色谱柱相关知识详解演示文稿
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液相色谱柱的应用-PPT
—H2O”，由于乙腈的毒性大，价格贵，通常优先考虑
“甲醇—H2O”流动相。
2. 正相色谱常用的流动相及其冲洗强度的顺序是：
正己烷＜乙醚＜乙酸乙酯＜异丙醇
最常用的是正已烷，
不同混合溶剂的粘度比较
柱填料基质
高pH下, 硅胶会溶解
低pH下, 键合相会断裂
化学修饰困难
孔结构复杂, 孔径不均匀，
导致柱效不够高, 有机溶剂
衡状态, 对于梯度淋洗尤为重要
孔径 --- 对色谱分离的影响
大孔的填料颗粒可以延长溶质大分子在填
料表面滞留的时间, 达到充分分离, 改善
峰形
样品 MW 2, 000, 选择 100Å 的孔径
样品 MW > 2, 000, 选择 300Å 的孔径
比表面积的比较
比表面积与孔径的影响
大孔径填料适用于大分子分析
移动速率不一样，从而产生色谱分离。
(必要条件)
分配过程
分配系数 - K
K=
CS
Cm
K= 常数
（T恒定）
Cm =组分在流动相中的浓度
Cs = 组分在固定相中的浓度
容量因子k
是指在一定条件下，组分在两相间达到分配平衡时的质量比。
在实际工作中，常应用另一表征色谱分配平衡过程的重要参数——
容量因子(capacity factor)，也称分配比(partition ratio)，以 k 表示。
色谱柱的构造
柱填料：
液相色谱柱的分离作用是在填料与流动相之
间进行的，柱子的分类是依据填料类型而定。常用
颗粒粒径在3—10 µm的范围内。
正相柱：多以硅胶为柱填料。另一类正相填料是
硅胶表面键合—CN，-NH2等官能团即所谓的键合
“甲醇—H2O”流动相。
2. 正相色谱常用的流动相及其冲洗强度的顺序是：
正己烷＜乙醚＜乙酸乙酯＜异丙醇
最常用的是正已烷，
不同混合溶剂的粘度比较
柱填料基质
高pH下, 硅胶会溶解
低pH下, 键合相会断裂
化学修饰困难
孔结构复杂, 孔径不均匀，
导致柱效不够高, 有机溶剂
衡状态, 对于梯度淋洗尤为重要
孔径 --- 对色谱分离的影响
大孔的填料颗粒可以延长溶质大分子在填
料表面滞留的时间, 达到充分分离, 改善
峰形
样品 MW 2, 000, 选择 100Å 的孔径
样品 MW > 2, 000, 选择 300Å 的孔径
比表面积的比较
比表面积与孔径的影响
大孔径填料适用于大分子分析
移动速率不一样，从而产生色谱分离。
(必要条件)
分配过程
分配系数 - K
K=
CS
Cm
K= 常数
（T恒定）
Cm =组分在流动相中的浓度
Cs = 组分在固定相中的浓度
容量因子k
是指在一定条件下，组分在两相间达到分配平衡时的质量比。
在实际工作中，常应用另一表征色谱分配平衡过程的重要参数——
容量因子(capacity factor)，也称分配比(partition ratio)，以 k 表示。
色谱柱的构造
柱填料：
液相色谱柱的分离作用是在填料与流动相之
间进行的，柱子的分类是依据填料类型而定。常用
颗粒粒径在3—10 µm的范围内。
正相柱：多以硅胶为柱填料。另一类正相填料是
硅胶表面键合—CN，-NH2等官能团即所谓的键合
色谱柱介绍PPT课件
OH
R
O
Si
OH
R
侧链基团：二异丁基或二异丙基 提供空间位阻可避免硅胶在低PH 下水解、破坏。
1.PH范围：1-8 2.使用了空间位阻大的硅烷 3. 未封端
优点：可以在低PH下分析酸性、碱性 和中性组分，峰形优异。
第29页/共70页
5.不同品牌色谱柱介绍
➢ Agilent Eclipse XDB,
❖苯基柱的适用范围：
1.用于分析芳香族化合物，对这类化合物有独特的分离性。 2.可以分析小分子的肽类和蛋白。
第22页/共70页
4.常见色谱柱介绍
4.4 氰基柱
CH3
SiO2
O Si CH2 CN
3
CH3
氰基柱，既可用于正相色谱，又可用于反相色谱。其在用于正相色谱时，可使
用如正己烷的低极性流动相，在用于反相色谱时，可使用甲醇或水的强极性流
合物和非离子化合物的分离。
由于带负电荷的残留硅羟基和酸性表面上金属含量高， （硅羟基的PKa低），导致碱性化合物发生拖尾。
第4页/共70页
2.色谱柱物理性能
B 型硅胶：纯度高、酸性较弱的硅胶。 这种硅胶是以无金属的工艺制备而来，只含有微量的金属 可用于分离离子化合物和可电离的化合物，特别是碱性化和物。
第17页/共70页
❖C18柱
4.常见色谱柱介绍
SiO2
CH3
O Si CH2 CH3
17
CH3
定义：C18,简称“ODS”柱，即十八烷基键合硅胶填料。 这种填料在反相色谱中发挥着极为重要的作用，它可完成 高效液相色谱70-80%的分析任务。由于C18是长链烷基键 合相有较高的碳含量和更好的疏水性，对各种类型的生物 大分子有更强的适应能力，应用最为广泛。
