第九章_色谱分离技术分析
色谱分离技术原理及其的应用
色谱分离技术原理及其的应用色谱分离技术是一种将混合物中的组分分离并定量分析的重要手段。
它利用样品中组分在固定相和流动相之间的互相作用不同而实现分离。
色谱分离技术的原理主要包括两个方面，一是在流动相中组分之间的差异，二是在固定相上组分与流动相之间的相互作用力。
色谱分离技术按分离机理可以分为几种不同类型，其中最常见的是气相色谱和液相色谱。
气相色谱的原理是利用组分在固定相和气相之间的互相作用差异进行分离，主要适用于挥发性和热稳定的物质的分析。
液相色谱的原理是利用组分在固定相和液相之间的互相作用差异进行分离，主要适用于不挥发性和热不稳定的物质的分析。
在色谱分离技术中，固定相是起到分离作用的关键因素。
常见的固定相包括气相色谱中的填充柱以及液相色谱中的吸附剂和色谱柱。
填充柱可以根据需要选择不同的填充物，如聚合物、硅胶和相应的分子筛等，以实现对不同化合物的分离。
吸附剂是液相色谱中一种常用的固定相，常见的有硅胶、薄层硅胶和活性炭等。
色谱柱则是固定相的载体，其内部通道结构和固定相性质的选择直接关系到分离效果的质量。
色谱分离技术在实际应用中具有广泛的范围。
在生物医药领域，液相色谱技术常用于药物的纯度分析、定量分析和相关物质的测定。
在环境检测中，色谱分离技术可以用于分析空气中的有机污染物、水中的农药残留和土壤中的重金属等。
食品安全领域也大量应用色谱分离技术，可以用于检测食品中的农药残留、添加剂、重金属和食品质量分析等。
此外，色谱分离技术还可以应用于石油、化工、生化分析、法医学和环境保护等领域。
总之，色谱分离技术通过固定相和流动相之间的相互作用差异实现混合物的分离，并通过定量分析的手段来确定分离出的各组分的含量。
不同类型的色谱分离技术在不同领域有着广泛的应用，对于分析定性和定量化合物具有重要的意义。
色谱分离技术的原理与应用
色谱分离技术的原理与应用色谱分离技术是一种广泛应用于化学、生物、药学等领域的重要分析方法。
它通过将混合物中的化合物在固定相上的不同亲和力进行逐渐分离，以达到提取、检测和定量目的。
本文将主要介绍色谱分离技术的原理和常见应用。
一、色谱分离技术的原理色谱分离技术的原理基于样品中的化合物在固定相上的亲和力不同，通过固定相和流动相的相互作用力达到分离目的。
常见的色谱分离技术包括液相色谱、气相色谱和超临界流体色谱。
1. 液相色谱（Liquid Chromatography, LC）液相色谱是利用固定在填料上的液体或溶胶吸附或交换作用对溶液中的化合物进行分离的技术。
在液相色谱中，流动相为液体，样品通过固定相对化合物进行分离。
常用的固定相材料包括疏水性材料、离子交换树脂、正相材料等。
2. 气相色谱（Gas Chromatography, GC）气相色谱是利用固定在填料上的固体吸附剂或液体涂层对气相中的化合物进行分离的技术。
在气相色谱中，流动相为惰性气体，样品通过固定相对化合物进行分离。
常用的固定相材料包括硅胶、分子筛等。
3. 超临界流体色谱（Supercritical Fluid Chromatography, SFC）超临界流体色谱是利用介于气态和液态之间的超临界流体对样品中的化合物进行分离的技术。
超临界流体具有较高的溶解度、较低的粘度和较高的扩散系数，使其具有较好的分离能力和较快的分离速度。
二、色谱分离技术的应用色谱分离技术具有广泛的应用领域，包括药物分析、环境监测、食品安全、天然产物提取等。
1. 药物分析色谱分离技术被广泛应用于药物的分析和质量控制。
通过色谱分离技术，可以对药物中的各种成分进行分离、定量和纯化，以保证药物的质量和安全性。
2. 环境监测色谱分离技术在环境监测中起到了至关重要的作用。
它可以对环境中的有机物、重金属、农药等进行定性和定量分析，为环境保护和生态安全提供科学依据。
3. 食品安全色谱分离技术在食品安全领域的应用越来越重要。
第九章色谱分离技术
高效色谱仪
第九章色谱分离技术
第九章色谱分离技术
❖ 首先高压泵将贮液器中流动相溶剂经过进样器送入色谱柱， 然后从控制器的出口流出。
❖ 当注入欲分离的样品时，流经进样器贮液器的流动相将样品 同时带入色谱柱进行分离，然后依先后顺序进入检测器，记 录仪将检测器送出的信号记录下来，由此得到液相色谱图。
第九章色谱分离技术
气相色谱法的特点
优点： ❖ 分离效率高、应用范围宽、分析速度快、样品用量少;
灵敏度高、分离和测定一次完成、自动化程度高. 缺点： ❖ 不适用于高沸点（>450℃）、有生物活性的物质的分离测定 ❖ 不适用于制备.
