第十二章超临界流体色谱法-精品
合集下载
《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。
现代分离技术-超临界流体、色谱
单击此处添加正文，文字 是您思想的提炼，为了演 示发布的良好效果，请言 简意赅地阐述您的观点。
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。
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PPT课件
超临界流体色谱
1.高压注射泵；2.压力转换器；3.计算机； 4. 压力传感器；5.加热的萃取池；6.样品收集； 7. 高压载气；8.减压阻尼器；9.分析柱；10.柱 上沉积区域； 11.保留间隙；2.FID检测器； 13.加热选择阀； 14.加热器
超临界流体色谱
超临界流体萃取的应用
SFE由于高效、快速、后处理简单等特点， 是一种理想的样品前处理技术。它既能 从原料中提取少量有效成分，又能从粗 制品中除去少量杂质，达到深度纯化的 目的。已被广泛的应用于医药、环境、 食品、生化、新型陶瓷、石油化工等领 域。有关SFE的应用除了有关专著外，还 可以参看美国分析化学每两年评论一次 的SFE的综述。
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。
（1）分析物类型（极性，分子量 等）
（2）萃取池内的搅拌作用
（9）分析物收集方法 （10）压力
（3）萃取池的死体积
（11）温度
（4）萃取池的尺寸
（12）阻尼器类型
（5）萃取流体的类型
（ 13）样品环境（温度、 pH值等）
（6）萃取时间 （7）流体速度
（14）样品基体性质 （15）样品颗粒大小
（8）流体中的改性剂（类型、浓 （16）样品量 度等）
超临界流体色谱
SFE-HPLC
1．反压调节器； 2．萃取池； 3．高压两向阀； 4. 六通样品阀； 5．填充微孔柱（用于 缓冲和沉积废物）； 6．转子流量计； 7分．析微物孔和柱进（样用管于）沉；积 8．进样器； 9. 恒温箱； 10 HPLC柱
1.高压注射泵；2.压力转换器；3.计算机； 4. 压力传感器；5.加热的萃取池；6.样品收集； 7. 高压载气；8.减压阻尼器；9.分析柱；10.柱 上沉积区域； 11.保留间隙；2.FID检测器； 13.加热选择阀； 14.加热器
超临界流体色谱
超临界流体萃取的应用
SFE由于高效、快速、后处理简单等特点， 是一种理想的样品前处理技术。它既能 从原料中提取少量有效成分，又能从粗 制品中除去少量杂质，达到深度纯化的 目的。已被广泛的应用于医药、环境、 食品、生化、新型陶瓷、石油化工等领 域。有关SFE的应用除了有关专著外，还 可以参看美国分析化学每两年评论一次 的SFE的综述。
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。
（1）分析物类型（极性，分子量 等）
（2）萃取池内的搅拌作用
（9）分析物收集方法 （10）压力
（3）萃取池的死体积
（11）温度
（4）萃取池的尺寸
（12）阻尼器类型
（5）萃取流体的类型
（ 13）样品环境（温度、 pH值等）
（6）萃取时间 （7）流体速度
（14）样品基体性质 （15）样品颗粒大小
（8）流体中的改性剂（类型、浓 （16）样品量 度等）
超临界流体色谱
SFE-HPLC
1．反压调节器； 2．萃取池； 3．高压两向阀； 4. 六通样品阀； 5．填充微孔柱（用于 缓冲和沉积废物）； 6．转子流量计； 7分．析微物孔和柱进（样用管于）沉；积 8．进样器； 9. 恒温箱； 10 HPLC柱
超临界流体色谱法
高效液相色谱法的特点
柱效:是指色谱柱保留某一化合物而不使其扩散 的能力。
柱效能:是一支色谱柱得到窄谱带和改善分离的 相对能力。 色谱柱的有效塔板数越大或有效的塔板高度越低， 色谱柱的柱效越好，类似于每个塔板的分离效率相 同，有效塔板数越多，最终得到的物质越纯。
高效液相色谱法的特点
超临界流体色谱法的分类 根据所用的色谱柱分类 ① 填充柱超临界流体色谱（填充柱） ② 毛细管超临界流体色谱（毛细管柱） 根据色谱过程的用途分类 ① 分析型SFC：主要用于常规的分析 ② 制备型SFC：常用超临界二氧化碳作为流动相。
超临界流体色谱法的工作原理
超临界流体色谱的流动相和改性剂 （一）流动相
