第十一章高效液相色谱法教材
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应用范围广：约80%的有机物，特别是高沸点、大分子和
热稳定性差的有机化合物； 4
11.2 高效液相色谱与气相色谱比较
相同：兼具分离和分析功能， 均可以在线检测
主要差别：
1. 分析对象 2. 流动相 3. 柱分离 4. 操作条件
5
HPLC与GC异同点
气相色谱
高效液相色谱
分析对象：只限于分析气体和低沸 点的稳定化合物，只能分析20%的 化合物
极性大先洗出
12
二、液固吸附色谱
液固吸附色谱法 流动相为液体，固定相为固体吸附剂
13
液固吸附色谱分离机理：利用溶质分子占据固定相表面 吸 附活性 中心能力的差异
吸附 脱附 再吸附 再脱附 …
分离过程是一个吸附 －脱附的平衡过程。
作用机制：溶质分子（X）和溶剂分子（S）对吸附剂表面的竞争吸附，对
聚乙二醇、氨基与腈基键合相 2.相对非极性流动相 正已烷、环已烷 3.极性调节剂 乙醇、四氢呋喃、三氯甲烷 4.分离中等极性和极性较强化合物. 酚类、胺类、羰基类及氨基酸类 5.组分流出顺序 极性小先洗出
反相色谱法
1.非极性固定相 C18（简称ODS） 、C8 2.极性流动相 水或缓冲液 3.极性调节剂 甲醇、乙腈 4.分离非极性和极性较弱化合物 占整个HPLC应用的80%左右 5.组分流出顺序
第十一章 高效液相色谱法
Chapter 11. high performance liquid chromatography；HPLC
1
11.1 高效液相色谱法定义及特点 11.2 高效液相色谱与气相色谱的区别 11.3 高效液相色谱分类及分离原理 11.4 高效液相色谱主要组成部件 11.5 高效液相色谱在环境应用 11.6 高效液相色谱分析方法的建立 11.7 高效液相色谱保养与维护 11.8 高效液相色谱定性与定量分析
19
离子对色谱机理
20
Байду номын сангаас
离子对色谱机理
21
离子对色谱固定相和流动相
固定相：非极性键合相（C8和C18） 流动相：甲醇（乙腈）-水+离子对试剂
22
五、离子交换色谱法
基本概念：是基于离子交换树脂可解离的离子与 流动相中具有相同电荷的溶质离子进行可逆交换。 根据这些离子对交换剂具有不同的亲和力而将它 们分离的色谱分析法。
特点：化学键合色谱法：以化学键合相为固定相的 色谱法； 液液色谱发展而来；
15
化学键合色谱分类
16
化学键合色谱分离机制
反相键合色谱法： 分离机理较复杂，目前比较合理解释非极性键 合相色谱保留特征的理论是疏溶剂作用理论和 双保留机制。
正相键合色谱法： 正相键合色谱的保留机制既有吸附的因素也有 分配的因素。
8
一、液液分配色谱法
基本概念：色谱分离是基于样品组分在固定相 和流动相之间分配系数不同而分离的色谱法 （LLC），称为液-液分配色谱。
特点：流动相和固定相为载体+固定液； 流动相和固定相应互不相容，两者之间有一明显 的分界面。
分离机制： 由于样品组分溶入固定相(s)与流动相（L）达到 “平衡”分配系数K的差别而分离。分配达平衡 时，服从分配系数公示K=Cs/CL 组分在固定相与流动相中的溶解度差别越大（K 越大），分离效果越好
操作条件：室温、高压。
11.3 HPLC的分类与基本原理
14.3.1高效液相色谱法的分类
HPLC
按固定 相分类
按分离 机理分类
液液色谱法LLC 液固色谱法LSC
分配色谱法 吸附色谱法 离子交换色谱法 分子排阻色谱法 化学键合色谱法 亲合色谱法 胶束色谱法
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一、液液分配色谱法（LLC） 二、液固吸附色谱法（LSC） 三、化学键合相色谱法（CBC） 四、离子对色谱法 五、离子色谱法
高速：采用高压输液设备，流速大增加，分析速度极快。 只需数分钟； 而经典方法靠重力加料，完成一次分析需数 小时；
高效：柱填充物颗粒极细且规则，固定相涂渍均匀，传质 阻力小，因而柱效高，数分钟完成数百物质的分离；
高灵敏度：紫外检测器最小检测量 10-9g，荧光检测器灵
敏度可达10-11g。
2
11.1 高效液相色谱法
定义：液相色谱法是指以流动相为液 体的色谱技术。采用颗粒十分细的高 效固定相，并采用高压泵输送流动相 ，全部工作通过仪器来完成，这种新 的色谱法叫高效液相色谱法。
3
高效液相色谱特点
高压：液相色谱法以液体为流动相，液体流经色谱 柱时， 受到的阻力较大，为了能使其迅速通过色谱柱，须 对载液施加高压， 150-350*105 Pa ；
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正反相色谱中极性和保留时间的关系
18
四、离子对色谱法
