温度T c；而在临界温度下，气体能被液化的最低压力称为临界压力P c。
在临界点附近，会出现流体的密度、粘度、溶解度、热容量、介电常数等所有流体的物性发生急剧变化的现象。
当物质所处的温度高于临界温度，压力大于临界压力时，该物质处于超临界状态。
温度及压力均处于临界点以上的液体叫超临界流体(Supercritical fluid，SF)。
图 1-1 纯物质的相图超临界流体由于液体与气体分界消失，它的流体性质兼具液体性质与气体性质，见表1-1所示。
从表 1-1中的数据可知，超临界流体的扩散性能和粘度接近于气体，因此溶质的传质阻力较小，能更迅速地达到分配平衡，获得更快速、高效的分离。
超临界流体色谱
在萃取强极性的组分时，用单纯的CO2会 遇到困难，解决的办法有三种：
①选择更强溶剂力的流体或混合流体代替CO2；
从80年代起，SFE技术的发展呈现出了前所未有 的势头，成为分析化学中一种新的样品制备手段。 与索氏抽提和液一液萃取等传统方法相比，SFE具有 效率高、费时少、不使用或少使用有毒溶剂、萃取 流体易与萃取物分离、自动化程度高等优点，因而 日益受到化学工作者的重视，SFE技术的应用在食品、 石油、化工、医药、环境保护等领域都有了很大发 展。到了90年代，对各种环境样品中微量污染物的 萃取成为SFE应用的热点。
溶剂力与异丙醇（ δ＝ 10.8）和吡啶（ 10.7） 相当，对于非极性的香料如烷烃和萜烯（δ＝6～8）
来说，CO2是极好的萃取剂；对于中等极性的香料和 多环芳烃（PAHs）、多氯联苯（PCBs）、醛、酯、
醇、有机氯杀虫剂和脂肪（δ＝ 8～11），CO2也是 比足较够合的适溶的剂。力但 。是NH对3（于更δ＝大1极3.性2）的的化溶合剂物力CO比2则乙没醇有强，
咖啡、茶的脱咖啡因、啤酒花膏的萃取
植物色素的萃取（辣椒、栀子）
酒精饮料的软化
能源工业
煤成分的萃取（杂酚油、焦油等） 煤炭液化油的萃取及脱灰 石油残油的脱沥青、脱重金属
原油的三次采油
天然香料的萃取，合成香料的分离精制
香料化妆品 烟草的脱尼古丁
工业
化妆品原料的萃取精制（表面活性剂、单甘油酯等）
烃的分离 有机合成原料的精制 共沸混合物的分离
超临界流体色谱法原理
超临界流体色谱法原理超临界流体色谱（Supercritical Fluid Chromatography，简称SFC）是一种基于超临界流体作为流动相的色谱分析技术。
相比传统的液相色谱和气相色谱，SFC具有高效分离、较快速度、较低操作温度、减少有机溶剂使用量等优点。
其原理是利用超临界流体的高扩散性和调节性溶解性来实现样品组分的分离和分析。
超临界流体是指温度和压力均高于其临界点的流体，常见的超临界流体有二氧化碳（CO2）和氨（NH3）。
超临界流体具有类似液相和气相的物理和化学性质。
与液相色谱相比，超临界流体的扩散系数更高，熵效应高，因此在SFC中具有更好的分离能力。
同时，超临界流体的溶解力可以通过改变温度、压力和流体组分来进行调节，从而实现对分析物的选择性溶解和分离。
超临界流体色谱的工作原理可以分为两个步骤：样品溶解和分离。