第九章色谱分离技术
❖ 待测样品在高温的气化室气化后在惰性气体的带动下进入色 谱柱，色谱柱内含有液体或固体固定相
❖ 现用的液相色谱的检测器分为两种：①普通检测器：它是测 定流动相加人溶质后的某种物理性质的变化；②溶质性质或 选择性检测器：它只对溶质的某些性质是灵敏的。液相色谱 的主要检测器有紫外检测器、示差折光检测器和蒸发散射光 检测器等。
第九章色谱分离技术
第九章色谱分离技术
检测器
UV-Vis
检测下限 线性范
基线漂移：基线随时间定向缓慢的变化。 基线噪声：由于各种原因引起的基线波动。不论有无组分流出，其噪声均
存在，它是一种背景第九信章号色。谱分离技术
色谱峰(Chromatographic peak)
❖ 流动相带着组分通过检测器时，由记录仪得到的信号—时 间曲线。
峰底(Peak base)：从峰的起点到峰的终点之间连线。 峰高(Peak hight)：峰的顶点至峰底的垂直距离,通常用h表示。 峰面积（Peak area）：峰与峰底之间的面积，用A表示。
色谱分离技术
色谱分离技术色谱分离技术是一种非常有用的分离技术，它可以用来分离和测定各种化学物质和生物物质的构成成分。
这种技术的应用非常广泛，在分析科学、医药、食品和环境科学等多个领域都有重要的应用价值。
色谱是一种将一种物质分离成一个或几个组份的分离技术。
它是一种以溶剂混合物为分析对象的分离技术，分析动力学模型中，将一个复杂混合物分开成单一成分，或者将从同一样品收集到的多个成份分离开来，以便进行更详细的分析。
一般来说，色谱技术分为液相色谱、气相色谱和固相色谱三大类。
液相色谱（LC）是一种将混合物分离成单个部分的分离技术，它的分离原理是将混合物在某一特定流动相系统中进行分离，使混合化合物进入不同的体积比空间，从而实现分离。
一般情况下，使用液相色谱来分离复合物，并在高效液相色谱系统中加以鉴定。
它主要应用于复杂混合物的分离和分析，以得到单价结构或复杂组成物质。
气相色谱技术（GC）是一种利用混合物中不同物质之间比较大的分子质量来分离分析它们的技术。
分析时，气相混合物的各组分被溶解在柱的吸附剂中，在充满气体的情况下，根据其分子质量的大小，其分子在柱内移动的速度也不同，从而实现分离。
一般而言，气相色谱技术是极具灵敏性的，而且可以在较短的时间内获得较高的精度，因此，它在可控性和灵敏性等方面都明显优于其它技术。
最后是固相色谱技术（SPE），它也是一种分离技术，该技术主要用于纯化复杂混合物，它的操作步骤是将混合化合物放置在一种特殊的吸附剂上，利用温度的变化和物理因素，从而使其分离出单一的化合物。
与液相和气相色谱相比，固相色谱技术具有较高的纯度和较低的成本，而且该技术可以用于分离、测定、调节和表征诸如碳水化合物、蛋白质、核酸、有机酸和其他有机物等复杂物质。
色谱分离技术是当今分析科学领域中一种重要的技术，其应用非常广泛，可用于各种化学和生物物质的分离和测定。
液相、气相和固相色谱技术在很多领域都发挥了重要作用，为医药、食品、环境等领域的研究提供了强大的技术支持。
色谱分析法第九章 毛细管电泳法简介-精品文档
5)CGE中使用改性剂
9.5.4毛细管等电聚焦(CIEF) 1)毛细管等电聚焦原理
毛细管等电聚焦属于毛细管电泳中的一种聚焦技术类型，其溶
质通常是蛋白质，分离基于蛋白质等电点(PI)的差异。毛细管内充 满两性电解质和蛋白质溶液，加上一个电场，在毛细管中产生一个
pH梯度。各种蛋白质因为它们的等电点不同，而在毛细管内聚焦为
图9.6 溶质通过毛细管的顺序
图9.7阳离子、中性分子、阴离子 的电泳谱图
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1)电渗流的作用 2)电渗流的产生
图9.8 电渗流的产生
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图9.9 不同驱动力的流型和相应的谱带峰形 3)电渗流的速度和迁移率 (1)电场强度
(2)缓冲液的pH值
子的尺寸和离子所带电荷的大小和符号。
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图9.1 毛细管电泳示意图 9.1.2区带电泳 9.1.3引起区带扩散的因素 9.1.4管的直径对对流扩散的影响
9.1.5介质中的电泳
9.1.6毛细管电泳
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9.2毛细管电泳体系 9.2.1概述 从概念上来讲，毛细管电泳体系比较简单。如图9.2所示，其 主要组成有样品池、入口池、出口池、毛细管、检测器、高压电 源、数字结果处理设备，如一台分析仪或一台计算机。
许多狭小的区带。毛细管内的溶液在动力作用下通过检测器而产生 电泳图。
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2)毛细管内形成pH梯度 3)等电聚焦
图9.13 CIEF分离机理示意图
第九章 色谱法概论-2
8）选择性因子 α：调整保留值 ） 之比
某组分2的调整保留值与组分1的调整保留 值之比，称为选择性因子 。 由于相对保留值只与柱温及固定相性质有 关，而与柱径、柱长、填充情况及流动 相流速无关，因此，它在色谱法中，特 别是在气相色谱法中，广泛用作定性的 依据。 K2 k2 α = r2， = = 1 K1 k1
1．流出曲线和色谱峰
色谱图） 流出曲线（色谱图）：电信号强度随时间变化曲线 色谱峰：流出曲线上突起部分 色谱峰
从色谱图上可以得到许多重要 信息：
①根据色谱峰的个数，可以判断试样中所含组 分的最少个数。 ②根据色谱峰间的距离，可评价色谱条件的选 择是否合理。 ③利用色谱峰的保留值及区域宽度，可评价柱 效。 ④根据色谱峰的保留值，可以对组分进行定性 分析。 ⑤根据色谱峰的面积或峰高，可以对组分进行 定量分析。
