仪器分析课件_第03章

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1、仪器分析使用教材：朱明华编主讲教师：韩权第三章高效液相色谱分析2021/7/15第一节高效液相色谱法的特点一、概述二、特点1．高压：一般可达150～350×10Pa。2.高速：一般可达1～10ml/min。3.高效：近来研究出许多新型固定相，使分离效率大大提高。4.高灵敏度：如荧光检测器灵敏度可达10g。另外，用样量小，一般几个微升。5.适应范围宽：-1152021/7/15第二节、影响色谱峰扩展及色谱分离的因素一、液相色谱速率理论—影响色谱峰扩展因素2021/7/15二、.影响分离的因素——流速由图3-1知，液相色谱H---u曲线与其相色谱不同，当流速

2、大于0.5cm/s时，是一段斜率不大的直线，只是因为分子扩散相对H值的影响可以忽略不计。在液相色谱中，使用较高流速，柱效下降不明显，有利于实现快速分离。提高柱效的途径：减小填料粒度以加快传质速率；提高柱内填料装填的均匀性。2021/7/15第三节、高效液相色谱法的主要分离类型a.正相液—液分配色谱法:流动相的极性小于固定液的极性。b.反相液—液分配色谱法:流动相的极性大于固定液的极性。c.液—液分配色谱法的缺点：固定液在流动相中仍有微量溶解；流动相通过色谱柱时的机械冲击力，会造成固定液流失。上世纪70年代末发展的化学键合固定相，可克服上述缺点。1．液—液分配

3、色谱法及化学键合相色谱流动相和固定相都是液体。当试样进入色谱柱，溶质在两相间进行分配。达平衡时，服从于下式：2021/7/152.吸附色谱（液-固吸附色谱）流动相为液体，固定相为吸附剂（如硅胶、氧化铝等）。这是根据物质吸附作用的不同来进行分离的。其作用机制是：当试样进入色谱柱时，溶质分子(X)和溶剂分子(S)对吸附剂表面活性中心发生竞争吸附（未进样时，所有的吸附剂活性中心吸附的是S），可表示如下：Xm+nSa======Xa+nSm式中：Xm--流动相中的溶质分子；Sa--固定相中的溶剂分子；Xa--固定相中的溶质分子；Sm--流动相中的溶剂分子。当吸附竞争

4、反应达平衡时：K=[Xa][Sm]/[Xm][Sa]式中：K为吸附平衡常数。[讨论：K与保留值的关系]2021/7/153.离子交换色谱IEC是以离子交换剂作为固定相。IEC是基于离子交换树脂上可电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，依据这些离子以交换剂具有不同的亲和力而将它们分离。以阴离子交换剂为例，其交换过程可表示如下：X-(溶剂中)+(树脂-R4N+Cl-)===(树脂-R4N+X-)+Cl-(溶剂中)当交换达平衡时：KX=[-R4N+X-][Cl-]/[-R4N+Cl-][X-]分配系数为：DX=[-R4N+X-]/[X-]=KX[

5、-R4N+Cl-]/[Cl-][讨论：DX与保留值的关系]2021/7/154．离子对色谱法(IonPairChromatography)离子对色谱法是将一种(或多种)与溶质分子电荷相反的离子(称为对离子或反离子)加到流动相或固定相中，使其与溶质离子结合形成疏水型离子对化合物，从而控制溶质离子的保留行为。其原理可用下式表示：X+水相+Y-水相===X+Y-有机相式中：X+水相--流动相中待分离的有机离子）；Y-水相--流动相中带相反电荷的对离子（如氢氧化四丁基铵、氢氧化十六烷基三甲铵等）；X+Y---形成的粒子对化合物。当达平衡时：KXY=[X+Y-]有机相

6、/[X+]水相[Y-]水相根据定义，分配系数为：DX=[X+Y-]有机相/[X+]水相=KXY[Y-]水相离子对色谱法(特别是反相)发解决了以往难以分离的混合物的分离问题，诸如酸、碱和离子、非离子混合物，特别是一些生化试样如核酸、核苷、生物碱以及药物等分离。2021/7/155．离子色谱法(IonChromatography)原理：用离子交换树脂为固定相，电解质溶液为流动相。以阴离子交换树脂(R-OH)作固定相，分离阴离子(如Br-)为例。当待测阴离子Br-随流动相(NaOH)进入色谱柱时，发生如下交换反应(洗脱反应为交换反应的，的逆过程)：以电导检测器为通

7、用检测器，为消除流动相中强电解质背景离子对电导检测器的干扰，设置了抑制柱。试样组分在分离柱和抑制柱上的反应原理与离子交换色谱法相同。2021/7/15离子色谱具有以下优点：（1）分析速度快可在数分钟内完成一个试样的分析；（2）分离能力高在适宜的条件下，可使常见的各种阴离子混合物分离；例：使用双柱法，在十几分钟内，可使七种阴离子完全分离。（3）分离混合阴离子的最有效方法（4）仪器流路采用全塑件，玻璃柱，耐腐蚀2021/7/15离子色谱的应用阴离子分析:双柱；薄壳型阴离子交换树脂分离柱(3×250mm),流动相：0.003mol·L-1NaHCO3/0.0024

8、mol·L-1Na2CO3，流量138mL/h。七种