SFC的流动相为超临界流体。超临界流体的主要特点是在不 同压力下对各种样品有不同的溶解能力。其溶解度随超临界 流体密度的增加而增加。当两组分的溶解度常数越接近时，， 其互溶性就越好。几种常用的超临界流体的溶解能力在相同 的压力条件下顺序是乙烷<二氧化碳<氧化亚氮<三氟甲烷， 在相同条件下其分离能力是：＜二氧化碳＜氧化亚氮＜三氟 甲烷≈乙烷。 除溶解性能外，还要与检测器相适应，CO2是最常用的流动 相。其临界温度低、压力适中，容易操作，相对便宜，无毒 无嗅，安全性好，且在190nm以上无紫外吸收。
超临界流体色谱法的应用
从色谱图中可以看出EPA与SFC有较好的分离效果
超临界流体色谱法的应用 化妆品中维生素D2和维生素D3的SFC分析 分离模式：填充柱SFC 柱系统：ACQUITY UPC2 2-EP（2.1×100 mm，1.7 μm） 分析条件：A.二氧化碳，B.异丙醇 洗脱梯度：0 min，1% B，0.5 min，1% B，4 min，5% B 备压：2000 psi 柱温：50 ℃ 检测器：紫外，263 nm 说明：维生素D2和维生素D3由于结构上极为相似，因此是HPLC 分离的难点，目前主要采用正相HPLC分析方法进行分析。采用 SFC的检测方法能获得比正相HPLC方法一致或更高的分离度， 而且分析时间仅为3.9 min左右，效率很高。
亲和色谱和超临界流体色谱演示文稿
亲和色谱和超临界流体色谱演 示文稿
当前第1页\共有91页\编于星期四\15点
亲和色谱和超临界流体色谱
当前第2页\共有91页\编于星期四\15点
概述
生物分子能够区分结构和性质非常接近的其他分子，选择性地与 其中某一种分子相结合，生物分子间的这种特异性相互作用称为
亲和作用。
静电作用、氢键等多种作用力对亲和作用具有影响。 生物分子间的亲和识别包括抗体-抗原、酶-底物、激素-受体等亲
和结合作用在中性pH和低浓度盐溶液中较强，随着盐浓度的增大结
合作用降低。
当前第32页\共有91页\编于星期四\15点
介质活化与耦联
活化 基质的活化是指通过对基质进行一定的化学处理，使基质
表面上的一些化学基团转变为易于和特定配体结合的活性基团。 溴化氰活化法
溴化氰活化法是最常用的活化方法之一，活化过程主要是生成亚胺
5．适当的多孔性。 一般亲和吸附剂采用的基质有纤维素、聚丙烯酰胺凝胶、交
联葡聚糖、琼脂糖、交联琼脂糖、多孔玻璃珠等。
当前第19页\共有91页\编于星期四\15点
配基的选择
根据配体对待分离物质的亲和性的不同，可以将其分为两类：特异 性配体（specific ligand）和通用性配体（general ligand）。
在生物体内蛋白酶的抑制剂可与蛋白酶的活性部位结合，抑制 酶的活性，必要时保护生物组织不受蛋白酶的损害。酶的抑制剂在 分子大小和形态上分布较广，有天然的生物大分子，也有小分子化 合物。
当前第25页\共有91页\编于星期四\15点
（2）抗体 利用抗体为配基的亲和层析又称为免疫亲和层析
（Immunoaffinity chromatography）。抗体与抗原之间具有高度 特异性结合能力，结合常数一般为107～1012L/mol。因此，利用 免疫亲和层析法，特别是以单抗为配基的免疫亲和层析法是高度 纯化蛋白质类生物大分子的有效手段。
当前第1页\共有91页\编于星期四\15点
亲和色谱和超临界流体色谱
当前第2页\共有91页\编于星期四\15点
概述
生物分子能够区分结构和性质非常接近的其他分子，选择性地与 其中某一种分子相结合，生物分子间的这种特异性相互作用称为
亲和作用。
静电作用、氢键等多种作用力对亲和作用具有影响。 生物分子间的亲和识别包括抗体-抗原、酶-底物、激素-受体等亲
和结合作用在中性pH和低浓度盐溶液中较强，随着盐浓度的增大结
合作用降低。
当前第32页\共有91页\编于星期四\15点
介质活化与耦联
活化 基质的活化是指通过对基质进行一定的化学处理，使基质
表面上的一些化学基团转变为易于和特定配体结合的活性基团。 溴化氰活化法
溴化氰活化法是最常用的活化方法之一，活化过程主要是生成亚胺
5．适当的多孔性。 一般亲和吸附剂采用的基质有纤维素、聚丙烯酰胺凝胶、交
联葡聚糖、琼脂糖、交联琼脂糖、多孔玻璃珠等。
当前第19页\共有91页\编于星期四\15点
配基的选择
根据配体对待分离物质的亲和性的不同，可以将其分为两类：特异 性配体（specific ligand）和通用性配体（general ligand）。