色谱柱原理及使用ppt课件
（3）再将色谱柱正向连接，不接检测器。用水-有机相（90：10～95:5），以0.3～ 0.6ml/min流速冲洗20～30min。（目的是冲洗出柱出口端无机杂物与筛板孔杂物， 使筛板正常）
（4）连接检测器，开启柱温达30℃～40℃，用水-有机相（90：10～ 95:5），以0.3～0.6ml/min流速冲洗4h以上。（目的是充饱和色谱柱，去 除柱内空气） （5）用水-有机相（10：90～5:95），以0.3～0.6ml/min流速冲洗2h以上 [或在120min内以水-有机相（95:5→0:100）梯度变化，以0.3～ 0.6ml/min流速冲洗]→再用100%有机溶剂，以0.3～0.6ml/min流速冲洗 1h以上→最后用100%有机溶剂，以1ml/min流速冲洗1h以上。（目的是 老化色谱柱） （6）在平衡前根据水相-有机相的比例，首先调整水-有机相的比例接近流 动相水相-有机相的比例，以1ml/min流速冲洗30左右（目的是相平衡过 渡）。如果流动相中含有缓冲盐，决不可在柱老化后立即用流动相平衡， 必需先用90%以上水进行预平衡30min以上，否则，会导致缓冲盐在柱内 析出结晶，严重时会将新柱永久不可逆地损坏。
+
色谱柱原理及使用
பைடு நூலகம்
+
1.2 液相色谱柱的结构及其主要功能
液相色谱柱由柱管、压帽、卡套（密封环）、筛板（滤
片）、接头、螺丝（封头）与柱填料等组成。
柱管：多用不锈钢制成，若果使用时柱压不高于70 kg/cm2时， 也可采用厚壁玻璃或石英管，管内壁要求有很高的光洁度。用 于柱填料的装填。 压帽：即色谱柱两端套合于柱管端外壁的塑性圆柱帽，中部有
小孔，多为聚四氟乙烯制成，用于固定筛板。
密封环：位于接头螺旋环内壁的弹性环，多为聚四氟乙烯制成， 用于色谱柱两端压帽与柱外壁的密封。
（4）连接检测器，开启柱温达30℃～40℃，用水-有机相（90：10～ 95:5），以0.3～0.6ml/min流速冲洗4h以上。（目的是充饱和色谱柱，去 除柱内空气） （5）用水-有机相（10：90～5:95），以0.3～0.6ml/min流速冲洗2h以上 [或在120min内以水-有机相（95:5→0:100）梯度变化，以0.3～ 0.6ml/min流速冲洗]→再用100%有机溶剂，以0.3～0.6ml/min流速冲洗 1h以上→最后用100%有机溶剂，以1ml/min流速冲洗1h以上。（目的是 老化色谱柱） （6）在平衡前根据水相-有机相的比例，首先调整水-有机相的比例接近流 动相水相-有机相的比例，以1ml/min流速冲洗30左右（目的是相平衡过 渡）。如果流动相中含有缓冲盐，决不可在柱老化后立即用流动相平衡， 必需先用90%以上水进行预平衡30min以上，否则，会导致缓冲盐在柱内 析出结晶，严重时会将新柱永久不可逆地损坏。
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色谱柱原理及使用
பைடு நூலகம்
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1.2 液相色谱柱的结构及其主要功能
液相色谱柱由柱管、压帽、卡套（密封环）、筛板（滤
片）、接头、螺丝（封头）与柱填料等组成。
柱管：多用不锈钢制成，若果使用时柱压不高于70 kg/cm2时， 也可采用厚壁玻璃或石英管，管内壁要求有很高的光洁度。用 于柱填料的装填。 压帽：即色谱柱两端套合于柱管端外壁的塑性圆柱帽，中部有
小孔，多为聚四氟乙烯制成，用于固定筛板。
密封环：位于接头螺旋环内壁的弹性环，多为聚四氟乙烯制成， 用于色谱柱两端压帽与柱外壁的密封。
离子色谱的色谱柱技术ppt课件
阳离子交换树脂 (接枝型)
ＣＯＯ－ ＨＰＯ３－ ＣＯＯ－ ＣＯＯ－
ＨＰＯ３－
ＣＯＯ－
ＣＯＯ－ ＨＰＯ３－
ＣＯＯ－ ＨＰＯ３－
ＣＯＯ－ ＨＰＯ３－
ＨＰＯ３－ ＣＯＯ－ ＣＯＯ－ ＨＰＯ３－
分离阴离子
Column ： IonPac AG12A / AS12A
Eluent ： 2.7mM Na2CO3
2 4 6 8 10 12 14 Retention time (min)
离子排斥法分离机理
ＳＯ３－ Ｈ＋ ＳＯ３－ Ｈ＋
Ｈ２Ｏ Ｈ２Ｏ
ＣＯＯ－ Ｈ＋
固定相
ＳＯ３－ Ｈ＋
Ｈ２Ｏ Ｈ＋ Ｃｌ－
流动相
２Ｈ＋（ＣＯＯ－）２
ＣＯＯ－ Ｈ＋
Ｈ２Ｏ
（ＣＯＯＨ）２
ＳＯ３－ Ｈ２Ｏ ＳＯ３－ Ｈ＋ Ｈ２Ｏ
Ｈ＋ ＣＨ３ＣＯＯ－
交换容量 (meq; 4 x 250色谱柱) 65 120 225
16072
各类阴离子柱固定相的性质
色谱柱
乳胶或 交换容量 接枝 (每4 mm色谱柱)
功能基