首先，将待分析的样品溶解在超临界流体中，形成一个混合物。
然后，将混合物从系统进样口注入分离柱，分离柱中填充有吸附剂。
样品在混合物中与吸附剂相互作用，根据样品与吸附剂之间的亲疏性选择性吸附在吸附剂上。
最后，在流动相的驱动下，样品分离后被逐个洗脱出来，并通过检测器进行检测和定量。
分离程度和选择性可以通过调节超临界流体的温度、压力、流速和选择性吸附剂等因素来控制。
超临界流体色谱法在药物分析、天然产物分离纯化、环境监测等领域具有广泛的应用前景。
通过优化超临界流体的选择和操作参数，可以实现对不同极性和疏水性分子的高效分离和纯化。
此外，超临界流体色谱还可以与其他色谱分离技术（如高效液相色谱、气相色谱等）进行联用，提高分析灵敏度和分析效果。
总结起来，超临界流体色谱法利用超临界流体的高扩散性和调节性溶解性实现分析样品的分离和分析。
其原理是将待分析样品溶解在超临界流体中，样品与填充在分离柱中的吸附剂相互作用，根据样品与吸附剂之间的亲疏性选择性吸附和分离。
超临界流体色谱在药物分析、天然产物分离纯化、环境监测等领域具有广泛的应用前景。
42超临界流体色谱法简介
三．压力效应
在SCF中，压力的变化对容量因子k产生显 著影响，由于以超流体作为流动相，它的密度 随压力增加而增加，而密度的增加引起流动相 溶剂效率的提高，同时可缩短淋 洗时间。
例如，采用CO2流体作流动相，当压力由 7.O×106Pa增加到9．0×106Pa时，对于十六 碳烷烃的淋洗时间可由25min缩短到5min。在 SFC中，通过程序升压实现了流体的程序升密， 到达改善别离的目的。
另外，超临界流体的物理性质和化学性质， 如扩散、粘度和溶剂力等，都是密度的函数。 因此，只要改变流体的密度，就可以改变流 体的性质，从类似气体到类似液体，无需通 过气液平衡曲线。超临界流体色谱中的程序 升密度相当于气相色谱中程序升温度和液相 色谱中的梯度淋洗。
通常作为超临界流体色谱流动相的一些 物质，其物理性质列在表中.
2．超临界流体色谱仪
1985年出现第一台商品型的超临界 流体色谱仪。以下图表示了超临界流体 色谱仪的一般流程。 图中很多局部类似于高效液相色谱仪， 但有两点重要差异：
〔l〕具有一根恒温的色谱柱。这点类似 气相色谱中的色谱柱，目的是为了提供对流 动相的精确温度控制。
〔2〕带有一个限流器〔或称反压装置〕。 目的用以对柱维持一个适宜的压力，并且通 过它使流体转换为气体后，进入检测器进行 测量。实际上，可把限流器看作柱末端延伸 局部
表活性剂、高聚物、多聚物、农药、
炸药和火箭推进剂等物质的别离和
分析。
有时可在流体中引入1%～10%甲醇，以 改进别离的选择因子α值。除CO2流体外， 可作流动相的还有乙烷、戊烷、氨、氧化亚 氮、二氯二氟甲烷、二乙基醚和四氢呋喃等。
பைடு நூலகம்
五、检测器
在高效液相色谱仪中经常采用的检测 器，如紫外、荧光、火焰光度等都能在SFC 仪中很好应用。但SFC比起HPLC还具有一 个主要优点是可采用GC中火焰离子化检测 器〔FID〕。我们知道，FID对一般有机物 分析具有较高的灵敏度，这也就提高了SFC 对有机物测定的灵敏.
