高效液相色谱_2012

Heff L/neff
neff16(W tR ' )2
5.54( tR ' )2 W12
k
t
' R
t0
neff n理(1kk)2
二、速率理论（与GC对比）
1. GC：HAB/uCu （填充柱）
或 H B/u Cu （毛细管柱）
A2dp
A dp
B2D m2Dg BtR， BDg
Dg T或Dg
T M
分析化学(下，第三版)
第十三章 高效液相色谱法
HPLC
高效液相色谱法：以气相色谱为基础，在经典液相 色谱实验和技术基础上建立的一种液相色谱法
主要内容
一、概述 二、基本理论及条件选择 三、各类高效液相色谱法 四、影响分离的因素 五、高效液相色谱仪 六、超效液相色谱技术简介 七、HPLC定量分析方法学考察 八、HPLC应用
高柱效——n=104片/米，柱效高（远高于一般LC） 高灵敏度 高选择性 分析速度快 应用范围广泛（可分析80%有机化合物）
第二节 基本理论和条件选择
一、塔板理论——平衡理论 二、速率理论 ——Vander方程 三、HPLC法中分离条件的选择
一、塔板理论
H理L/n理 n理(tR)25.5(4 W t1 R2)21(6 W tR)2
2）涡流扩散项及其影响 next
A2dp
A dp
， d p A H ， n柱 效
图示
back
续前
3）传质阻抗项及其影响
CCmCsmCs CmCs（ m 忽略固定相 ）传 注：只考虑流动相态 和流 静动相的传质阻抗
忽略固定相传质阻抗
H： P H A L C m C u C s m u
续前2．流动相差别 ❖ GC：流动相为惰性气体 ➢ 组分与流动相无亲合作用力，只与固定相作用 ❖ HPLC：流动相为液体 ➢ 流动相与组分间有亲合作用力，为提高柱的选择性、 改善分离度增加了因素，对分离起很大作用 ➢ 流动相种类较多，选择余地广 ➢ 流动相极性和pH值的选择也对分离起到重要作用 选用不同比例的两种或两种以上液体作为流动相 可以增大分离选择性
2．HPLC：分离和分析
柱内径2~6mm，固定相粒径<10μm（球形，匀浆装柱） 高压输送流动相 柱效高（H↓，n↑） 分析时间大大缩短 可以在线检测
二、HPLC与GC差别
✓ 相同：兼具分离和分析功能，均可以在线检测 ✓ 主要差别：分析对象的差别和流动相的差别
1．分析对象 GC：能气化、热稳定性好、且沸点较低的样品， 高沸点、挥发性差、热稳定性差、离子型及 高聚物的样品不可检测 占有机物的20% HPLC：溶解后能制成溶液的样品， 不受样品挥发性和热稳定性的限制 分子量大、难气化、热稳定性差及高分子 和离子型样品均可检测 用途广泛，占有机物的80%
3．操作条件差别 GC：加温操作 HPLC：室温；高压（液体粘度大，峰展宽小）
三、高效液相色谱仪流程图
1．贮液罐（滤棒，可滤Hale Waihona Puke Baidu颗粒状物质） 2．高压泵（输液泵） 3．进样装置 4．色谱柱——分离 5．检测器——分析 6．废液出口或组分收集器 7．记录装置
续前
四、HPLC的特点和应用
“三高” “一快” “一广”
C C mC sC gC l C l
Cl
df 2 Dl
DL
T
续前
2. H： P H L A C C u
B2D m
Dm
T
柱T温 低，流 大 动 B相忽略
➢ 讨论： 1）流动相流速对HPLC板高的影响（与GC对比）next
u1cm /s时H ， u
u H， n 柱 效 ，tR 但
兼顾柱效和分选 析择 时 u1间 ml/， min
tR
t0(1K
S Vm
)
kK S Vm
➢ 分离前提：K不等或k不等
续前
2．固定相：与LC比，固定相粒径不同（<10μm）
（1）硅胶
表孔硅胶（薄壳硅胶） 全多孔硅胶 无定形 YWG
球形 YQG 堆积硅珠 YQG 3~4 μm
5~6μm 5×104 3~4μm 8×108
8×108 理想
原理：吸附 特点：峰易拖尾 适用：分离极性化合物
固定液——极性→NLLC 固定液——非极性→RLLC 3．正相色谱——固定液极性 > 流动相极性（NLLC） ➢ 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 反相色谱——固定液极性 < 流动相极性（RLLC） ➢ 极性大的组分先出柱，极性小的组分后出柱 ✓ 适于分离非极性组分
✓ 注：调节溶剂极性，可以控制组分的保留时间 5．出柱顺序：强极性组分后出柱，弱极性组分先出柱 6．硅胶吸水量↑，LSC→LLC • 硅胶含水量较小 吸附色谱 硅胶极性较大 • 硅胶含水量>17% 分配色谱 硅胶失活→载体
吸附的水→固定液
二、液液分配色谱法（LLC）
1．分离机制：利用组分在两相中溶解度的差异 2．固定相：载体+固定液（物理或机械涂渍法） ➢ 缺点：系统内部压力大，易流失，不实用
选粘度小、低流速的流动相——甲醇，1ml/min 3. 柱温的选择：
选室温250C左右
第三节 各类高效液相色谱法
一、液固吸附色谱法（LSC） 二、液液分配色谱法（LLC） 三、化学键合相色谱法（BPC）
一、液固吸附色谱法（LSC）
流动相为液体，固定相为固体吸附剂
1．分离机制：利用溶质分子占据固定相表面吸附活性 中心能力的差异
Cm
Csm
dp2 Dm
dp 2 C
Dm
Dm
T
d p C H， n 柱 效
D m H ， n柱 效
TDm C，但易产生气泡
TDm ，，柱阻
图示
三、HPLC法中分离条件的选 择
1. 固定相与装柱方法的选择：
选粒径小的、分布均匀的球形固定相（dp≤10μm） 首选化学键合相，匀浆法装柱 2. 流动相及其流速的选择：
（2）高分子多孔小球：YSG
原理：吸附+分配 蒹小孔凝胶作用
特点：柱选择性好，峰形好，柱效低 适用：分离弱极性化合物
续前
3．流动相：底剂（烷烃）+ 有机极性调节剂 ✓ 例： 正己烷或庚烷 + 氯仿- - -
4．影响k的因素：与固定相性质和流动相性质有关 溶质分子极性↑，洗脱能力↓，k↑，tR↑ 溶剂系统极性↑，洗脱能力↑，k↓， tR↓
第一节 概述
一、HPLC与经典LC区别 二、HPLC与GC差别 三、高效液相色谱仪流程图 四、特点
一、HPLC与经典LC区别
✓ 主要区别：固定相差别，输液设备和检测手段
1．经典LC：仅做为一种分离手段
柱内径1~3cm，固定相粒径>100μm 且不均匀 常压输送流动相 柱效低（H↑，n↓） 分析周期长 无法在线检测