IonPac® AS4A-SC L 20 meq
季铵烷醇
IonPac AS9-SC L 30-35 meq
季铵烷
IonPac AS9-HC L 190 meq
5 µS
0 0
离子排斥法分离有机酸
3 2
4 1
Column ： IonPac ICE AS1 Eluent ： 0.4 mM Octonesulfonic acid Flow rate ： 1.0 mL/min Suppressor ： AMMS-ICEⅡ Regenerator liquid ：
常用液相色谱柱原理及使用与维护保养PPT
优化方法
2
流动相浓可最大化柱的分离效率。
3
其他因素
流动相配比、pH、缓冲剂的选择和添加 等因素对柱的影响合理控制以保证柱的 寿命和效能。
液相色谱柱的使用注意事项
避光
溶剂、样品和固定相种类不同、pH值不同时，柱的影响因素也不同。
柱后系统
在固定相的保护下避免混杂污染，需要定期清洗、维护流动相使其稳定。
常见的液相色谱柱材料
C1 8固定相
极佳的耐水性和极性选择性， 强了解对齐作用，能保留并分 离大部分非极性化合物。
C8固定相
与C18固定相类似，但对一些极 性化合物有更强的亲和力。
C4固定相
针对较为极性的化合物进行的 分离，一般用于富集和预分离。
液相色谱柱的选择与优化
1
选柱原则
分析物性质、柱材选用、固定相浓度、
样品处理
避免样品中有颗粒物、化合物堵塞缓冲期、流量计、检测器等器件。
液相色谱柱的维护保养方法
1
固定相的重新平衡
柱使用一段时间之后，固定相会逐渐老
流动相的定期更换
2
化，出现问题时，需要进行反相和正相 清洗。
某些流动相在特定条件下会出现化学变
化，影响柱的使用寿命。
3
柱的收纳和储存注意事项
需要在避光、低湿度、适温、无异味的 环境下进行柱的存储。
常见的色谱柱问题和解决方案
柱子变脏
提示柱子可能有混杂物污染，可 以考虑使用反相柱或者…
柱子漏液
可能是管接口关系不太紧密或者 管道盲板故障，可以检查密封情 况。
柱子分离效率低
建议从固定相性质、流动相配比、 检测器选择等多方面考虑优化。
离子交换柱
离子柱是选择性分离离子混合 物的有用工具。
HPLC色谱柱的基础知识及使用技巧
HPLC色谱柱的基础知识及使用技巧一、引言高效液相色谱法（HPLC）是一种广泛应用于化学、生物、医药等领域的分析技术。
色谱柱是HPLC系统的核心组成部分，其性能直接影响分析结果的准确性和可靠性。
本文将详细介绍HPLC色谱柱的基本原理、分类、使用及维护等方面的专业知识。
二、色谱柱的基本原理色谱法是一种基于不同物质在固定相和移动相之间的分配平衡进行分离的物理化学方法。
HPLC色谱柱的核心是固定相，它是由硅胶、氧化铝、活性炭等颗粒状物质组成。
当样品溶液通过色谱柱时，不同物质根据其与固定相的相互作用力大小，依次从固定相中解吸下来，从而实现各成分的分离。
三、色谱柱的分类1.正相色谱柱：适合分离极性化合物，如糖类、醇类等。
2.反相色谱柱：适合分离非极性化合物，如脂肪酸、烃类等。
3.离子交换色谱柱：适合分离带电离子或极性化合物，如氨基酸、核酸等。
4.体积排阻色谱柱：适合分离大分子物质，如蛋白质、多糖等。
四、色谱柱的选择与使用1.根据分析物的性质选择合适的色谱柱。
2.确保色谱柱不受污染，使用前需进行清洗和活化。
3.避免过度使用压力，以延长色谱柱的使用寿命。
4.定期更换色谱柱，以保证分析结果的稳定性。
五、色谱柱的维护与保养1.使用后及时清洗色谱柱，防止残留物对柱子的污染。
2.色谱柱应储存于干燥、避光的环境中，避免受潮或暴晒。
3.对于长期不用的色谱柱，应定期检查其性能并进行活化处理。
4.避免将色谱柱置于高温或低温环境中，以防止硅胶固定相产生裂纹或变形。
5.定期更换流动相，以保证流动相的质量和稳定性。
同时，流动相的pH值应控制在固定相所能承受的范围内。
6.在使用过程中，应时刻关注色谱柱的压力变化。
若发现异常压力或突然变化，应及时检查柱子是否堵塞或受损。
若确有问题，应立即停止使用并进行修复或更换。
7.在使用过程中，还应注意观察色谱峰的形状和大小。
若发现异常峰或分离效果变差，应考虑更换流动相或清洗柱子。
若问题仍未解决，应考虑更换色谱柱。
色谱柱使用及维护ppt课件
柱填料：色谱柱担体，常用的填料为硅胶、多孔聚 合物、氧化铝等
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
硅胶填料的特性
优点
优良的物理特性 可控的成熟工艺 理想的表面活性 优良的溶剂兼容性（不存在不溶胀）
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
实验室常用色谱柱：C8柱、C18柱、氰基柱、苯基柱、 氨基柱、手性柱、离子交换柱