超临界流体色谱法在水质分析中的应用及趋势
超临界流体色谱法在水质分析中的应用及趋势目前，超临界流体色谱法对胺类、芳香油、药物、糖类等的分离都有研究报道，超临界流体色谱也用于环境分析，如多环芳烃、有机染料、表面活性剂、农药、酚类、卤代烃及多氯联苯等化合物。
同时也适用于分析热稳定性差的物质、难挥发性的物质、有必要衍生物化的物质、不吸收紫外光的物质、必须以高灵敏度来检出的物质等。
1 有机染料和颜料的分析测试染料属于在环境中降解很慢的一类物质，而且一些染料有致癌、致突变性，随着各种有色物质与染料废水进入水体，使其颜色变得复杂，成份也难测。
因此，只是测定环境样品的色度是不够的，还应对其成分进行分析。
目前，使用超临界流体色谱法，以CO2为流动相，交联石英弹性毛细管柱对几种染料进行分析，效果很好。
2 表面活性剂的分析测试表面活性剂的大量应用，带来了水质的严重污染，难以生物降解的表面活性剂给污水处理也带了难题。
目前，环境样品中的表面活性剂常采用染料试剂显色后进行分光光度法测定，操作简便但灵敏度不高，得到的是一类表面活性剂的总量。
而因其结构上差异，降解程度是不同的，因而我们需要知道各个组分的结构和含量。
同时对于一些难挥发或不挥发的表面活性剂则不能直接进行气相色谱分析。
对于离子型表面活性剂可以用液相色谱特别是离子色谱对其进行测试，但对于缺乏紫外吸收的非离子型表面活性剂液相色谱就显得束手无策了。
近年来，毛细管超临界流体色谱法对于聚氧乙烯型非离子型表面活性剂和多元醇型非离子表面活性剂显示出很大优越性。
用毛细管超临界流体色谱法分析多元醇型非离子表面活性剂时，超临界流体的密度是影响选择性，保留时间和柱效的主要参数。
流体密度主要随压力而变化，通过变动压力可以调节各组分的保留时间，从而达到有效分离，对于多元醇型非离子表面活性剂中各组分，随着酯化作用程度和相对分子量的增加，组分挥发性下降，因而可以用程序升压方式进行分析。
3 酚类化合物的分析测试含酚废水进入水体后，严重影响地面水的质量，危害人体和生物健康。
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一、超临界流体色谱的特点与原理 principle and character of supercritical fluid chromatography
1．超临界流体的特性。 对于某些纯物质来说，具有三相点 和临界点，如图所示，从图中可以 看出，物质在三相点，气、液、固 三态处于平衡状态，当处于临界温 度和临界压力以上时，则不论施加 多大压力，气体也不会液化，此时 即非气体，也非液体，而是以超临 界流体形式存在。
二、超临界流体色谱仪的结构与流程 instrument structure and the general process of SFC
1.结构过电子压力传感器和流量检测器， 计算机控制流动相的密度和流量；
（2）SFC的色谱柱和固定相
可以采用液相色谱柱和交联毛细管柱；
主要部件
（3）流动相
SFC的流动相：超临界流体；CO2、N2O、NH3
2.原理
SFC的流动相：超临界流体；CO2、N2O、NH3
SFC的固定相：固体吸附剂（硅胶）或键合到载体（或毛
细管壁）上的高聚物；可使用液相色谱的柱填料。填充柱SFC 和毛细管柱SFC； 分离机理：吸附与脱附。组分在两相间的分配系数不同 而被分离；
通过调节流动相的压力（调节流动相的密度），调整组
分保留值；
程 序 升 压
HPLC与SFC 比较
与GC法和HPLC法比较,因超临界流体的粘度接近于气相 色谱的流动相,对溶质的传质阻力小，可以使用更高的流速 洗脱，因此SFC的分离速度快于HPLC而与GC相当；超临 界流体的扩散率介于GC和LC之间，因而峰展宽小于在气体 中。 SFC中的流动相不是惰性的传输介质，这不同于GC而与 LC一样，溶质与流动相间有相互作用，利用此点可调控选 择因子α 在一定压力下，超临界流体溶解的分子的分压比在气体 中高几个数量级，这就可以实现对大分子、热不稳定性化 合物、 高聚物等的有效分离。
