色谱分析(浙江大学)

30.12.2020
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二、仪器的发展
➢ 五十年代第一台色谱仪问世
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二、仪器的发展
➢ 六十年代就有数台5公斤重的色谱仪随
阿波罗飞船同登月球，自动取样分析，
➢ 1970年更有一台100克重的色谱仪飞上
了火星。
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二、仪器的发展
Chromatographic Analysis
色谱分析
浙江大学化学系
色谱分析方法
色谱分离方法：
气
相
色谱
气
气
固色 液色
谱 谱
液
相
色谱
液 固
液
液
色谱 色谱
超临界流体色谱
毛细管电泳
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色谱法是一种分离方法，它利用被分离的 诸物质在互不相溶的两相中分配系数的 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。
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一、方法的发展
➢ 1938年，Izmailov等将糊状氧化铝铺展在玻璃
板上，形成2mm厚的薄层，用于分离药用植 物的萃取物，开始了薄层色谱法。
➢ 1944年，Consden、Cordon和Martin创立了纸
色谱法。他们利用滤纸的毛细作用，让溶剂 由下至上地渗透，结合混合物中各组分在两 相中的溶解度的差异，使各组分以不同速率 在滤纸上迁移而得到分离
V VRR ''((Si))
VN(i) VR(S)
tR(i) tR(S)
相对保留值是衡量分离情况的重要参数，大 多数手册上可查到。因其只与色谱柱种类及 柱温有关，故也是重要的定性指标。
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基本关系式
分离因子
'
t V R(2)
2/1
'
t V R(1)
' R(2)
' R(1)
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基本关系式
保留时间
tR' tR tM
保留体积 V R V M V SK P V M (1 k')
容量因子k
kKP tR'
tM
(VM)
VS
组分在固定相中的量 k组分在流动相中的量
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基本关系式
相对保留值
rttR 'R ' ((Si))
➢ 物质性质与其配比的相关性——色
谱法和化学计量学方法结合
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生命科学研究
➢ DNA测序—用CE、HPLC技术、 ➢ 生物工程下游技术—细胞的培养、
分离、纯化和分析检测
参见 刘国诠主编 《生物工程下游技术》 化学工 业出版社，1993年
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塔板数
N16W tR 2
2
5.54W tRh
塔板高度 H L N
N和H都有理论值和有效 值两类,其差别在于用保 留时间和校正保留时间
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基本关系式（死时间测定）
死时间的测定很难：
无合适样品（完全不保留并有足够强的紫外信号）
一般测定方法为（紫外检测器）：
1. 正向——四氟乙烯 反向——苯甲酸、硝酸等 2. 比流动相少一个C的同系物 3. 不具备条件时可用下式计算
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色谱分析技术有广泛的应用领域
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。
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石油化工
➢ 石油产品质量监控 ➢ 油田开发（吸附丝技术）
❖ 极性溶剂提取物可考虑用HPLC ❖ 有挥发性的化合物优先用GC ❖ 毛细管电泳是HPLC的补充和发展 ❖ 联用技术是今后的趋势
GC-MS LC-MS GC-MS-MS GC-FTIR
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色谱基本理论
三、色谱基本理论
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色谱分离原理
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一、方法的发展
➢ 1959年，Porath和Flodin提出了大小排阻色谱
法，其原理是利用柱内多孔填料对不同尺寸 的分子具有选择渗透作用。
➢ 80年代发展起来的毛细管电泳，解决了DNA
及其片段、单克隆抗体、蛋白质及多肽等一 般色谱技术难于解决的分离分析问题。现在 已经派生出毛细管胶束电动色谱、毛细管等 电聚焦、毛细管电泳离子分析法、微填充毛 细管电泳法等多个新分支。
一、方法的发展
➢ 1952年，Martin和Synge首次用气体为
流动相，配合微量酸碱滴定，发明了气 相色谱法。
➢ 1953年，Adams和Holmes合成了离子交
换剂，并将其用于色谱分离，从而形成 了离子交换色谱法。
➢ 1958年，Golay提出了分离效能极高的
毛细管柱气相色谱法
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➢ 1967年时全世界共有色谱仪7万台 ➢ 1972年就发展到20万台 ➢ 现在我国的仪器就有数十万台 ➢ 过去庞大的体积，到现在的越来越小巧 ➢ 过去只有进口的，现在国产的也很好
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二、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。
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环保
➢ 污水检测 ➢ 大气检测(室内和环境中空气质量监
测、汽车内空气质量监测)
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医药卫生
➢ 提纯净化—如手性色谱分离有效成
分
➢ 药物中间体的处理 ➢ 食品卫生监测（瘦肉精、农残、
抗生素）
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化学研究
➢ 样品提纯—如合成产品的检验等
tM空 管 流 柱 动 体 相 积 体 柱 积 总 流 空 量 隙 度
tMtR2t(R t3 R2 tR t2 R1)tR t3 R2 tR t1 R1
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。
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多模式及联用技术
复杂样品靠单一分离方法或技术是不够的， 需多模式及多项新技术的联用。