不同色谱柱的选择依据 色谱柱的结构 良好的色谱柱使用习惯及维护 建立方法时应注意的事项 色谱柱失效的特征指示
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 目
可能原因： a)填料丢失，多见于酸性物质 ，换柱 b) 溶剂效应，采用流动相溶解样品
解决方法： 换柱 采用流动相溶解 增加缓冲盐的浓度，抑制次保留效应 提高柱温，加快传质速率
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
产生次保留效应的因素--离子交换效应 离子交换效应：质子化的碱性分子与离子化的硅羟
基发生离子交换产生次级保留效应
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
硅胶填料的特性
优点
优良的物理特性 可控的成熟工艺 理想的表面活性 优良的溶剂兼容性（不存在不溶胀）
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
实验室常用色谱柱：C8柱、C18柱、氰基柱、苯基柱、 氨基柱、手性柱、离子交换柱
不同色谱柱的选择依据 色谱柱的结构 良好的色谱柱使用习惯及维护 建立方法时应注意的事项 色谱柱失效的特征指示
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 目
可能原因： a)填料丢失，多见于酸性物质 ，换柱 b) 溶剂效应，采用流动相溶解样品
解决方法： 换柱 采用流动相溶解 增加缓冲盐的浓度，抑制次保留效应 提高柱温，加快传质速率
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
产生次保留效应的因素--离子交换效应 离子交换效应：质子化的碱性分子与离子化的硅羟
基发生离子交换产生次级保留效应
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
色谱柱相关知识课件
03
智能化：实现色谱柱的自动 化控制和优化
04
绿色环保：减少色谱柱对环境 的影响，提高环保性能
色谱柱在分析仪器中的应用
色谱柱在气相色谱 仪中的应用：用于 分离和分析气体样
品
色谱柱在离子色谱 仪中的应用：用于 分离和分析离子样
品
色谱柱在液相色谱 仪中的应用：用于 分离和分析液体样
品
色谱柱在超临界流 体色谱仪中的应用： 用于分离和分析超
演讲人
01
020304色谱柱 Nhomakorabea基本 原理
色谱柱的选择 与使用
色谱柱的应用 领域
色谱柱的发展 趋势
1
色谱柱的分类
填充柱：填充有固定相的色谱柱，如硅胶柱、 氧化铝柱等
毛细管柱：内径较小的色谱柱，如不锈钢柱、 玻璃柱等
微填充柱：填充有微粒固定相的色谱柱，如 硅胶微粒柱、氧化铝微粒柱等
超临界流体色谱柱：使用超临界流体作为流 动相的色谱柱，如二氧化碳柱、氮气柱等
加热器等
色谱柱的工作原理
色谱柱的基本结 构：包括柱管、 填料、固定相和 流动相
色谱柱的分类：根 据填料和固定相的 不同，可分为气相 色谱柱和液相色谱 柱
色谱柱的工作原理： 利用不同物质在固 定相和流动相中的 分配系数不同，实 现分离和检测
色谱柱的应用：广 泛应用于化学、生 物、医药、环境等 领域的分析和检测
流速：根据分 析物的性质和 分离要求选择 合适的流速
色谱柱的使用方法
1
色谱柱的选择：根 据分析目的、样品 性质和仪器条件选
择合适的色谱柱
2
色谱柱的安装：按 照说明书正确安装 色谱柱，注意密封
和固定
3
色谱柱的平衡：在 分析前，用适当的 溶剂平衡色谱柱， 以消除柱内残留的
色谱柱介绍通用课件
氧化铝基质色谱柱的粒径和孔径大小也会影响其分离效果和使用寿命。此外，氧 化铝基质色谱柱的价格相对较高，但是其使用寿命较长，可以降低使用成本。
活性炭基质色谱柱
活性炭基质色谱柱适用于分离一些具 有吸附性质的化合物，如芳香烃、脂 肪酸和某些重金属离子。活性炭基质 色谱柱的制备方法通常是将活性炭与 适当的填料混合，然后进行高温处理。
环境监测领域
色谱柱在环境监测领域的 应用逐渐增多，用于水体、 土壤、大气中有毒有害物 质的分离和检测。
食品工业领域
色谱柱在食品工业中用于 食品添加剂、农药残留等 的检测和分离纯化。
THANKS
感谢观看
根据分离模式选择色谱柱
根据所需的分离模式选择相应的色谱柱，如正相色谱、反相色谱、离子交换色谱等。
正相色谱柱适用于非极性或弱极性样品的分离，如硅胶色谱柱。反相色谱柱适用于极性样品，如C18、 C8等反相填料的色谱柱。离子交换色谱柱适用于带电样品的分离，如阴离子交换色谱柱和阳离子交换 色谱柱。
根据实验需求选择色谱柱
色谱柱介绍通用课件
contents
目录