在生物体内蛋白酶的抑制剂可与蛋白酶的活性部位结合，抑制 酶的活性，必要时保护生物组织不受蛋白酶的损害。酶的抑制剂在 分子大小和形态上分布较广，有天然的生物大分子，也有小分子化 合物。
当前第25页\共有91页\编于星期四\15点
（2）抗体 利用抗体为配基的亲和层析又称为免疫亲和层析
（Immunoaffinity chromatography）。抗体与抗原之间具有高度 特异性结合能力，结合常数一般为107～1012L/mol。因此，利用 免疫亲和层析法，特别是以单抗为配基的免疫亲和层析法是高度 纯化蛋白质类生物大分子的有效手段。
超临界流体色谱法.docx
1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。
另一方面，密度与液体相似，这样可以保证超临界流体具有与液体比拟的溶解度，因此在较低的温度下，仍然可以分析热不稳定性和分子量大的物质，同时还能增加柱子的选择性。
超临界流体色谱法(共10张PPT)
2.主要部件
（1）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
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
SFC在手性化合物的分离上效果优于HPLC。
。其中以极性填
可以采用液料相色的谱分柱和离交联效毛细果管更柱；好。SFC在手性化合物的分离上效果优于HPLC。
CO2、N2O、NH3
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 压SF力C效 在❖应手：性在化合SF物C的中分，离压上力效变果化优对于容量HP因LC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。 使用粒径为入3-1、0µm出的填口料填处充。的保留时间有很大差异，所以一般采用高于超临界
体 （2）SFC的色谱柱和固定相
0.8-1.0
＜10-5
10-2
液体 可以采用液相色谱柱和交联毛细管柱；
一、超临界流体色谱的特点与原理
principle and character of supercritical fluid chromatography
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。
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 ；
压力效应：
SFC的柱压降大（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；
《超临界色谱》课件
随着技术的不断提升和应用领域的扩展，超临界色谱的前景非常广阔。
参考文献
文章列表
根据课程提供的教材和相关学 术论文整理。
期刊杂志
从相关期刊中选取的与超临界 色谱相关的研究论文。
专业著作
包括书籍、手册和专利等专业 著作。
超临界色谱具有高分离效率、广泛适用性和环境友好等优势。
超临界色谱的操作步骤
1
柱填充
2
选择合适的填充物，并将其装入色谱柱
中。
3
实验操作
4
调整参数并进行样品注射，分离目标化 合物。
样品制备
准备样品并将其溶解在适当的溶剂中。
方法优化
ห้องสมุดไป่ตู้通过调整反向相和流动相的性质来优化 分离效果。
超临界色谱的应用
医药行业
超临界色谱在药物分 析和药代动力学研究 中有重要应用。
农药检测
超临界色谱可用于检 测农作物中的农药残 留。
食品分析
超临界色谱可以快速、 高效地分析食品中的 成分和污染物。
环境污染检测
超临界色谱可以用于 检测和监测环境样品 中的有害物质。
超临界色谱的发展趋势
1
技术发展历程
超临界色谱经历了多年的发展，不断改进和提高分离效果。
2
现状与未来发展方向
当前超临界色谱在各领域得到广泛应用，未来的发展方向包括仪器改进和方法创 新。
3
未来的应用领域
超临界色谱有望在生物医学、环境科学和新材料研究等领域发挥更重要的作用。
结论
超临界色谱的重要性
超临界色谱是一种强大的分析工具，对于解决复杂样品的分离和分析具有重要意义。
超临界色谱的未来前景
《超临界色谱》PPT课件
超临界色谱是一种先进的色谱技术，利用超临界流体作为流动相，具有许多 独特的优势和广泛的应用领域。
参考文献
文章列表
根据课程提供的教材和相关学 术论文整理。
期刊杂志
从相关期刊中选取的与超临界 色谱相关的研究论文。
专业著作
包括书籍、手册和专利等专业 著作。