♠某组分的 = 0时，即不被固定相保留，最先流出。 某组分的K 某组分的 时 即不被固定相保留，最先流出。
11．容量因子 11．
分配系数K 分配系数 ： K = CS
以吸附色谱为例见图示 吸附→ 解吸→再吸附 →再解吸 →反复多次洗 脱→被测组分分配系数不同→ 差速迁移 → 分 离
图示
分配系数的微小差异→吸附能力的微小差异 微小差异积累→较大差异→吸附能力弱的组分先流出； 吸附能力强的组分后流出 back
色谱过程示意图
二、色谱流出曲线和基本概念
1．流出曲线和色谱峰 2．保留值：色谱定性参数 3．色谱峰的区域宽度：色谱柱效参数
第2节 色谱过程与术语 一、 色谱过程：
色谱过程是当流动相中携带的混合物流
经固定相时，其与固定相发生相互作用。 经固定相时，其与固定相发生相互作用。 由于混合物中各组分在性质和结构上的差 与固定相之间产生的作用力的大小、 异，与固定相之间产生的作用力的大小、 强弱不同，随着流动相的移动， 强弱不同，随着流动相的移动，混合物在 两相间经过反复多次的分配平衡， 两相间经过反复多次的分配平衡，使得各 组分被固定相保留的时间不同， 组分被固定相保留的时间不同，从而按一 定次序由固定相中流出。 定次序由固定相中流出。
色谱分离法知识点总结初中
色谱分离法知识点总结初中一、色谱分离原理色谱分离法是一种基于迁移速度差异的分离技术。
其原理是利用不同物质在固定相和流动相中的相互作用以及相对迁移速度的不同，从而实现混合物的分离。
色谱分离法根据流动相的不同又可以分为液相色谱和气相色谱两种。
1. 液相色谱液相色谱是利用液相作为流动相，以固定相对流动相具有亲和力的原理进行分离。
液相色谱可以根据固定相的不同分为几种：（1）反相色谱：固相具有疏水性，因此非极性物质在固定相上停留时间长，极性物质则在流动相中移动迅速，从而实现分离。
（2）离子交换色谱：固相上带有离子交换基团，可以吸附带有相反电荷的离子，从而进行分离。
（3）大小排阻色谱：固相的孔径大小不同，较大的分子在孔径较大的区域停留时间长，而较小的分子则可以穿过固相孔径，从而实现分离。
2. 气相色谱气相色谱是利用气相作为流动相，以固定相对不同成分的亲和力进行分离。
气相色谱常用的固定相有：（1）聚合物固定相：通过选择不同的聚合物来实现对不同分子的亲和力，从而进行分离。
（2）液晶固定相：利用液晶的各种分子结构形成独特的固定相，实现分子之间的分离。
二、色谱柱的种类和应用色谱柱是色谱仪器的核心部件，通过选择不同的色谱柱可以实现对不同成分的分离和检测。
通常情况下，色谱柱的选择取决于分析物的性质、分子大小以及对分离效果的要求。
1. 液相色谱柱液相色谱柱根据填料的形状和材料可以分为不同种类。
主要包括：（1）C18柱：是最常用的反相色谱柱，适合分离极性和非极性化合物。
（2）离子交换柱：适用于离子体系的分离和分析。
（3）排阻柱：用于分离分子量差异较大的混合物。
（4）手性柱：用于手性化合物的分离和分析。
2. 气相色谱柱气相色谱柱也根据填料的材料和形状有多种不同的选择：（1）固定相填料：通常使用聚合物和硅胶等材料，适用于对分子大小和亲和力要求严格的分离。
（2）毛细管柱：适合分离小分子化合物，分离效果优秀。
（3）手性柱：用于手性化合物的分离和分析。
色谱分离纯化与分析技术
色谱分离示意图 色谱法的特点是： ① 高分离效能：能分离分析性质相近的混合组分，如：同系物、同位素、同分异构 体、空间异构体等。能高效分离沸点相近或组成复杂的多组分混合物。 ② 高灵敏度：样品用量小，可分析 10-14 ～10-7 克数量级的物质，用于痕量分析。 ③ 分析速度快：可实现分离、分析一次完成，自动化程度高。 ④ 应用广泛：无论是无机物、有机物、高分子化合物，还是具有生物活性的生物大 分子，都可以选择不同的色谱方法进行分离和分析。普遍应用于化学、化工、医 学、环境、生命科学等多学科领域。 色谱法是 20 世纪初发展起来的一种分离分析方法，经过多年的发展，目前已经有多种 分离类型和操作方法。人们从不同角度，对色谱分离方法进行了如下分类： (1) 按两相的物理状态分类： 以气体为流动相的色谱称为气相色谱(gas chromatography, 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），气相色谱又可分为气固色 谱(gas-solid chromatography, GSC)和气液色谱(gas-liquid chromatography, GLC)。 以液体为流动相的色谱称液相色谱(liquid chromatography, LC)：同理液相色谱也可分为 液 固色谱 (liquid-solid chromatography, LSC) 和液 液色谱 (liquid-liquid chromatography, LLC)。 以超临界流体为流动相的色谱为超临界流体色谱 (supercritical fluid chromatography, SFC)。 以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 （bonded phase chromatography, BPC）。 (2) 按固定相的外型分类: 将固定相呈平板状的色谱，称为平板色谱，根据材质的不同又分为纸色谱 (paper chromatography, PC)和薄层色谱(thin layer chromatographu, TLC)。 将固定相装于色谱柱内的色谱法，称为柱色谱(column chromatography, CC)。色谱柱又 分为空心柱，填充柱或毛细管柱等等。
第九章凝胶渗透色谱讲解
第九章凝胶渗透⾊谱讲解凝胶⾊谱分析⼆〇⼀⼀年九⽉九⽇第九章凝胶⾊谱分析凝胶渗透⾊谱（Gel Permeation Chromatography, GPC），⼜称尺⼨排阻⾊谱（Size Exclusion Chromatography, SEC），其以有机溶剂为流动相，流经分离介质多孔填料（如多孔硅胶或多孔树脂）⽽实现物质的分离。