• 色谱柱的种类 • 色谱柱的填料 • 色谱柱的选择 • 色谱柱的使用与维护 • 色谱柱的发展趋势与展望
01
色谱柱的种类
硅胶基质色谱柱
硅胶基质色谱柱是最常用的色谱柱类型之一，其优点在于稳 定性高、分离效果好、使用寿命长等。硅胶基质色谱柱适用 于多种类型的化合物，尤其在分离烃类、酯类和胺类等化合 物方面表现出色。
硅胶基质色谱柱在分离过程中具有 较高的稳定性和重现性，是当前色 谱柱市场的主流产品。
新型复合材料
采用纳米技术、分子印迹技术等制 备的新型复合材料色谱柱，具有更 高的选择性，在特定分离领域具有 显著优势。
活性炭基质色谱柱
活性炭基质色谱柱适用于分离一些具 有吸附性质的化合物，如芳香烃、脂 肪酸和某些重金属离子。活性炭基质 色谱柱的制备方法通常是将活性炭与 适当的填料混合，然后进行高温处理。
环境监测领域
色谱柱在环境监测领域的 应用逐渐增多，用于水体、 土壤、大气中有毒有害物 质的分离和检测。
食品工业领域
色谱柱在食品工业中用于 食品添加剂、农药残留等 的检测和分离纯化。
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根据分离模式选择色谱柱
根据所需的分离模式选择相应的色谱柱，如正相色谱、反相色谱、离子交换色谱等。
正相色谱柱适用于非极性或弱极性样品的分离，如硅胶色谱柱。反相色谱柱适用于极性样品，如C18、 C8等反相填料的色谱柱。离子交换色谱柱适用于带电样品的分离，如阴离子交换色谱柱和阳离子交换 色谱柱。
根据实验需求选择色谱柱
色谱柱介绍通用课件
contents
目录
• 色谱柱的种类 • 色谱柱的填料 • 色谱柱的选择 • 色谱柱的使用与维护 • 色谱柱的发展趋势与展望
01
色谱柱的种类
硅胶基质色谱柱
硅胶基质色谱柱是最常用的色谱柱类型之一，其优点在于稳 定性高、分离效果好、使用寿命长等。硅胶基质色谱柱适用 于多种类型的化合物，尤其在分离烃类、酯类和胺类等化合 物方面表现出色。
硅胶基质色谱柱在分离过程中具有 较高的稳定性和重现性，是当前色 谱柱市场的主流产品。
新型复合材料
采用纳米技术、分子印迹技术等制 备的新型复合材料色谱柱，具有更 高的选择性，在特定分离领域具有 显著优势。
高效液相色谱柱基础知识
烷化技术键合上各种配基，制成正相、反相、离 子交换、分子排阻色谱用填料。 适用于广泛的极性和非极性溶剂。 缺点是在碱性水溶性流动相中不稳定，易溶解。
色谱柱的种类
➢ 高分子聚合物 • 常用的是以高交联度的苯乙烯-二乙烯苯或聚甲基丙
烯酸酯为基质的球形填料。 • 压力限度比无机填料低； • 在整个pH范围内稳定，可以用NaOH或强碱来清洗
分离有机酸、碱、盐这些离子型化合物。 ➢ 样品容量随烷基链长增加而增大，且长链烷基可
使溶质的保留值增大，并常常可改善分离的选择 性；短链烷基键合相具有较高的覆盖度，分离极 性化合物时可得到对称性较好的色谱峰。苯基键 合相与短链烷基键合相的性质相似。
反相键合相色谱
流动相为极性的水或缓冲液，常加入甲醇、 乙腈、异丙醇、丙酮、四氢呋喃等与水互溶 的有机溶剂以调节保留时间。
ZORBAX Extend-C18，pH9~12, ➢ 基质的颗粒度 颗粒度越小：柱效越高(传质好，涡流扩散小)，分离度越好，柱压
越高(渗透性差)，常用5μ。 ➢ 基质的颗粒分布 颗粒分布越宽:柱效低(渗透性差) ➢ 基质的颗粒形状 球型:柱效高、重现性好、柱床结构均匀 无定型（不规则形状）：柱床结构不均匀,流动相线性速度不均匀，
色谱柱 ； • 聚合物基质在流动相发生变化时会出现膨胀或收缩，
对于小分子化合物柱效低； • 主要用于大分子化合物，常制成凝胶柱或离子交换
柱。
化学键合相色谱柱
➢ 定义：将有机官能团通过化学反应共价键合到硅胶 表面的游离羟基上而形成的固定相称为化学键合相。
➢ 种类 非极性键合相（反相）：键合相表面基团为非极性
高效液相色谱柱基础知识
张润平
色谱柱的构造
✓ 色谱柱由柱管、填料压帽、卡套（密封环）、筛板（滤片）、 于70 kg/cm2 时，也可采用 厚壁玻璃或石英管。为提高柱效，减小管壁效应，管内壁要求 有很高的光洁度，不锈钢柱内壁多经过抛光。
色谱柱的种类
➢ 高分子聚合物 • 常用的是以高交联度的苯乙烯-二乙烯苯或聚甲基丙
烯酸酯为基质的球形填料。 • 压力限度比无机填料低； • 在整个pH范围内稳定，可以用NaOH或强碱来清洗
分离有机酸、碱、盐这些离子型化合物。 ➢ 样品容量随烷基链长增加而增大，且长链烷基可
使溶质的保留值增大，并常常可改善分离的选择 性；短链烷基键合相具有较高的覆盖度，分离极 性化合物时可得到对称性较好的色谱峰。苯基键 合相与短链烷基键合相的性质相似。
反相键合相色谱
流动相为极性的水或缓冲液，常加入甲醇、 乙腈、异丙醇、丙酮、四氢呋喃等与水互溶 的有机溶剂以调节保留时间。
