华理仪器分析总结

以水为主的缓冲液 水-甲醇、水-乙腈
双柱抑制型 单住非抑制型 溶剂中能够解离的物 质
如四氢呋喃；缓冲 溶液 分离分子大小差大 于 10%的样品 使用水溶液的凝胶 过滤色谱法，主要 用于分析多肽、蛋 白质、 核酸、 多糖等 使用有机溶剂的凝 胶渗透色谱法，主 要用于高聚物（如 聚乙烯、聚氯乙烯 等）分子量的测定
C-8 C-3,C-4 苯基 -CN -NH2 二醇基 醚基 聚苯乙烯基
反相、离子对 反相 反相 反相、正相 反相、正相 正相 反相、正相 反相
溶于水——排阻色谱，水为流动相 相对分子质量 ＞2000 不溶于水——排阻色谱，非水流动相 同系物——键合相色谱 不溶于水 异构体——液固色谱 分子大小差异——排阻色谱 反相键合相色谱 溶于水，不离解 排阻色谱，水为流动相 碱——阳离子色谱 溶于水，可离解 酸——阴离子色谱 溶于水，离子与非离子—反相离子对色谱
' ' t Ri V Ri ' ' t Rs V Rs
影响因素：柱温、固定相性质（与其他因素无关）
峰宽：反映分离度（越窄越好）P8 ※分离度：分离度定义式： R t R (2) t R (1) 1 (Y1 Y 2 ) 2 分离基本方程： R
1 4
n 理论(
1 k 1 -1 )( ) n 有效 （ ） k 1 4
t' R 5.54 Y 1/2

2
（反映分离效能）
保留值：试样中各组分在色谱柱中的滞留时间的数值（用时间或将组分带出色谱柱所需 载气体积来表示） 相对保留值或选择性系数 α：某组分 2 的调整保留值与另一组分 1 的调整保留值之比 /两相邻峰的调整保留值之比
ri ,s
会分析固定相与样品间的相互作用：静电力、诱导力、色散力、氢键 P29 静电力：极性试样与极性固定液作用，被分离组分极性越大，相互作用越强，该组分在柱内 滞留时间越长。静电力与温度成反比，升温对分离不利 诱导力：极性固定液与非极性但可极化分子，产生诱导力 色散力：非极性与弱极性分子间力，色散力与沸点成正比（角鲨烷做固定液） 氢键：固定液含—COOH,-OH,-COOR,-NH2,=NH,对含 F,O,N 化合物有显著氢键作用力 F-H…F>O-H…O>O-H…N>N-H…N>N=C-H…N 4. 毛细管色谱特点：由于渗透性好，可使用长的色谱柱。 相比（β）大，有利于实现快速分离。应用范围广。 柱容量小，允许进样量小。 操作条件严格，要求柱外死体积小。 总柱效高，分离复杂混合物的能力大为提高。 仪器：毛细管柱 进样器及进样方式不同（分流进样） ，尾吹（检测器） 定量结果与分流器性能有关，与进样方式有关
特点
通用型检测器 灵敏度较低 对卤化物、重金属酯响 应较小 浓度型检测器 非破坏型检测器 大于几十 ppm 组分
适用 范围 影响 因素
Ppt 适合痕量分析 含电负性原子或基团 的化合物 载气纯度 99.99% 流速 检测器温度
含 P、S 化合物
桥流 P37 载气种类 温度
氢火焰选择性：对大多数有机物有响应，对无机物无响应，对含硫、卤素、氧、氮、磷的有 机物响应很小。 3. 固定相选择：相似相溶原理 （1） 气固色谱 （2） 气液色谱 担体 P27 固定液 固定液类型 烃类 硅油类 聚乙二醇类 酯类 腈类 特殊固定液 极性 最弱 极性范围广 极性 极性 极性 应用特点 非极性化合物 应用范围广 强极性化合物 极性化合物 极性化合物 分离异构体 固定液举例 角鲨烷、阿匹松 SE-30、SE-54、OV PEG-20M 苯二甲酸二壬酯,FFAP ββ’—氧二丙腈 银盐、有机皂土，液晶
可否梯度淋洗 线性范围 最小检测量 对温度敏感度 溶剂使用情况
不可 104 μg 灵敏度低 敏感 无限制
键合相色谱 正相 分离 原理 反相 固定相的极 固 定 相 的 性大于流动 极 性 小 于 相的极性 流动相的 极性 （疏溶剂 机理） 基于分配原理 固定 相种 类
液固色谱 以固体吸附剂为固 定相的液相色谱 法。平衡常数的不 同导致不同溶质得 以分离。