超临界色谱具有高分离效率、广泛适用性和环境友好等优势。
超临界色谱的操作步骤
1
柱填充
2
选择合适的填充物，并将其装入色谱柱
中。
3
实验操作
4
调整参数并进行样品注射，分离目标化 合物。
样品制备
准备样品并将其溶解在适当的溶剂中。
方法优化
ห้องสมุดไป่ตู้通过调整反向相和流动相的性质来优化 分离效果。
超临界色谱的应用
医药行业
超临界色谱在药物分 析和药代动力学研究 中有重要应用。
农药检测
超临界色谱可用于检 测农作物中的农药残 留。
食品分析
超临界色谱可以快速、 高效地分析食品中的 成分和污染物。
环境污染检测
超临界色谱可以用于 检测和监测环境样品 中的有害物质。
超临界色谱的发展趋势
1
技术发展历程
超临界色谱经历了多年的发展，不断改进和提高分离效果。
2
现状与未来发展方向
当前超临界色谱在各领域得到广泛应用，未来的发展方向包括仪器改进和方法创 新。
3
未来的应用领域
超临界色谱有望在生物医学、环境科学和新材料研究等领域发挥更重要的作用。
结论
超临界色谱的重要性
超临界色谱是一种强大的分析工具，对于解决复杂样品的分离和分析具有重要意义。
超临界色谱的未来前景
《超临界色谱》PPT课件
超临界色谱是一种先进的色谱技术，利用超临界流体作为流动相，具有许多 独特的优势和广泛的应用领域。
第十二章色谱分析法
分类，该实验属于__________色谱；按色谱分离机
理分类，该实验属于________色谱。
（北师大）
三、气相色谱分离过程及有关术语
(一) 气相色谱分离过程
A+B 色谱柱 检测器 记录仪
(1)载气试样
B A
(2)载气试样
A+B B
A
(3)载气试样
B A
(4)载气试样
B
(5)载气试样
图12.2 气相色谱分离过程示意图
存在的空间。
分离原理:
不同的物质在互不相溶的两相中，具有不同 的分配系数，当两相做相对移动时，物质就会在 两相间进行反复多次的分配，从而在移动速度上 产生差异，最后使得各组分得以分离。
二．色谱法的分类
1．按两相的状态分： 流动相 固定相 类型 液体 固体 液-固色谱 液体 液体 液-液色谱 气体 固体 气-固色谱 气体 液体 气-液色谱
第十二章
色谱分析法
第一节 概述
一．色谱法简介
创立:
1903年俄国的植物学家茨维特研究植物叶片中的色素成分时 首先提出来的。分离色素装置如图示。
固定相——CaCO3颗粒 流动相——石油醚
色带
固定相和流动相:
固定相是相对于仪器位置固定不动的一相，
流动相是相对于固定相不断运动的一相，
两相一定要有相对运动，且互不相溶， 固定相和流动相为色谱分离中的样品提供了一个
t ' R (2) t 'R (1)
R (2)
V 'R (2) V 'R (1)
1
t 'R (1) )
相对保留值仅与柱温和固定相性质有关，而与 载气流量等其它实验条件无关，因此，它是色谱定性 分析的重要参数之一。 相对保留值还可以用来表示色谱柱的选择性。 R2,1值越大，两组分的tR 值相差越大，越容易实现分 离，当R2,1 =1 时，两组分色谱峰重叠。
理分类，该实验属于________色谱。
（北师大）
三、气相色谱分离过程及有关术语
(一) 气相色谱分离过程
A+B 色谱柱 检测器 记录仪
(1)载气试样
B A
(2)载气试样
A+B B
A
(3)载气试样
B A
(4)载气试样
B
(5)载气试样
图12.2 气相色谱分离过程示意图
存在的空间。
分离原理:
不同的物质在互不相溶的两相中，具有不同 的分配系数，当两相做相对移动时，物质就会在 两相间进行反复多次的分配，从而在移动速度上 产生差异，最后使得各组分得以分离。
二．色谱法的分类
1．按两相的状态分： 流动相 固定相 类型 液体 固体 液-固色谱 液体 液体 液-液色谱 气体 固体 气-固色谱 气体 液体 气-液色谱
第十二章
色谱分析法
第一节 概述
一．色谱法简介
创立:
1903年俄国的植物学家茨维特研究植物叶片中的色素成分时 首先提出来的。分离色素装置如图示。
固定相——CaCO3颗粒 流动相——石油醚
色带
固定相和流动相:
固定相是相对于仪器位置固定不动的一相，
流动相是相对于固定相不断运动的一相，
两相一定要有相对运动，且互不相溶， 固定相和流动相为色谱分离中的样品提供了一个
t ' R (2) t 'R (1)
R (2)
V 'R (2) V 'R (1)
1
t 'R (1) )