ZORBAX Extend-C18，pH9~12, ➢ 基质的颗粒度 颗粒度越小：柱效越高(传质好，涡流扩散小)，分离度越好，柱压
越高(渗透性差)，常用5μ。 ➢ 基质的颗粒分布 颗粒分布越宽:柱效低(渗透性差) ➢ 基质的颗粒形状 球型:柱效高、重现性好、柱床结构均匀 无定型（不规则形状）：柱床结构不均匀,流动相线性速度不均匀，
色谱柱 ； • 聚合物基质在流动相发生变化时会出现膨胀或收缩，
对于小分子化合物柱效低； • 主要用于大分子化合物，常制成凝胶柱或离子交换
柱。
化学键合相色谱柱
➢ 定义：将有机官能团通过化学反应共价键合到硅胶 表面的游离羟基上而形成的固定相称为化学键合相。
➢ 种类 非极性键合相（反相）：键合相表面基团为非极性
高效液相色谱柱基础知识
张润平
色谱柱的构造
✓ 色谱柱由柱管、填料压帽、卡套（密封环）、筛板（滤片）、 于70 kg/cm2 时，也可采用 厚壁玻璃或石英管。为提高柱效，减小管壁效应，管内壁要求 有很高的光洁度，不锈钢柱内壁多经过抛光。
常用液相色谱柱使用与保养SOPPPT
03 液相色谱柱保养
液相色谱柱清洗
01
02
03
清洗目的
去除色谱柱中的残留物质， 恢复色谱柱性能，延长使 用寿命。
清洗方法
使用适当的溶剂和流速， 按照生产商提供的清洗指 南进行清洗。
注意事项
避免使用强酸、强碱或有 机溶剂，以免损坏色谱柱。
液相色谱柱再生
再生目的
去除色谱柱中的杂质和污 染物，恢复色谱柱的分离 效果。
3
保持恒定的温度，以维持色谱柱的性能和稳定性。
液相色谱柱使用注意事项
01
在使用前，应先进行平 衡，确保色谱柱内充满 流动相，避免对色谱柱 造成损坏。
02
在使用过程中，应定期 检查连接处是否松动或 泄漏，确保系统密封良 好。
03
避免使用高粘度流动相， 以免堵塞色谱柱。
04
在使用后，应将色谱柱 保存于干燥、阴凉处， 避免阳光直射和高温环 境。
常用液相色谱柱使用 与保养sop
目录
CONTENTS
• 液相色谱柱介绍 • 液相色谱柱使用方法 • 液相色谱柱保养 • 液相色谱柱故障排除 • 液相色谱柱使用与保养常见问题解答
01 液相色谱柱介绍
液相色谱柱种类
反相色谱柱
适合分离极性相近或中等极性 的组分，如C18、C8柱。
体积排阻色谱柱
适合分离大分子物质，如SEC 柱。
正相色谱柱
适合分离极性差异较大的组分， 如硅胶柱。
离子交换色谱柱
适合分离带电的组分，如SAX、 SCX柱。
亲和色谱柱
通过生物分子间的特异性相互 作用进行分离，如Protein A 柱。
液相色谱柱选择
根据样品性质选择
根据待测组分的极性、分子量等性质选择合适的 色谱柱。
气相色谱柱专业知识课件
有机合成高分子聚合物 吸附+分配机制
装柱过程： 1）空柱管→酸洗，碱洗，乙醚洗 2）固定液（<20%）→溶解在有机溶剂→载体 3）静态老化 4）动态老化
第四节 检测器
检测器：是将流杰出谱柱旳被测组分旳浓度转变为 电信号旳装置
一、气相色谱检测器分类 二、常用检测器旳特点和检测原理 三、检测器旳性能指标
气相色谱柱
（一）载体
1．作用：承载固定液旳作用
2．要求： 比表面积大（多涂渍固定液） 无吸附性（不吸附被测组分） 化学惰性（不与固定液发生化学反应） 热稳定性好 一定旳机械强度
续前
3．分类： （1）硅藻土类：具有一定粒度旳多孔性固体微粒
红色：吸附力强，与非极性物质配伍 白色：吸附力弱，与极性物质配伍 （2）非硅藻土类：玻璃微球，石英微球，
注：对于中档极性组分，若沸点相同， 则按极性顺序出柱，极性较强旳后出柱
续前
b．按化学官能团相同选择： 固定液与被测组分化学官能团相同，作用力强， 选择性高
酯类——选酯或聚酯固定液 醇类——选醇类或聚乙二醇固定液
（2）按组分性质旳主要差别选择
组分旳沸点差别为主 —— 选非极性固定液 按沸点顺序出柱 沸点低旳先出柱
➢ 小结：
固定液分类，固定液选择，分离条件选择 两种类型检测器特点，检测原理，使用注意 敏捷度与检测限优劣衡量
Sm
A C1
C2 w
60
[mV s / g]
S m 指1秒钟携带1g样品进入检测器所产生的信号强度
A — —峰面积(cm2 )
C1 — —记录器灵敏度（mV / cm） C2 — —记录纸纸速倒数（min/ cm）
w — —进样量（g）
（三）检测限（敏感度）：
装柱过程： 1）空柱管→酸洗，碱洗，乙醚洗 2）固定液（<20%）→溶解在有机溶剂→载体 3）静态老化 4）动态老化
第四节 检测器
检测器：是将流杰出谱柱旳被测组分旳浓度转变为 电信号旳装置
一、气相色谱检测器分类 二、常用检测器旳特点和检测原理 三、检测器旳性能指标
气相色谱柱
（一）载体
1．作用：承载固定液旳作用
2．要求： 比表面积大（多涂渍固定液） 无吸附性（不吸附被测组分） 化学惰性（不与固定液发生化学反应） 热稳定性好 一定旳机械强度