样品 相对分子质量 ＜2000
电位分析
1. 基本原理：能斯特方程 2. PH 电极测定原理： E
K'
2.303RT
F
pH 试 ， pH 试 pH 标
E E标 2.303RT / F
用标准溶液标定 K’ 化学电池表达：如 Ag︱AgCl,0.1molL-1HCl︱玻璃膜︱试液‖KCl(饱和),Hg2Cl2︱Hg 膜电位：当玻璃电极浸入被测溶液时，玻璃膜处于内部溶液和待测溶液之间，这时跨越 玻璃膜产生一电位差 E M
影响因素及提高分离度 P19 其余色谱相关术语、定义公式 P7 3. 速率理论：H=A+B/u+Cu P15 涡流扩散项 A：由不等路径造成的色谱峰扩展。空心毛细管 A 项为 0 影响因素：填充物平均直径、填充的不均与性 分子扩散项 B/u：由于分子的纵向扩散造成的色谱峰扩展。B=2γDg 高效液相 B=0 影响因素：组分在柱内的保留时间、组分在气相中的扩散系数 Dg（与 组分及载气的性质有关） ，弯曲因子γ(填充物的性质及均匀性) 传质项 Cu： C 包括气相传质阻力系数 Cg： 试样组分从气相移动到固定相表面的过程中， 由于质量交换过程需要一定时间 （即传质阻力） 而使分子有滞留倾向。 液相传质阻力系数 Cl：试样组分从固定相表面移动到固定相内部的过程中， 由于质量交换过程需要一定时间 （即传质阻力） 而使分子有滞留倾向。 影响因素：填充物粒度、气相中扩散系数；固定相液膜厚度、液相中扩散系数 4. 色谱定性定量方法： 利用纯物质对照/文献值 根据保留值 优点：应用简便，不需要其他仪器 定性方法 相对保留值 应用范围：简单混合物，对该样品已有了解并具有纯物质 缺点：可信度不高 与其他仪器或化学方法联合定性 定量基础：被测物质的量与峰面积成正比 fA C i % i i 100 % A：峰面积 fi Ai 校正归一化法 归一化法：各组分 fi 相近 C i %
绪论
1. 什么是仪器分析：利用测量表征物质的物理或物理化学性质的参数来确定其化学组成、 含量和结构的分析方法 2. 仪器分析的特点：灵敏度高，检出限低，但相对误差一般较大。选择性好。 操作简便,分析速度快,易于实现自动化。价格一般来说比较昂贵 3. 常用的仪器分析方法有哪些：光学、电化学、色谱分析法、其他方法 色谱法分析概论 1. 色谱法原理：基于分配原理 当流动相中所携带的混合物流过固定相时，就会和固定相发生作用(力的作用)。由 于混合物中各组分在性质和结构上有差异，与固定相发生作用的大小也有差异。因此在 同一推动力作用下，不同组分在固定相中的滞留时间有长有短，从而按先后不同的次序 从固定相中流出。 分类：按流动相状态：气相、液相、超临界流体色谱法 按固定相状态：气-固、气-液、液-固、液-液色谱法 按固定相形式：柱色谱、纸色谱、薄层色谱法 按分离过程机制：吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、排阻色谱法 特点：高分离效能、高检测性能、分析快速 2. 分配系数：K=组分在固定相中的浓度/组分在流动相中的浓度=cs/cm 分配比/容量因子：一定温度、压力下，在两相间达到分配平衡时，组分在两相中的质量 比k K
Ai 100 % Ai
应用范围： 各组分都能流出色谱柱， 且在检测器上均有响应， 各组分峰没有重叠 优点：简便、准确，适用于常量物质测量 缺点：该法的苛刻性限制了它的使用 将一定量的纯物质作为内标物，加入到准确称量的试样中。
Ci %
定量方法
mi f A ms 1 A m 100 i i 100 i s fi ,s 100 m fs As m As m
离子对色谱 将与样品离子电荷 （ A+ ）相反的离子 (B-)加入到色谱系统 流动相中，使其与 样品离子结合生成 弱极性的离子对的 分离方法。
离子(交换)色谱 试样中的离子与离子 交换树脂上的离子发 生反应，不同的离子 与树脂离子的交换能 力不同， 亲和力越大， 离子越难洗脱，从而 得以分离
