柱色谱技术
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(2)、保留时间(tR)和保留体积
(VR):
保留时间(tR):从进样开始到柱后出现样品 的浓度极大值所需的时间为保留时间,用表示。 它与固定相、流动相的性质、柱温、流速、柱 体积等因素有关;
保留体积(VR):从进样开始到某组分在柱 后出现浓度极大值时流出溶剂的体积,又称洗 脱体积。反映样品在柱子中的保留或阻滞能力, 是色谱过程的基本热力学参数之一
多个组分流过色谱柱后,形成连续出现 的多处色谱峰,这些色谱峰构成的图形 称为色谱图。
单个组分的色谱图示例见下图,
①基线,指当没有样品进入检测器时,检测器给出不 变的信号。
②峰高,即色谱峰的顶点到基线的垂直距离。 ③半峰高度,峰高一半处的宽度。
④峰底宽,由色谱峰两边拐点做切线,与基线相交, 两交点间的距离即是峰底宽。
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。由于混合物中各组分在 性质和结构上的差异,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, 混合物在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,从而按一 定次序由固定相中流出。与适当的柱后检测方 法结合,实现混合物中各组分的分离与检测。
色谱技术是一组相关分离方法的总称, 色谱柱的一般结构含有固定相(多孔介 质)和流动相,根据物质在两相间的分 配行为不同(由于亲和力差异),经过 多次分配(吸附-解吸-吸附-解吸…), 达到分离的目的。
其中的一相固定不动,称为固定相;
另一相是携带试样混合物流过此固定相 的流体(气体或液体),称为流动相。
(3)、色谱柱的理论塔板数、塔板高度
Martin 在1941年提出了色谱的塔板理论, 把色谱柱比作蒸馏塔。虽这一理论没有揭 示出色谱过程的本质,却形象地描绘了色 谱过程的主要特征,并给出了衡量色谱柱 效率的指标--理论塔板数、塔板高度。
它们反应不同时刻溶质在色谱柱中的分布 以及分离度与柱高之间的关系
Chapter 5 色谱技术 Chromatography
通过本章学习应能够回答以下问题
什么是色谱分离技术? 色谱分离技术的分类? 什么是色谱柱的理论塔板数以及如何计
算理论塔板数? 什么是吸附色谱及其分类和基本原理? 什么是分配色谱?
离子交换色谱的分类及应用 凝胶色谱的分离原理及分类 离子交换及疏水作用层析的原理 高效液相色谱的分离原理及应用? 蛋白质分离的常用色谱方法有哪些? 共价色谱的工作原理?
(4)高灵敏度在线检测。在分离与纯化过程 中,可根据产品的性质,应用不同的物理与化 学原理,采用不同的高灵敏度检测器进行连续 的在线检测,从而保证了在达到要求的产品纯 度下,获得最高的产率。
色谱分离的基本概念
分配系数 可由Langmuir方程得出
Kd---分配系数 q、c---溶质在固相和液相中的浓度
(1)、吸附色谱:利用样品组分在吸 附剂上的吸附系数或吸附能力差别 而分离;
(2)、分配色谱:利用样品组分在 固定相与流动相中的溶解度不同, 所造成的分配系数差别而分离;
(3)、离子交换色谱:利用样品离 子与固定相的可交换离子的交换能 力或交换系数的差别而分离;
(4)、凝胶色谱:利用样品的分子 大小与凝胶的孔径间的关系即渗透 系数差别而分离;
(2)分离效率高。若用理论塔板数来表示色 谱柱的效率,每米柱长可达几千至几十万的塔 板数,特别适合于极复杂混合物的分离。且通 常收率、产率和纯度都较高。
(3)操作模式多样。在色谱分离中,可通过 选择不同的操作模式,以适应各种不同样品的 分离要求。如可选择吸附色谱、分配色谱和亲 和色谱等不同的色谱分离方法;可选择不同的 固定相和流动相状态及种类;可选择间歇式和 连续式色谱。
两相及两相的相对运动构成了色谱法的基础。
简单的说,色谱技术是在特定的色谱柱 当中,利用不同物质与固定相的亲和力 差异而实现分离的一组技术。其优点是 分辨率高,是生化产品纯化、分析的重 要手段,这一切均源于其特殊的分离模 式,即塔板理论
3、色谱分离方法的分类
◆按机理分,常用于生物大分子分离的色 谱方法有以下几种:
俄国植物学家 茨维特在1903 年使用的色谱 原型装置如图。
2、什么是色谱技术(分配色谱)
概念:色谱分离技术是利用混合液中各种 组分之间的理化性质差别,在固定相和流 动相中具有不同的平衡分配系数(或溶解 度),当两相作相对运动时,不同的组分 在两相中被反复多次地分配,形成特有的 区段,从而得到分离。
◆根据两相所处状态: 液相色谱和气相色 谱;
◆根据操作方法: TLC(薄层色谱)、柱 色谱 与纸色谱等
色谱分离过程的特点
(1)应用范围广。从极性到非极性、离子型 到非离子型、小分子到大分子、无机到有机以 及生物活性物质、热稳定到热不稳定的化合物 都可用色谱分离法。尤其在生物大分子分离和 制备方面,是其他方法无法代替的。
理论塔板数的计算方法:
来自百度文库
N---理论塔板数 tR---保留时间 W1/2---半峰宽 Wb---峰底宽度
理论塔板高度: L为色谱柱的柱长
(4)阻滞因子Rt
阻滞因子是在色谱系统中溶质的移动速 度和标准物(与固定相没有亲和力的流 动相 Kd=0)的迁移率之比
溶质的迁移距离 Rf 流动相在色谱系统中的迁移距离
Rf
Am
Am Kd As
其意义在于体现某一种溶质与固定相之 间的亲和力大小
5.1.2色谱图
混合液经过一个色谱层析柱后,在对组 分进行洗脱时,由于迁移速度的差异和 分子的扩散,各组分在流出色谱分离柱 时,其流出的先后顺序和浓度分布是不 一样的。
如果以流出组分的洗脱时间或洗脱体积 为横坐标,以分离组分的浓度或相应的 检测信号为纵坐标,便形成峰形的浓度 分布,称为色谱峰。
5.1色谱(Chromatography)分离 技术的分类及一般原理
5.1.1概念、分类和原理 1、概述 1903年,俄国植物学家茨维特用菊根粉
柱和碳酸钙柱分离和研究植物色素的提 取物时,用石油醚提取和过柱后,在柱 上得到黄色和绿色的区带,这便是色谱 技术概念的最初来源,色谱分离概念从 此一直沿用至今。