续前
3．分类： （1）硅藻土类：具有一定粒度旳多孔性固体微粒
红色：吸附力强，与非极性物质配伍 白色：吸附力弱，与极性物质配伍 （2）非硅藻土类：玻璃微球，石英微球，
注：对于中档极性组分，若沸点相同， 则按极性顺序出柱，极性较强旳后出柱
续前
b．按化学官能团相同选择： 固定液与被测组分化学官能团相同，作用力强， 选择性高
酯类——选酯或聚酯固定液 醇类——选醇类或聚乙二醇固定液
（2）按组分性质旳主要差别选择
组分旳沸点差别为主 —— 选非极性固定液 按沸点顺序出柱 沸点低旳先出柱
➢ 小结：
固定液分类，固定液选择，分离条件选择 两种类型检测器特点，检测原理，使用注意 敏捷度与检测限优劣衡量
Sm
A C1
C2 w
60
[mV s / g]
S m 指1秒钟携带1g样品进入检测器所产生的信号强度
A — —峰面积(cm2 )
C1 — —记录器灵敏度（mV / cm） C2 — —记录纸纸速倒数（min/ cm）
w — —进样量（g）
（三）检测限（敏感度）：
色谱柱相关知识
色谱柱相关知识1、色谱柱的使用说明：（1）色谱柱使用前注意事项：色谱柱的储存液无特殊说明，均为评价报告所示的流动相。
在使用前，一定要注意色谱柱的储存液与要分析样品的流动相是否互溶。
在反相色谱中，如用高浓度的盐或缓冲液作洗脱剂，应先用10％左右的低浓度的有机相洗脱剂过渡一下，否则缓冲液中的盐在高浓度的有机相中很容易析出，堵塞色谱柱。
（2）流动相：流动相中所使用的各种有机溶剂要尽可能使用色谱纯，配流动相的水最好是超纯水或全玻璃器皿的双蒸水。
如果将所配得流动相再经过0.45μm的滤膜过滤一次则更好，尤其是含盐的流动相。
另外，装流动相的容器和色谱系统中的在线过滤器等装置应该定期清洗或更换。
以常规硅胶为基质的键合相填料通常的PH值适用范围是2.0-8.0，BDS C18适合于碱性化合物，PH值适用范围为2.0-10.0。
当必须要在PH值适用范围的边界条件下使用色谱柱时，每次使用结束后立即用适合于色谱柱储存并与所使用的流动相互溶的溶剂清洗，并完全置换掉原来所使用的流动相。
（3）样品：样品也要尽可能清洁，可选用样品过滤器或样品预处理柱（SPE）对样品进行预处理；若样品不便处理，要使用保护柱。
在用正相色谱法分析样品时，所有的溶剂和样品应严格脱水。
2、色谱柱的保存（1）反相色谱柱每天实验后的保养：使用缓冲液或含盐的流动相，实验完成后应用10%的甲醇/水冲洗30分钟，洗掉色谱柱中的盐，再用甲醇冲洗30分钟。
注意：不能用纯水冲洗柱子，应该在水中加入10%的甲醇，防止将填料冲塌陷。
（2）长期保存色谱柱：如色谱柱要长时间保存，必须存于合适的溶剂下。
对于反相柱可以储存于纯甲醇或乙腈中，正相柱可以储存于严格脱水后的纯正己烷中，离子交换柱可以储存于水（含防腐剂叠氮化钠或柳硫汞）中，并将购买新色谱柱时附送的堵头堵上。
储存的温度最好是室温。
3、色谱柱的再生因为色谱柱是消耗品，随着使用时间或进样次数的增加，会出现色谱峰高降低，峰宽加大或出现肩峰的现象，一般来说可能是柱效下降。
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Waters色谱柱的内径
分析柱：Waters Spherisorb及其它公司品牌的 色谱柱多为4.6mm内径。Waters传统品牌的分 析柱以3.9mm内径为主，比一般分析柱(4.6mm) 细，因此：
相对灵敏度高 省溶剂，可用相对较低的流速 同样的流速下，柱压较高(高效柱尤为明显) 注意在用文献方法时转换流速,即:降低流速,以 保持线速度相同。
Waters拥有众多不同品牌的色谱柱，目的 就是：供不同应用的要求 用不同品牌的色谱柱时，色谱方法有时可 能需要重新开发
Waters各种硅胶基质的色谱柱
C1 C4 C6 C8 C18 Phenyl CN NH2
mBandaPak
✓
✓
✓✓
Resolve
✓✓
✓
Nova-Pak
✓✓
✓
✓✓
Delta-Pak
H H 3 C S C i H 2 C H 3 H H 3 C S C i H 3 C H 3 H H 3 C S C i H 2 C H 3 H H 3 C S C i H 2 C H 3 H H 3 C S C i H 2 C H 3 H H 3 C S C i H 3 C H 3 O S O iO O S O iO O S O iO O S O iO O S O iO O S O iO O S O iO O S O iO O S O iO O S i O O O S O iO H O S O iO
色谱柱化学及外形结构的关系
液 相 色 谱 柱
填 料 柱 管
质 性 面 表 粒 颗
度 粒 颗 长 度内 径材 料