排阻色谱 以多孔凝胶为固定 相，利用精确控制 的凝胶孔径，使样 品中不同分子大小 的组分得以分离
极性：硅胶、氧化 镁、氧化铝 非极性： 活性炭、 高 分子/碳多孔微球
C18、 C8 反相键合相 离子交换剂
软质凝胶 半刚性凝胶 硬质凝胶
流动 相 应用 特点 应用 范围 适用于分离 油溶性或水 溶性的极性 或强极性化 合物 适于分离 非极性、 极性和离 子性化合 物 中等分子量的油溶 性样品如油品、脂 肪、芳烃等 不同极性取代基的 化合物 结构异构体和几何 异构体混合物
有机酸、有机碱特 别是强酸强碱的分 析，如羧酸、磺酸、 胺类、酚类、药物、 染料等 生化试样如核酸、 儿茶碱胺、生物碱
无机阴离子首选 还可用于分析无机阳 离子， 有机酸、 碱， 糖 类、蛋白质等。
来自百度文库类型 C-18
分离方式 反相、离子对
应用特点 普适性好， 保留值大。 溶于水的高极性化合物、 中 等极性化合物 与 C-18 类似，保留值略小 保留值小，适合肽类和蛋白质 保留适中， 选择性不同。 非极性、 中等极性化合物 选择性与硅胶类似，保留小，用途广 分离糖类、核苷酸、固醇等 分离有机酸、排阻分蛋白质等 分离酚类、芳硝基化合物，保留比 C-18 强 pH 使用范围广，对部分分离峰形好，寿命长
高效液相色谱
1. 液相色谱特点：高压、高速、高效、高灵敏度 应用范围：热不稳定、高沸点、离子型物质 2. 仪器流程 P83 高压泵：输送流动相 梯度洗提装置：程序控制流动相极性变化 进样装置：将样品瞬时注入色谱柱上端柱担体中心 色谱柱：分离 检测器 p86 示差折光 适用范围 通用 紫外 选择性 不 适 用 对紫 外 光 完 全 不吸 收 的试样 可 105 ng 灵敏度高 低 受限制 紫 外 光 不透 过 的 试 剂 如苯 不 能用 荧光 电导 高选择性 选择性 多环芳烃、VB、 离子型化合物 黄曲霉素、 卟啉 生化物质 可 103 Pg 比紫外高 1000 低 受限制 不可 104 ng 敏感 受限制
V S tR' V M t0
VM K VS k
高度 H=/n
相比 β：色谱柱中流动相体积与固定相体积之比
( 柱效：塔板数： n 8 ln 2
tR 2 t t ) 5.54( R )2 16( R )2 Y1 / 2 Y1 / 2 Y

2
有效塔板数： N
t R t M 5 . 54 有效 Y 1/2
气相色谱
1. 应用范围：易气化，热稳定、不易分解、不易反应，特别适用于同系物、同分异构体分 离 载气系统：提供洁净、流量稳定的载气 P5 进样系统：使样品瞬间气化 仪器流程 柱系统：完成样品的分离 检测器系统：将组分浓度信号转化为电信号 色谱工作站：记录色谱图，处理数据，控制仪器操作 2. 常用检测器 热导检测器 TCD 原理 物质热导系数不同 氢火焰检测器 FID 蒸气分子受激发后被离子化， 在电场作用下定向运动形成离 子流，然后进行放大和记录。 选择性检测器 质量型检测器 灵敏度高，一般比热导检测器 高几个数量级 线性范围宽在 107 以上 结构简单、价格低廉。 能检测 ppb 级物质，适合于痕 量分析 有机物(不含 S、P 等) 气体流量 气体纯度 使用温度 P39 高选择性检测器 灵敏度高 线性范围窄 选择性好 电子俘获检测器 ECD 火焰光度检测器 FPD
内标法 适用范围:只需测定试样中某组分，且试样中所有组分不能全部出峰 优点：受操作条件影响小，定量结果准确，适合微量物质分析 缺点：每次分析必须准确称量被测物和内标物，不适合于快速分析 fi,s ms / m 为常数 K，以 Ci%对 Ai/As 作标准曲线。 内标标准曲线法 优点：消除了某些操作条件的影响，方法简便， 适合液体试样的常规分析 以 Ci%对 Ai 作标准曲线 外标法 优点：操作简单，计算方便 (标准曲线法) 缺点：结果的准确度取决于进样量的重现性和操作条件的稳 定性。该法必须定量进样。 单点校正： 当被测试样中各组分的浓度变化范围不大时配制一 个与被测组分含量十分接近的标准溶液，定量进样