相对保留值仅与柱温和固定相性质有关，而与 载气流量等其它实验条件无关，因此，它是色谱定性 分析的重要参数之一。 相对保留值还可以用来表示色谱柱的选择性。 R2,1值越大，两组分的tR 值相差越大，越容易实现分 离，当R2,1 =1 时，两组分色谱峰重叠。
【课件】超临界流体色谱法PPT
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。
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； 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；
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。
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。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）
色谱分析法超临界流体色谱法
19
第20页/共27页
图10.21 CSFC分离偶氮化合物图
20
第21页/共27页
图10.22 四氢大麻醇代谢物的CSFC分析
21
第22页/共27页
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
25
第26页/共27页
感谢您的观看！
第27页/共27页
1
采用无脉动注射泵来输送。
第2页/共27页
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。
6
第7页/共27页
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
第20页/共27页
图10.21 CSFC分离偶氮化合物图
20
第21页/共27页
图10.22 四氢大麻醇代谢物的CSFC分析
21
第22页/共27页
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
25
第26页/共27页
感谢您的观看！
第27页/共27页
1
采用无脉动注射泵来输送。
第2页/共27页
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。
6
第7页/共27页
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
第十二章超临界萃取解析
在临界点附近，压力和温度的变化可引起超临界流 体密度急剧变化, 相应地使溶质在超临界流体中的溶 解度发生急剧变化，因而可利用压力与温度的改变 来实现萃取和分离。
在超临界区,C02 密 度随压力急剧变化
8
有机物在超临界流体 中溶解度的变化： ▪低于临界压力时，几 乎不溶解； ▪高于临界压力时，溶 解度随压力急剧增加。
另一方面，在压力一定 的情况下(如1＜pr＜2)， 提高温度可以大大降低 溶剂的密度。如压力在 14.76MPa (pr=2.0) 时 ， 对 比 温 度 从 1.03 提 高 到 1.10可以使密度从0.84相 应 降 低 到 0.60 ， 从 而 降 低其萃取能力，使之与 萃其溶解度就越 大，反之亦然。也就是说，超临界流体中物质的溶 解度在恒温下随压力P(P＞Pc时)升高而增大，而在 恒压下，其溶解度随温度（T＞Tc时）增高而下降， 这一特性有利于从物质中萃取某些易溶解的成分， 而超临界流体的高流动性和扩散能力，则有助于所 溶解的各成分之间的分离，并能加速溶解平衡，提 高萃取效率。
4．在临界点附近，压力和温度的微小变化可对溶剂的密度、 扩散系数、表面张力、黏度、溶解度、介电常数等带来明 显的变化。
5.超临界流体的这些特殊性质，使其成为良好的分离介质和 反应介质，根据这些特性发展起来的超临界流体技术在分 离、提取、反应、材料等领域得到了越来越广泛的开拓利 用。
5
液相萃取和吸收 吸 附 分 离
作为一个分离过程，超临界流体萃取过程介于蒸馏和 液－液萃取过程之间。蒸馏是物质在流动的气体中， 利用不同的蒸气压进行蒸发分离；液－液萃取是利用 溶质在不同的溶液中溶解能力的差异进行分离；而超 临界流体萃取是利用临界或超临界状态的流体，依靠 被萃取的物质在不同的蒸气压力下所具有的不同化学 亲和力和溶解能力进行分离、纯化的单元操作，即此 过程同时利用了蒸馏和萃取现象－蒸气压和相分离均 在起作用。