定义：在流动相中加入与被测定离子相反电荷的离
子对试剂，使之行成中性的离子对化合物，以分离 离子型化合物或可离子化的化合物的方法。 分类：正相离子对色谱法（NPIC）和反相离子对色 谱法（RPIC） 正相离子对色谱法（NPIC）很少使用，故只讨论反相 离子对色谱法 。
流动相：采用的有限几种惰性气体 ，只有运载作用，对组分作用小； 无毒，易于处理 ；
操作条件：加温操作，进样口必须 高温。
分析对象：可以分析 高沸点高分 子量的稳定或不稳定化合物，这种 物质占有机物的80%；
流动相：采用流动相为液体，除了 运载作用，还与组分作用，因此， 它对分离贡献很大，可通过溶剂来 控制和改进分离；流动相有毒，费 用较高 ；
10
液液分配色谱分类
正相液液色谱法（NLLC）：固定液极性 > 流动相极性 极性小的组分先出柱，极性大的组分后出柱，适于 分离极性组分。 反相液液色谱法（RLLC）：固定液极性 < 流动相极性 极性的组分先出柱，极性小的组分后出柱适于分离 非极性组分。
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液液分配色谱分类
正相色谱法 1.极性固定相
吸附剂表面的活性中心发生吸附竞争。组分分子对活性中心的竞争能力的大 小决定了它们保留值的大小。被活性中心吸附越强的组分分子越不容易被流 动相洗脱，k值就大；反之k值就小。组分之间的k值相差越大，分离越容易。
用下式表示：
Xm+nSa
Xm+nSa
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三、化学键合相色谱法（CBC）
基本概念：借助于化学反应的方法将有机分子以共 价键连接在色谱单体（硅胶表面硅胶醇）上而获得 的固定相称为化学固定相。以化学键合相为固定相 的色谱法称为化学键合相色谱法。
热稳定性差的有机化合物； 4
11.2 高效液相色谱与气相色谱比较
相同：兼具分离和分析功能， 均可以在线检测
主要差别：
1. 分析对象 2. 流动相 3. 柱分离 4. 操作条件
5
HPLC与GC异同点
气相色谱
高效液相色谱
分析对象：只限于分析气体和低沸 点的稳定化合物，只能分析20%的 化合物
极性大先洗出
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二、液固吸附色谱
液固吸附色谱法 流动相为液体，固定相为固体吸附剂
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液固吸附色谱分离机理：利用溶质分子占据固定相表面 吸 附活性 中心能力的差异
吸附 脱附 再吸附 再脱附 …
分离过程是一个吸附 －脱附的平衡过程。
作用机制：溶质分子（X）和溶剂分子（S）对吸附剂表面的竞争吸附，对
聚乙二醇、氨基与腈基键合相 2.相对非极性流动相 正已烷、环已烷 3.极性调节剂 乙醇、四氢呋喃、三氯甲烷 4.分离中等极性和极性较强化合物. 酚类、胺类、羰基类及氨基酸类 5.组分流出顺序 极性小先洗出
反相色谱法
1.非极性固定相 C18（简称ODS） 、C8 2.极性流动相 水或缓冲液 3.极性调节剂 甲醇、乙腈 4.分离非极性和极性较弱化合物 占整个HPLC应用的80%左右 5.组分流出顺序
第十一章 高效液相色谱法
Chapter 11. high performance liquid chromatography；HPLC
1
11.1 高效液相色谱法定义及特点 11.2 高效液相色谱与气相色谱的区别 11.3 高效液相色谱分类及分离原理 11.4 高效液相色谱主要组成部件 11.5 高效液相色谱在环境应用 11.6 高效液相色谱分析方法的建立 11.7 高效液相色谱保养与维护 11.8 高效液相色谱定性与定量分析
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离子对色谱机理
20
Байду номын сангаас
离子对色谱机理
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离子对色谱固定相和流动相
固定相：非极性键合相（C8和C18） 流动相：甲醇（乙腈）-水+离子对试剂
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五、离子交换色谱法
基本概念：是基于离子交换树脂可解离的离子与 流动相中具有相同电荷的溶质离子进行可逆交换。 根据这些离子对交换剂具有不同的亲和力而将它 们分离的色谱分析法。
特点：化学键合色谱法：以化学键合相为固定相的 色谱法； 液液色谱发展而来；
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化学键合色谱分类