GPC可⽤于⼩分⼦物质和化学性质相同⽽分⼦体积不同的⾼分⼦同系物等的分离和鉴定。
凝胶渗透⾊谱是测定⾼分⼦材料分⼦量及其分布的最常⽤、快速和有效的⽅法[1]。
凝胶渗透⾊谱（GPC）的创⽴历程如下[2,5]：1953年Wheaton和Bauman⽤多孔离⼦交换树脂按分⼦量⼤⼩分离了苷、多元醇和其它⾮离⼦物质，观察到分⼦尺⼨排除现象；1959年Porath和Flodin⽤葡聚糖交联制成凝胶来分离⽔溶液中不同分⼦量的样品；1964年J. C. Moore将⾼交联密度聚苯⼄烯-⼆⼄烯基苯树脂⽤作柱填料，以连续式⾼灵敏度的⽰差折光仪，并以体积计量⽅式作图，制成了快速且⾃动化的⾼聚物分⼦量及分⼦量分布的测定仪，从⽽创⽴了液相⾊谱中的凝胶渗透⾊谱。
近年来，光散射技术（如图9-1所⽰，⼀束光通过⼀间充满烟雾的房间，会产⽣光散射现象。
）⼴泛应⽤于⾼分⼦特征分析领域[3]。
将光散射技术和凝胶渗透⾊谱（GPC）分离技术相结合，可以测定⼤分⼦绝对分⼦量、分⼦旋转半径、第⼆维⾥系数，也可测定分⼦量分布、分⼦形状、分枝率和聚集态等。
⽬前，该技术在⾼分⼦分析领域已成为⼀种⾮常有效的⼯具，在美国，⽇本及欧洲⼴为使⽤，国内近年来亦引进了此项技术。
⼊射光散射光图9-1光散射现象9.1 基本原理9.1.1凝胶渗透⾊谱分离原理让被测量的⾼聚物溶液通过⼀根内装不同孔径的⾊谱柱，柱中可供分⼦通⾏的路径包括粒⼦间的间隙（较⼤）和粒⼦内的通孔（较⼩）。
如图9-2、图9-3所⽰，当待测聚合物溶液流经⾊谱柱时，较⼤的分⼦只能从粒⼦间的间隙通过，被排除在粒⼦的⼩孔之外，速率较快；较⼩的分⼦能够进⼊粒⼦中的⼩孔，通过的速率慢得多。
化学分析技术中的色谱分离原理
化学分析技术中的色谱分离原理在化学分析中，色谱分离技术是一种非常重要的分析方法。
色谱分离技术能够将混合物中的各种化合物分离出来，并对这些分离后的成分进行分析。
而作为色谱分离技术的基础，色谱分离原理的理解和掌握显得尤为关键。
一、色谱分离原理概述色谱分离原理基于不同物质在不同条件下对移动相和静态相的吸附、分配、凝聚或大小质量比不同等性质的差异，将混合物中的各种成分分离出来的原理。
常见的色谱分离方法包括气相色谱、液相色谱、离子色谱、毛细管电泳等。
在所有色谱分离方法中，基本的分离原理都是依据化学成分在移动相和静态相之间的分配行为。
一般来说，不同的化学物质具有不同的亲和性，它们可以与静态相发生相互作用，或者在移动相中溶解。
而这些不同化学物质在移动相和静态相之间的分配程度不同，这就是导致它们在色谱柱中分离的原理。
二、气相色谱分离原理气相色谱是一种将气体或挥发性液体分离和分析的方法。
在气相色谱分离过程中，混合物通过装有吸附剂的柱子的移动相中，其成分因为亲和力的不同在吸附剂的表面上停留的时间存在差异，因此实现了各组分的分离。
总体来看，气相色谱分离原理可以归纳为四个步骤：1.样品分子在气相状态下进入色谱柱； 2.各组分相互竞争，争夺吸附剂的空位；3.组分在其相对于柱子表面的亲和力不同达到平衡，停留在柱子上不同时间；4.组分在柱子表面上的停留时间不同，从而实现各组分的分离与检测。
三、液相色谱分离原理液相色谱是一种将溶液分离和分析的方法。
在液相色谱分离过程中，混合物通过柱子的静态相中，在移动相的作用下，其成分因为亲和力的不同进入柱子内部并停留在静态相上，从而实现各组分的分离。
液相色谱分离原理可分为两种类型：分配类型和亲和类型。
在分配型液相色谱中，移动相和静态相中的化学成分之间的分配行为是主要原因。
而在亲和型液相色谱中，样品的不同成分与静态相之间的特定相互作用驱动某些组分在静态相上的挂载和采集，从而实现各组分的分离。
四、离子色谱分离原理离子色谱是通过阴阳离子交换和吸附作用，耦合碳酸酐技术和荧光检测技术测定离子的一种方法。
《色谱分离法》课件
按分离机制分类
吸附色谱法
利用固体吸附剂对不同组分的 吸附能力差异进行分离。
分配色谱法
利用固定相和流动相之间的分 配平衡实现分离。
离子交换色谱法
利用离子交换剂对不同离子的 亲和力差异进行分离。
空间排阻色谱法
利用凝胶的分子筛效应，根据 分子大小进行分离。
03 色谱分离法的操作流程
CHAPTER
样品前处理
度法、荧光光谱法等。
检测灵敏度设置
根据待分离物质的浓度设置合适 的检测灵敏度，以提高检测准确
性。
收集结果
根据检测结果将各组分分别收集 起来，并进行后续处理和利用。
04 色谱分离法的优缺点
CHAPTER
优点
分离效果好
色谱分离法可以将混合物中的各组分 进行高效分离，得到较为纯净的单一 组分。
适用范围广
在药物分离纯化中的应用
药物分离纯化是色谱分离法应用的重 要领域之一。通过色谱分离法，可以 将混合药物中的有效成分与杂质进行 分离，提高药物的纯度和药效。
在药物分离纯化中，色谱分离法可以 用于中药、西药、生物药物等的分离 纯化，如大黄素、紫杉醇、蛋白质等 物质的分离纯化。
在食品检测中的应用
01
色谱分离法在食品检测中也有广 泛应用，主要用于食品中农药残 留、添加剂、有害物质的检测。
1950年代
出现了气相色谱法，利用气体 作为流动相，广泛应用于气体
和挥发性化合物的分析。
1960年代
出现了高效液相色谱法，利用 高分离效能的色谱柱和高压泵 ，提高了分离速度和灵敏度。
色谱分离法的应用领域
医药工业
用于药物生产和质量控制，以 及生物样品的分离和纯化。
食品工业
色谱分离法知识点总结高中
色谱分离法知识点总结高中一、色谱分离法的基本原理色谱分离法的基本原理是利用不同物质在移动相和定位相中的分配系数、亲和性、扩散速度等差异来实现物质的分离。
具体来说，色谱分离法依靠物质在分离柱（固定相）中的不同分配行为来进行分离，分离柱中的分离效果主要是通过以下过程来实现的：1. 吸附：当物质进入分离柱内，它们会和固定相上的表面发生物理或化学吸附作用，从而停留在固定相上。