在超临界区,C02 密 度随压力急剧变化
8
有机物在超临界流体 中溶解度的变化： ▪低于临界压力时，几 乎不溶解； ▪高于临界压力时，溶 解度随压力急剧增加。
另一方面，在压力一定 的情况下(如1＜pr＜2)， 提高温度可以大大降低 溶剂的密度。如压力在 14.76MPa (pr=2.0) 时 ， 对 比 温 度 从 1.03 提 高 到 1.10可以使密度从0.84相 应 降 低 到 0.60 ， 从 而 降 低其萃取能力，使之与 萃其溶解度就越 大，反之亦然。也就是说，超临界流体中物质的溶 解度在恒温下随压力P(P＞Pc时)升高而增大，而在 恒压下，其溶解度随温度（T＞Tc时）增高而下降， 这一特性有利于从物质中萃取某些易溶解的成分， 而超临界流体的高流动性和扩散能力，则有助于所 溶解的各成分之间的分离，并能加速溶解平衡，提 高萃取效率。
4．在临界点附近，压力和温度的微小变化可对溶剂的密度、 扩散系数、表面张力、黏度、溶解度、介电常数等带来明 显的变化。
5.超临界流体的这些特殊性质，使其成为良好的分离介质和 反应介质，根据这些特性发展起来的超临界流体技术在分 离、提取、反应、材料等领域得到了越来越广泛的开拓利 用。
5
液相萃取和吸收 吸 附 分 离
作为一个分离过程，超临界流体萃取过程介于蒸馏和 液－液萃取过程之间。蒸馏是物质在流动的气体中， 利用不同的蒸气压进行蒸发分离；液－液萃取是利用 溶质在不同的溶液中溶解能力的差异进行分离；而超 临界流体萃取是利用临界或超临界状态的流体，依靠 被萃取的物质在不同的蒸气压力下所具有的不同化学 亲和力和溶解能力进行分离、纯化的单元操作，即此 过程同时利用了蒸馏和萃取现象－蒸气压和相分离均 在起作用。
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。
《超临界流体色谱》课件
检查仪器各部件是否正常，准 备好所需的试剂和样品。
流动相选择与优化
选择适合分离待测组分的流动 相，并进行必要的优化。
检测与记录
通过检测系统对分离出来的组 分进行检测，记录数据并进行 后续处理。
超临界流体色谱仪的维护与保养
日常保养
定期检查仪器各部件的连接是 否紧固、清洁仪器表面和内部
管道等。
常见故障排除
超临界流体色谱
目录
• 超临界流体色谱简介 • 超临界流体色谱的仪器 • 超临界流体色谱的实验技术 • 超临界流体色谱的优缺点 • 超临界流体色谱的发展前景
01 超临界流体色谱 简介
超临界流体色谱的定义
超临界流体色谱（Supercritical Fluid Chromatography，SFC）是一种基于超临 界流体的分离分析技术。
操作难度大
超临界流体色谱的操作参 数多且敏感，需要专业人 员进行操作和维护。
改进方向
降低设备成本
通过改进制造工艺和材料选择，降低超临界流体色谱设备的成本 。
提高分离选择性
通过优化固定相和流动相的选择，提高超临界流体色谱的分离选 择性。
开发新的应用领域
拓展超临界流体色谱在生命科学、环境监测、食品安全等领域的 应用。
如遇到仪器故障，应先查明原 因，采取相应的措施进行排除 。
定期保养
对仪器内部管道进行清洗或更 换、检查泵和阀的运行情况等 。
注意事项
在操作过程中应严格按照仪器 说明书进行操作，避免发生意
外事故。
03 超临界流体色谱 的实验技术
实验前的准备
确定实验目标
明确实验目的，如分离、纯化或检测某种物 质，以便选择合适的色谱条件和材料。
控制系统
流动相选择与优化
选择适合分离待测组分的流动 相，并进行必要的优化。
检测与记录
通过检测系统对分离出来的组 分进行检测，记录数据并进行 后续处理。
超临界流体色谱仪的维护与保养
日常保养
定期检查仪器各部件的连接是 否紧固、清洁仪器表面和内部
管道等。
常见故障排除
超临界流体色谱
目录
• 超临界流体色谱简介 • 超临界流体色谱的仪器 • 超临界流体色谱的实验技术 • 超临界流体色谱的优缺点 • 超临界流体色谱的发展前景
01 超临界流体色谱 简介
超临界流体色谱的定义
超临界流体色谱（Supercritical Fluid Chromatography，SFC）是一种基于超临 界流体的分离分析技术。
操作难度大
超临界流体色谱的操作参 数多且敏感，需要专业人 员进行操作和维护。
改进方向
降低设备成本
通过改进制造工艺和材料选择，降低超临界流体色谱设备的成本 。
提高分离选择性
通过优化固定相和流动相的选择，提高超临界流体色谱的分离选 择性。
开发新的应用领域