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化学键合色谱分离机制
反相键合色谱法： 分离机理较复杂，目前比较合理解释非极性键 合相色谱保留特征的理论是疏溶剂作用理论和 双保留机制。
正相键合色谱法： 正相键合色谱的保留机制既有吸附的因素也有 分配的因素。
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一、液液分配色谱法
基本概念：色谱分离是基于样品组分在固定相 和流动相之间分配系数不同而分离的色谱法 （LLC），称为液-液分配色谱。
特点：流动相和固定相为载体+固定液； 流动相和固定相应互不相容，两者之间有一明显 的分界面。
分离机制： 由于样品组分溶入固定相(s)与流动相（L）达到 “平衡”分配系数K的差别而分离。分配达平衡 时，服从分配系数公示K=Cs/CL 组分在固定相与流动相中的溶解度差别越大（K 越大），分离效果越好
操作条件：室温、高压。
11.3 HPLC的分类与基本原理
14.3.1高效液相色谱法的分类
HPLC
按固定 相分类
按分离 机理分类
液液色谱法LLC 液固色谱法LSC
分配色谱法 吸附色谱法 离子交换色谱法 分子排阻色谱法 化学键合色谱法 亲合色谱法 胶束色谱法
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一、液液分配色谱法（LLC） 二、液固吸附色谱法（LSC） 三、化学键合相色谱法（CBC） 四、离子对色谱法 五、离子色谱法
高速：采用高压输液设备，流速大增加，分析速度极快。 只需数分钟； 而经典方法靠重力加料，完成一次分析需数 小时；
高效：柱填充物颗粒极细且规则，固定相涂渍均匀，传质 阻力小，因而柱效高，数分钟完成数百物质的分离；
高灵敏度：紫外检测器最小检测量 10-9g，荧光检测器灵
敏度可达10-11g。
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11.1 高效液相色谱法
定义：液相色谱法是指以流动相为液 体的色谱技术。采用颗粒十分细的高 效固定相，并采用高压泵输送流动相 ，全部工作通过仪器来完成，这种新 的色谱法叫高效液相色谱法。
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高效液相色谱特点
高压：液相色谱法以液体为流动相，液体流经色谱 柱时， 受到的阻力较大，为了能使其迅速通过色谱柱，须 对载液施加高压， 150-350*105 Pa ；
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正反相色谱中极性和保留时间的关系
18
四、离子对色谱法
定义：在流动相中加入与被测定离子相反电荷的离
子对试剂，使之行成中性的离子对化合物，以分离 离子型化合物或可离子化的化合物的方法。 分类：正相离子对色谱法（NPIC）和反相离子对色 谱法（RPIC） 正相离子对色谱法（NPIC）很少使用，故只讨论反相 离子对色谱法 。
流动相：采用的有限几种惰性气体 ，只有运载作用，对组分作用小； 无毒，易于处理 ；
操作条件：加温操作，进样口必须 高温。
分析对象：可以分析 高沸点高分 子量的稳定或不稳定化合物，这种 物质占有机物的80%；
流动相：采用流动相为液体，除了 运载作用，还与组分作用，因此， 它对分离贡献很大，可通过溶剂来 控制和改进分离；流动相有毒，费 用较高 ；
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液液分配色谱分类
正相液液色谱法（NLLC）：固定液极性 > 流动相极性 极性小的组分先出柱，极性大的组分后出柱，适于 分离极性组分。 反相液液色谱法（RLLC）：固定液极性 < 流动相极性 极性的组分先出柱，极性小的组分后出柱适于分离 非极性组分。
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液液分配色谱分类
正相色谱法 1.极性固定相
吸附剂表面的活性中心发生吸附竞争。组分分子对活性中心的竞争能力的大 小决定了它们保留值的大小。被活性中心吸附越强的组分分子越不容易被流 动相洗脱，k值就大；反之k值就小。组分之间的k值相差越大，分离越容易。
用下式表示：
Xm+nSa
Xm+nSa
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三、化学键合相色谱法（CBC）
基本概念：借助于化学反应的方法将有机分子以共 价键连接在色谱单体（硅胶表面硅胶醇）上而获得 的固定相称为化学固定相。以化学键合相为固定相 的色谱法称为化学键合相色谱法。