2. 分配：物质在移动相和定位相间的分配系数不同，导致它们在分离柱中的停留时间不同，从而实现分离。
3. 扩散：在移动相的作用下，物质会通过扩散作用在分离柱中进行运动，从而实现分离。
综上所述，色谱分离法的基本原理就是通过利用不同物质在移动相和定位相中的差异性质来实现物质的分离。
二、色谱分离法的技术分类根据用于分离的不同相（移动相和定位相）以及分离柱的不同，色谱分离法可以分为气相色谱（GC）、液相色谱（LC）和超临界流体色谱（SFC）等多种技术。
每种技术都有其特点和适用范围，下面将分别介绍这些技术的特点和应用。
1. 气相色谱（GC）气相色谱是一种利用气体作为载气和样品在固定相上的吸附和分配特性来进行分离的技术。
它主要应用于对易挥发物质的分析，如石油化工、环境监测、食品安全等领域。
气相色谱的定位相一般是多孔玻璃柱或硅胶柱，而移动相则是惰性气体，如氮气或氦气。
由于气相色谱具有分离效率高、分析速度快和分析结果可靠等特点，因此在实际应用中得到广泛应用。
2. 液相色谱（LC）液相色谱是一种利用液体作为载气和样品与固定相之间的相互作用来进行分离的技术。
它主要适用于对高沸点、极性、热敏等物质的分析，如生物医药、食品安全、环境监测等领域。
液相色谱的定位相一般是多孔吸附树脂或者化学修饰的硅胶柱，而移动相则是有机溶剂或水溶液。
液相色谱具有分离效果好、适用范围广和操作简便等优点，因此在实际应用中非常受欢迎。
3. 超临界流体色谱（SFC）超临界流体色谱是一种利用超临界流体（通常是二氧化碳）作为载气来进行分离的技术。
色谱分离技术详解演示文稿
离子交换色谱法
离子交换色谱法(ion exchange chromatography，IEC)是利用 离子交换树脂为固定相，以适宜的溶剂作 为移动相，使溶质按它们的离子交换亲和 力的不同而得到分离的方法。
第46页，共134页。
一、基本原理
离子交换色谱是指带电物质因电荷力作用而 在固定相与流动相之间分配得以相互分离的 技术。蛋白质等两性电解质。当 pH < pI 时，蛋白质带净正电荷；当 pH > pI时，蛋 白质带净负电荷。由于各种蛋白质等生物大 分子的等电点不同，可以通过改变溶液的pH 和离子强度来影响它们与离子交换树脂的吸 附作用，从而将它们相互分离开来。
❖洗脱展开法（洗脱分析法）：先将混合物尽量浓缩，
引入色谱柱上部，然后用溶剂洗脱，使各组分分离完全。 应用最广。
❖置换展开法（顶替法）：利用一种吸附力比各被组分都 强的溶剂作为洗脱剂，替代结合在固定相上的各组分。 处理量大，且各组分分层清楚。
第44页，共134页。
三、吸附色谱法的应用
主要用于具有不同官能团或具有相同官 能团但数目不同的极性化合物及异构体 等生物小分子物质的分离分析。
第28页，共134页。
2) 点样
用一根玻璃毛细管或点样器，吸取样品溶 液，在距薄层一端约2cm的起始线上点样， 每点间距约2cm，样品点直径一般小于 0.5cm。注意点样量要适中，太少时，某 些成分不能被检出；太多时容易产生拖尾 现象，即每个斑点都拉得很长，互相重叠， 不能分开。
第29页，共134页。
3）展开
展开操作需要在密闭的容器中进行。配好展 开剂，将展开剂（一般2～10mL）倒入层 析缸。放置一定时间，待层析缸被展开剂饱 和后，再迅速将薄层板放入，密闭，展开即 开始，这样可防止边缘效应产生。另外，注 意在薄板放入层析缸时，切勿使溶剂浸没样 品点。当溶剂移动到接近薄层上端边缘时， 取出薄板，划出溶剂前沿。
色谱分离技术在分析化学中的应用
色谱分离技术在分析化学中的应用色谱分离技术是一种将混合物中化学成分分离出来的方法。
这种技术用在分析化学中非常重要，这篇文章将介绍色谱分离技术的基本原理及其在分析化学中的应用。
1. 基本原理色谱分离技术是基于化学分子之间相互作用力的差异而建立的分离方法。
根据不同的分离机制，色谱分离可以分为液相色谱和气相色谱两种基本类型。
以下分别介绍它们的基本原理。
液相色谱: 液相色谱是采用吸附剂来分离混合物中的化学物质的基本方式。
液相色谱通过在移动相和静止相之间互相作用来实现不同物份的分离。
液相色谱的柱层中，填充了纯净的吸附剂(固相)，吸附层的粒径大约为5um-30um，分离过程是在表面上进行的。
首先，在流动相中投放混合物，然后流动相在涂有吸附剂的柱子的表面上下降。
由于化学物质和吸附剂之间的相互作用力不同，因此，化学物质以不同的速度在吸附剂上分离。
气相色谱: 气相色谱是一种将混合气体分离的方法，它的原理是利用不同成分在不同固定相上的吸附度不同来分离混合气体中的成分。
气相色谱分离物质的原理是根据各种物质与流动相(气相)和静止相(固相)在某些温度、温度升降率、流量等条件下相互作用的不同而实现的。
2. 应用2.1 药物分析色谱分离技术在药物分析上扮演了重要角色，通常使用 HPLC分离药物成分以及检测成分的纯度、结构和活性。
色谱技术在药品的质量控制和监测中也发挥着不可忽视的作用，如药品的含量、杂质分析、药品代谢研究等。
2.2 分析食品色谱分离技术在食品分析中应用广泛，用于检测食品中各种化学物质的含量和结构，如营养素、有害物质、添加剂等。
比如，肉汁可以通过色谱技术分析中检测出肉品中添加的抗生素残留。
2.3 环境监测色谱分离技术在环境监测中的定量分析和质量评估方面很有价值。
分析地下水、堆积和污染的溶液样品中的有机、无机物质。
使用色谱技术和质谱技术对有害废物和有机化学物质的鉴定和测量的方法很常见。
2.4 化学成分定量色谱分离技术可以用于测量和分析化学物质的组成。
化学分析中的色谱分离技术
化学分析中的色谱分离技术在化学分析领域中，色谱分离技术是一种重要的方法，它能够将混合物中的不同成分进行分离，以便对其进行准确的分析和检测。
色谱分离技术得以广泛应用于环境监测、食品检测、药品研发、生化研究等领域。