a 化 学 性 质 ∶ k ，
分 辨 率
N 机 械 因 素 ∶
寿 命 ， 柱 效 ， 速 度 ， 溶 剂 消 耗
对HPLC柱的了解
理论塔板数(N),容量因子(K’),选择性系数(a), 其影响因素有∶
残基处理的效果
① 抗坏血酸 ② 烟酰胺 ③ 对氨基苯甲酸 ④ 哌咯西叮 ⑤ 核黄素 ⑥ 苯酚 ⑦ 盐酸硫胺
NovaPak C18
未封口 C18
对HPLC柱填料的了解（六）
硅胶的活性
主要影响碱性化合物的保留行为：k' 生产硅胶时处理温度不同，硅胶活性也不同 是选择性差异的主要来源
硅胶的杂质含量
重金属含量低，硅羟基活性小，拖尾减小 是色谱柱质量好坏的重要标志
N：受平均颗粒度及颗粒度分布的影响,颗 粒度越小,N越高
a：受填料表面化学性质对色谱柱的影响, 不同键合相对不同种类样品分离不同
K’：受键合相表面含碳量的影响,含碳量高 时保留时间长
在同样情况下保留行为也有差异
因此：
需要对色谱化学品(色谱柱)有更多的了解 需要不同品牌，即各个因素有较大差异的色 谱柱，以得到更多种选择性
12
Ultrasphere ODS 11
Partisil ODS-3
11
mBondpak C-18 10
Nova-Pak C-18 7
k'苊 (50/50的乙腈/水)
17 15.7 10.3 12.5 12.4 11.3 12.0 7.9 5.5
对HPLC柱填料的了解(五)
填料的端基封口
封口残余硅羟基 减少不可逆吸附或拖尾 增加碳含量（0.1% - 1%）
对HPLC柱填料的了解（七）
填料的稳定性
硅胶填料 pH：2-8
聚合物填料
pH：2-12 pH值小于2时 键合相水解
硅 胶 的 溶 解 曲 线
1 2 3 4 5 6 7 8 9 p H
填料基质物理性质的影响
所有C18柱都是相同的吗? 填料基质的物理性质对色谱柱的影响
平均孔径及其分布∶影响被分析样品的分子量，大孔径的可 分析高分子量样品 平均孔体积及其分布∶影响同孔径 含碳量∶影响化合物的保留时间，高含碳量保留时间长 填料的端基封口∶主要影响碱性化合物的峰形，未封口会使 碱性化合物拖尾 硅胶的活性∶主要影响碱性化合物的保留行为：K’，高活性 的K’大 硅胶的杂质含量∶更苛刻条件下的碱性化合物峰形
高含碳量
有利于不易保留的化合物的分离 水解稳定性好，重现性好 有利于极性化合物的拖尾改善
低含碳量
有利于分析中性及碱性化合物 降低溶剂损耗
不同色谱柱的含碳量
色谱柱
C%
Symmetry C18 19
Zorbax ODS
17
LiChrosorb RP-18 15
Symmetry C8
12
Resolve C-18
Waters不同品牌的色谱柱
Resolve
平均孔径90Å，5/10 mm低活性硅胶 非常高的疏水性, 无端基封口 有利于低保留的中性及酸性化合物分离
Delta-Pak
有100Å和300Å两种孔径，5/15 mm硅胶 中到高的疏水性，端基封口 适合于多肽、蛋白的分离及制备色谱
新一代硅胶基质的色谱柱
色谱柱相关知识详解演示文稿
优选色谱柱相关知识
对HPLC柱填料的了解（二）
平均孔径/孔体积 孔径/孔体积分布
大的孔径可分析高分 子量的分子
对HPLC柱填料的了解（三）
键合相化学
影响化合物的分离度：a
不同键合相对不同种类的化合物分离不同 可能导致色谱的分离机理不同 如：C18、C8、CN
硅胶表面及键合相
键合相色谱柱
以硅胶为基质，通过化学键合方式把碳十八、碳 八、胺基等基团联在基质上，作为固定相。 优点∶
固定相稳定，不易流失 应用广泛，可使用多种溶剂 消除硅羟基的不良影响
缺点∶
pH值不能小于3 同样填料，各种牌号色谱柱不尽相同
对HPLC柱填料的了解（四）
含碳量
含碳量越高，k'值越大（固定相传质效应增加）
Symmetry
高纯度硅胶：Fe, Al, Mg等均<10ppm 孔径100Å，5m球形颗粒，端基封口 超高含碳量：C18/19%，C8/12% 表面积：300 m2/g 孔体积：1mL/g 特点
✓
✓
Symmetry
✓✓
Spherisorb ✓
✓✓ ✓
✓
✓✓
Waters不同品牌的色谱柱
m-BondaPak
文献背景强, 是工业标准 平均孔径125Å，10mm高活性、无定形硅胶 中等疏水性表面，端基封口。有独特选择性
Nova-Pak
平均孔径60Å，4mm高韧度低活性球形硅胶 低酸性，高疏水性, 极好的端基封口 有利于小分子物质的分析
H 3 C
H 3 C
H 3 CC H 2 C H 2
H 2 C
H 2 C
H 2 C H 2 C
C H 2
C H 2
C H 2 C H 2
H 2 C
H 2 C
H 2 C H 2 C
C H 2 H 2 C
H 2 C C H 2 H 2 C C H 2 H 2 C C H 2