拓展超临界流体色谱在生命科学、环境监测、食品安全等领域的 应用。
如遇到仪器故障，应先查明原 因，采取相应的措施进行排除 。
定期保养
对仪器内部管道进行清洗或更 换、检查泵和阀的运行情况等 。
注意事项
在操作过程中应严格按照仪器 说明书进行操作，避免发生意
外事故。
03 超临界流体色谱 的实验技术
实验前的准备
确定实验目标
明确实验目的，如分离、纯化或检测某种物 质，以便选择合适的色谱条件和材料。
控制系统
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
六、超临界流体色谱法与其他色谱法比较
l 与高效液相色谱法比较 实验证明SFC法的柱效一般比HPLC法要高：
当平均线速度为0.6cm·S-1时，SFC法的柱效可 为HPLC法的3倍左右，在最小板高下载气线速 度 是 4 倍 左 右 ； 因 此 SFC 法 的 分 离 时 间 也 比 HPLC法短。这是由于流体的低粘度使其流动 速度比HPLC法快，有利于缩短分离时间。
一、超临界流体的特性
1 物质的临界点
我们知道，某些纯物质具有三相点和临界点。纯 物质的相图见图。由三相图看出：物质在三相点下， 气、液、固三态处于平衡状态。而在物质的超临界温 度下，其气相和液相具有相同的密度。当处于临界温 度以上，则不管施加多大压力，气体也不会液化。在 临界温度和临界压力以上，物质是以超临界流体状态 存在。即在超临界状态下，随温度、压力的升降，流 体的密度会变化。此时的物质既不是气体也不是液体， 却始终保持为流体。
力7.29×106Pa；在色谱分离中，CO2 流体允许对 温度、压力有宽的选择范围。
✓
有时可在流体中引入1%～10%甲醇，以
改进分离的选择因子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。
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.
3 应用范围的比较
4
下图描绘了SFC与其他色谱方法测定
相对分子质量范围的比较。由图看出SFC比
起GC法测定相对分子质量的范围要大出好几
个数量级，基本与LC法相当。
当然，尺寸排阻色谱法（SEC）所测分 子质量范围是所有色谱法中最大的。超临界 流体色谱法被广泛应用于天然物、药物、表 面活性剂、高聚物、多聚物、农药、炸药和 火箭推进剂等物质的分离和分析。
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，达到改善分离的目的。
第十二章超临界流体色谱法-精品
➢ 发展现状
超临界流体色谱技术是2O世纪80年代 发展起来的一种崭新的色谱技术。由于它 具有气相和液相所没有的优点，并能分离 和分析气相和液相色谱不能解决的一些对 象，应用广泛，发展十分迅速。
据Chester估计，至今约有全部分离的25 ％涉及难以对付的物质，通过超临界流体 色谱能取得较为满意的结果。
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。下图表示了超临界流体
色谱仪的一般流程。 图中很多部分类似于高效液相色谱
仪，但有两点重要差别：
（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合适的压力，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 部分
2 与气相色谱法比较
出于流体的扩散系数与粘度介于气体和液体之间， 因此SFC的谱带展宽比GC要小；另外，SFC中流动相 的作用类似LC中流动相，流体作流动相不仅载带溶质 移动，而且与溶质会产生相互作用力，参与选择竞争。
还有，如果我们把溶质分子溶ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ在超临界流体看 作类似于挥发，这样，大分子物质的分压很大，因此 可应用比GC低得多的温度，实现对大分子物质、热不 稳定性化合物、高聚物等的有效分离。
四、固定相和流动相
✓
用于SFC中的色谱柱可以是填充柱，也可
以是毛细管柱。目前，毛细管超临界流体色谱
（CSFC）由于具有特别高的分离效率，倍受
人们的青睐。
✓ 在SFC中，最广泛使用的流动相要算是
CO2流体，它无色、无味、无毒、易获取并且 价廉，对各类有机分子都是一种极好的溶剂。
它在紫外区是透明的；临界温度31℃，临界压