一、色谱分离技术的基本原理色谱分离技术是利用分子在固体或液体质量传递介质中分布系数不同，从而达到分离的目的。
分离的基础是分子在物理和化学性质上的不同。
根据分离介质的不同，色谱分离可分为气相色谱、液相色谱、离子交换色谱、薄层色谱、凝胶色谱等多种类型。
二、气相色谱气相色谱是一种利用气体载气相，将混合物的成分分离并检测的技术。
气相色谱法具有分离效率高、分析速度快、灵敏度高、检测限低等优点，在石油化学、精细化工、环境保护、药物研究等领域中得到了广泛应用。
气相色谱的分离原理是利用不同成分在固体或液体多孔柱内的吸附和解吸作用实现分离与检测，不同成分在柱中停留的时间差就形成了分离。
气相色谱仪的主要组成部分包括进样器、气路系统、柱温箱、检测器等。
三、液相色谱液相色谱是利用液体作为分离介质，将混合物中的成分分离并检测的技术。
液相色谱在看不见物质的分离上有着独到的优越性，能够分离出化学结构相似、极性、分子质量相仿的化合物。
液相色谱的分离原理是利用固定在液相载体上的固定相，吸附混合物中不同成分，利用流过载体上的洗脱溶液，实现成分分离。
常用的固定相有C18、C8等烷基硅烷，以及正相和离子交换相等。
液相色谱的检测器主要有紫外和荧光检测器、电化学检测器等。
四、离子交换色谱离子交换色谱是一种将待测物分子按其带有的正负电荷分离的技术。
它是一种基于电荷相互作用的分离技术。
离子交换色谱的分离介质是离子交换树脂，它通过树脂阴阳离子的静电作用，将待测样品分离，然后通过某种方法进行分析和检测。
离子交换色谱法是一种高效的分离、富集、提取和纯化技术，常用于检测蛋白类化合物、核苷酸、药物和水中杂质等的含量。
五、薄层色谱薄层色谱是一种将待测物在固定相上吸附、分离、检测的技术。
色谱分离技术PPT课件
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色谱分类方法
按照分离过程中相系统的形式和特征，可分为： 柱色谱法
填充柱色谱法 毛细管色谱法 平板色谱法
纸色谱法 薄层色谱法
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按流动相，可分为： 气相色谱法 液相色谱法
超临界色谱法 按固定相物态，气相色谱法可分为：
气固色谱法 气液色谱法 按流动相物态，液相色谱法可分为： 液固色谱法 液液色谱法
创始人：茨维特（Tsweet）1906
纸色谱
石油醚
植物色 素的石 油醚提 取液
菊根粉或 碳酸钙
薄层色谱
连续色带—色层或色谱 色谱法得名
气相色谱
高效液相色谱
离子色谱、凝胶色谱、亲和色谱
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2.色谱法的特点
（1）概念 色谱法是一种物理的分离方法，利用不同物质在两相中具有不同的分配系数，并
固定相和流动相、操作条件。
④ 设备简单，操作方便，且不含强烈的操作条件， 因而不容易使物质变性，特别适于不稳定的大分子 有机化合物。
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缺点： 处理量小、操作周期长、不能连续操作，因此主要用于实验室，工业生产上应用较少。
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3.色谱法的分类 吸附色谱法
分配色谱法
分离机理 操作方法
1975
1981
Izmailov, Shraiber Taylor, Uray Martin, Synge Consden等 Macllean Martin, James Van Deemter等
Golay Porath, Flodin
Moore Giddings
Small Jorgenson等
最先使用薄层色谱法。 用离子交换色谱法分离了锂和钾的同位素。 提出色谱塔板理论；发明液-液分配色谱；预言了气体可作为流动相（即气相色
色谱法分离原理
色谱分离过程是在色谱柱内完成的
三、色谱法的分类
1.按流动相和固定相的物理状态分类
气－固色谱 气相色谱 （流→气） 气－液色谱 色谱
液－固色谱 液相色谱 （流→液） 液－液色谱
2. 按产生分离过程的相系统的形式分类
① 薄层色谱：将固定相研磨成粉末，再涂敷成薄膜。 有机化学实验中最主要的实验室定性分析方法。
§9-2 色谱法分析理论基础
一、色谱保留值
1、色谱流出曲线 色谱柱流出物通过检测器时所产生的响应信号对
时间的曲线图，称为色谱流出曲线，也称为色谱图。 纵坐标为信号强度，横坐标为保留值（时间、流动相 体积或记录仪的走纸长度）。
在理想情况下，一个组分的色谱峰基本上是对称 的，可以作为正态分布处理。
色谱流出曲线是确定组分保留值、评价柱效能和 分离效能的依据，也是色谱定性、定量分析的依据。
② 柱色谱：固定相装在柱管内。它又可分为填充柱色 谱和毛细管柱色谱。固定相装在色谱柱（玻璃管或毛细 管）内。有机化学实验中最主要的实验室样品分离方法。
③ 纸色谱：用滤纸作固定相或载体，把试样液体滴在 滤纸上，用溶剂将它展开，根据其在纸上有色斑点的位 置与大小，进行鉴定与定量测定。
平板色谱
3. 按分离过程原理分类
气相色谱仪和质谱仪连用。
计算机控制的气相色谱仪；液液色谱重新引起人们的 重视。
发展了计算机控制的液相色谱仪。
新的色谱方法、理论、技术、仪器不断发展；专门的 色谱数据工作站；色谱仪与其他仪器的连用；智能化 的色谱仪也在努力研制中。
五、色谱法的特点
●分离效率高 复杂混合物，有机同系物、异构体，手性异构体。
茨维特将这些不同的色带叫做色谱， 把这种分离方法叫做色谱法，把这种柱 子叫做色谱柱。
色谱分析法导论12
色谱法 是利用混合物不同组分在固定相和流 动相中分配系数(或吸附系数、渗透 性等)的差异，使不同组分在作相对 运动的两相中进行反复分配，实现分 离的分析方法。 色谱分离实质 差速迁移
样品
载液
检
测
色谱图