超临界流体色谱法
超临界流体色谱(supercrical fluid chromatography,SFC) 是以超临界流体作为流动相的色谱方法，是20世纪80年代 以来发展迅速的一个色谱分支，所谓超临界流体，是指在 高于临界压力和临界温度时的一种物质状态。它既不是气 体，也不是液体，但它兼有气体的低粘度、液体的高密度 以及介于气、液之间较高的扩散系数等特性。从理论上说 SFC既可以分析GC法难以处理的高沸点、不挥发性样品， 又有比HPLC法更高的柱效和更短的分离时间，且可使用 二者常用的检测器，也可与MS、FT-IR光谱仪等在线联接 ，因而可以方便地进行定性、定量分析。在中药药物分析 领域已有愈来愈多的应用。
超临界流体对于分离具有极其有用的物理性质，这些性 质恰好介于气体和液体之间。下表对气体、液体、和超临 界流体的有关物理性质进行了比较。
表 气体、液体、超临界流体物理性质的比较
流动相 气体 超临界流 体 液体 密度（g/ml） 约10-3 0.2-0.9 0.8-1.0 扩散系数 （cm2/s） 1-10-2 10-3-10-4 ＜10-5 粘度 （g/cm.s） 10-4 10-4-10-3 10-2
超临界流体色谱法
Supercrical Fluid Chromatography （SFC）
超临界流体的定义：
纯净物质根据温度和压力的不同，呈现出液体、气体、 固体等状态变化，如果提高温度和压力，来观察状态的变化 发现，如果达到特定的温度、压力，会出现液体与气体界面 消失的现象,该点被称为临界点。在临界点附近，会出现流体 的密度、粘度、溶解度、热容量、介电常数等所有流体的物 性发生急剧变化的现象。当物质所处的温度高于临界温度， 压力大于临界压力时，该物质处于超临界状态。 温度及压力均处于临界点以上的液体叫超临界流体 (supercritical fluid，简称SCF)。 例如:当水的温度和压强升高到临界点(t=374.3 ℃， p=22.05 MPa)以上时，就处于一种既不同于气态，也不同于 液态和固态的新的流体态──超临界态，该状态的水即称之 为超临界水。
SFC的固定相：固体吸附剂（硅胶）或键合到载体（或
毛细管壁）上的高聚物；专用的毛细管柱SFC；
色谱柱
①填充柱 填充柱与HPLC柱相似，基于分配平衡实现分离，柱长可达 25cm，分离柱内径0.5-4.6mm。使用粒径为3-10µm的填料 填充。如硅胶、-NH2、-CN及C18、C8等化学键合相均可用 于SFC。其中以极性填料的分离效果更好。SFC在手性化合 物的分离上效果优于HPLC。 在实际操作中，往往会因压力变化而产生较大的柱压降，使 柱入、出口处的保留时间有很大差异，所以一般采用高于超 临界压力20%左右的压力以减小影响。在填料的选择上也要 注意与所分析的样品相适应，如分析极性或碱性化合物时， 填料覆盖度小，会产生不对称峰。若使用“封端”填料则会 得到改善。
压力效应：
SFC的柱压降大（比毛细管色谱大30倍），对分离有影响 （柱前端与柱尾端分配系数相差很大，产生压力效应）； 超临界流体的密度受压力的影响在临界压力处最大，超过 该点，影响小，超过临界压力20%，柱压降对分离的影响小；
压力效应：在SFC中，压力变化对容量因子产生显著影响，
超流体的密度随压力增加而增加，密度的增加，能提高溶剂 效率，淋洗时间缩短。 CO2流动相，当压力改变：7.0→9.0×106 Pa，则： C16H34的保留时间 25min → 5min。
填充柱在重现性、载样量等方面要优于毛细管柱，操作简便， 也有用微填充柱的，将3-10μm的填料填充到内径几个毫米 或更小的毛细管柱中。 ②毛细管柱
较长用的填充毛细管柱内径≤0.5mm，柱长为10-30m；开管 毛细管柱主要是内径为50-100μm化学交连的各种硅氧烷柱 或其它类型的交连柱。 SFC色谱柱必须借助柱箱以实现精确的温度控制，范围可以 从室温至450°C，同时配低温控制系统，可在-50℃以下工 作。