器
色谱法的分类 气相色谱
根据流动相的 液相色谱 物态可分为
超临界流体色谱
分类
方法
固定相
平衡类型
气相色谱
气液色谱 气固色谱 气相键合色谱
液体吸附于固体 固体吸附剂 有机组分键合于固体 表面
液体吸附于固体 固体吸附剂 有机组分键合于固体 表面 离子交换树脂 液体附于多空聚合物 有机组分键合于固体 表面
气液间分配 吸附 气体和键合体表面间 的分配
不相溶液体间的分配 吸附 液体和键合体表面间 的分配 离子交换 分配/筛析 超临界液体和键合相 间的分配
长、填充情况及流动相流速无关，因此，它在色谱法中，特别是 在气相色谱法中，广泛用作定性的依据。 在定性分析中，通常固定一个色谱峰作为标准（s），然 后再求其它峰（i）对这个峰的相对保留值
i/s
。
在多元混合物分析中，通常选择一对最难分离的物质对，
将它们的相对保留值作为重要参数，称选择因子，用符号表示， 即
的色谱。
吸附色谱法：利用吸附剂（固定相一般是固体）
表面对不同组分吸附能力的差别进行分离的方法；
最常用的吸附剂是硅胶：
OH OH OH O Si O Si O Si O O O O
O Si O Si O Si O O O O
离子交换色谱法: 利用离子交换树脂作为固定相，树脂上可交换 的平衡离子与流动相中具有相同电荷的试样离子进行可逆性 交换，根据各种离子对于树脂上离子交换基团的交换能力的 差别而使之分离的方法。 +
色谱分离技术分析共98页
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
色谱分离技术分析
Байду номын сангаас
•
46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
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47、采菊东篱下，悠然见南山。
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48、啸傲东轩下，聊复得此生。
•
49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
•
50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
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理论塔板数越大，峰形越窄，柱效越高。
塔板高度表示单位柱长下的柱效。 塔板高度越小，表明柱效越高，理论塔板数越多。
N>50 二项分布 正态分布
非平衡速率理论
1952年Lapidus等对填充柱色谱过程做了较详细的研究， 指出色谱过程中引起组分宽度扩张的因素主要是： 1.沿柱流动方向的纵向扩散效应； 2.组分在两相间的平衡不能瞬时达成，即它在两相交换时 传质速度是有限的。
载气系统
进样系统
色谱柱 温控系统
检测系统
待测样品在高温的气化室气化后在惰性气体的带动下进入色 谱柱，色谱柱内含有液体或固体固定相 每种组分都倾向于在流动相和固定相之间形成分配或吸附平 衡。但由于载气是流动的，这种平衡实际上很难建立。 由于载气的流动，使样品组分在运动中进行反复多次的分配 或吸附、解吸。 结果是在载气中分配浓度大的组分先流出色谱柱，而在固定 相中分配浓度大的组分后流出色谱柱，进入检测器。
甲醇和乙醇混合样色谱图
高效液相色谱
高效液相色谱法（HPLC）是20世纪60年代末70年代初发展 起来的一种新型分离分析技术，随着不断改进与发展，目前 已成为应用极为广泛的化学分离分析的重要手段。
它是在经典液相色谱基础上，引入了气相色谱的理论，在技 术上采用了高压泵、高效固定相和高灵敏度检测器，因而具 备速度快、效率高、灵敏度高、操作自动化的特点。
检测器
检测下限 /(g/ml)
10-10
线性范 围
103～104
选择 性
梯度 淋洗
主要特点
UV-Vis
有
可
对流速和温度变化敏感；池体 积可制作得很小；对溶质的响 应变化大。
选择性和灵敏度高；易受背景 荧光、消光、103
有
可
电化学
10-10
103
有
困难 选择性高；易受流动相pH值 和杂质的影响；稳定性较差。
优点： 分离效率高、应用范围宽、分析速度快、样品用量少; 灵敏度高、分离和测定一次完成、自动化程度高. 缺点： 不适用于高沸点（>450℃）、有生物活性的物质的分离测定 不适用于制备.
气相色谱结构流程
1-载气钢瓶；2-减压阀； 3-净化干燥管；4-针形 阀；5-流量计; 6-压力 表；7-进样口；8-色谱柱; 9-检测器；10-放大器； 11-温度控制器；12-记录 仪或工作站
色谱过程
吸附→解吸→再吸附→再解吸 两种组分的理化性质原本存在着微小的差异，经过反复多 次地吸附→解吸→再吸附→再解吸的过程使微小差异累积起来， 结果使吸附能力弱的组分先流出色谱柱，吸附能力强的组分后
流出色谱柱，从而使各个组分得到了分离。
对复杂混合物各组分进行 定量和定性分析
色谱法的特点
1．分离效率高：可在很短的时间内分离多达二、三百个组 分的复杂物质，柱效能可达106的理论板。 2．检测能力强：可以检测出10-11~10-15克级的痕量组分，能 满足环境检测、农药残留等大量日常检测 分析的需要。 3．样品用量少：样品用量一般为微升级，少的可达纳克级。 4．适用范围广：几乎所有与化学有关的领域都有其用武之 地。
相应(mv*S)
y = 6130.5x + 863.66 R2 = 0.9884
0.6 0.8 浓度(mol/L)
1
1.2
1.4
笨和丙酮混合样的色谱图
液相色谱的主要特点是： 分离效率高； 选择性好，适用于多种多元组分复杂混合物的分离； 应用范围广。从无机物到有机物，从天然物质到合成产物， 从小分子到大分子，从一般化合物到生物活性物质等。
2 D 0.01k d 8 k H 2 d P U 2 U 2 2 U (1 k ) Dg (1 k ) DL
色谱分类
气固色谱 气相色谱 气液色谱 液固色谱 液相色谱 液液色谱 超临界流体色谱 毛细管电泳
流动相与固定相 聚集态
色谱分类
根据固定相的形状：纸色谱、薄层色谱和柱 色谱。 根据分离操作方式：间歇色谱、连续色谱
检测器
色谱检测器是一个将组分浓度和量信息转化为电信号的传感 器，信号的大小和组分的浓度或量成正比。 现用的液相色谱的检测器分为两种：①普通检测器：它是测 定流动相加人溶质后的某种物理性质的变化；②溶质性质或 选择性检测器：它只对溶质的某些性质是灵敏的。液相色谱 的主要检测器有紫外检测器、示差折光检测器和蒸发散射光 检测器等。
什么是色谱法？
色谱法是一种分离、分析方法，有时又称为层析技术。 它利用被分离的诸物质在互不相溶的两相中分配系数等的微 小差异进行分离。当两相作相对移动时，使被测物质在两相 之间进行反复多次分配，使原来微小的差异累加产生了很大 的效果，形成差速迁移，使各组分在柱内移动的同时逐渐分 离，以达到分离、分析及测定一些物理化学常数的目的。
相对保留值（Relative Retention Value）
相对保留值指某组分i与基准组分s的调整保留值之比。 通常用ris表示。
(i ) ( i ) tR VR Vg ( i ) ris ( s ) VR ( s ) Vg ( s ) tR
塔板理论
它把色谱柱看成一个分馏塔．分馏塔是分离沸点不同的混合 物的一种装置，一般有十几层塔片。在塔的底层加热，利用 各组分的挥发性不同，在塔片上经过多次气液平衡，最终低 沸点组分在塔顶的流出液中含量高，而高沸点组分在塔底层 含量高。 塔板理论，是人为的认为在色谱柱中存在着塔片。在每个塔 片高度的间隔内，样品混合物的各组分，在流动相与固定相 达到分配平衡。而后各组分被流动相携带转移至另一层塔片， 再达分配平衡。
图3-20 色谱流出曲线
色谱相关术语
由色谱流出曲线可直接得到的相关术语： 基线 色谱峰 色谱时间 由色谱流出曲线可间接得到的相关术语： 色谱体积 相对保留值
基线(Baseline)
在色谱操作条件下，仅有流动相通过检测器时，由记录 仪得到的信号—时间曲线。
基线漂移：基线随时间定向缓慢的变化。
如今，色谱法不仅用于有色物质的分离，而且大量用于无色 物质的分离。所以色谱法已经失去原来的含义。但是，现在 仍沿用色谱法这个名称。 色谱法具有分离及分析两种功能。它是分析混合物最有力的 手段。 色谱分离是目前应用最广泛的分离方法。已广泛地用于石油 化工、有机合成、生理生化、医药卫生、环境监测、刑事侦 查、生产在线控制，乃至空间探索等许多领域，以解决各种 分离分析课题。
试样经色谱柱获得分离，按先后次序经过检测器时，检 测器就将流动相中各组分浓度变化转变成电信号，由记 录仪记录下信号—时间曲线，称为色谱流出曲线或色谱 图。
信 号
tR 或 V R t' R R 或 V ' tM V M G E 惰性组分 C
A H 2 F Y1/2 B Y D 时间
1/2h
0.607h
由塔板理论可得到：在色谱过程中色谱峰是要展宽的，展宽 的宽度平方值和理论板高 H成正比。即相达成“平衡”所需 的距离H值越大，则色谱峰展宽也就越严重。反之，若理论 板高H值越小。而就一定柱长而言，组分在两相间的“平衡” 次数就越多，色谱柱的分离效率就越高，因此理论板高H值 是衡量色谱柱效率的一个很好的指标。 塔板理论回答了影响色谱峰保留时间和峰宽度这二个重要问 题，但它没有回答宽度也就是相应的理论板高究竟受哪些操 作条件的影响。
色谱体积
色谱体积主要有： 死体积（Dead Volume）：死体积指色谱柱填充固定相后的空隙体积， 又指在死时间内流动相流经色谱柱的体积。死体积通常用Vm表示。 Vm= tM×FC Fc表示流动相的体积流速（mL/min） 保留体积（Retention Volume）：保留体积指从进样开始，到检测器 中样品浓度最大时，流动相流经色谱柱的体积。通常用VR表示。 VR= tR × FC 调整保留体积(Adjusted Retention Volume)：调整保留体积指保留体 积扣除死体积后的体积。通常用VR’ 表示。 VR’=tR’ × FC
经多次转移平衡，各组分按分配系数大小的顺序，依次流出 色谱柱（分配系数小的先出柱）。由于一根色谱柱的塔片数 比精馏塔多得多（103－104片），因此，只要分配系数间存 在微小的差别，则可获得很好的分离。
塔板理论是由 Martin 等人在平衡色谱理论的基础上发展 起来的。他们假定： 1．流动相按前进方向以脉冲式通过柱子，最小单位为一塔 板体积; 2. 组分在柱内两相间的分配系数是恒定的，与组分浓度及在 柱内的位置无关; 3. 组分在所有塔板上的两相平衡在瞬间建立; 4. 流动相不能被压缩； 5. 所有组分浓度以起始塔板中的浓度为基准
蒸发光散射
示差折光
10-9
10-1 104
无
无
可
可检测所有物质。
不可 可检测所有物质；不适合微量 分析；对温度变化敏感。
质谱
10-10
无
可
主要用于定性和半定量。
气相色谱
气相色谱法主要利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异， 以气体为流动相，以液体或固体为固定相从而达到分离混合 物的色谱方法。
气相色谱法的特点
第九章 色谱分离技术
色谱法已广泛应用于各个领域，成为多组分混 合物的最重要的分离分析方法
1906年，俄国植物学家Tsweet将CaCO3固体粉末装入竖
立的玻璃管中，从顶端倒入植物色素的石油醚浸出液，并用 石油醚连续地冲洗。结果在柱中出现了颜色不同的色带。因 此，Tsweet把这种方法称为色谱法。
凝胶渗透色谱 亲和色谱 分子印迹色谱技术
色谱理论
研究色谱过程中分子运动的规律，探讨微观分子运动与色谱 分离的内在联系。 热力学 动力学 分离条件的选择和优化