15色谱法导论

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1、第十五章色谱法导论1.色谱基本概念2.色谱理论基础3.色谱定性定量分析一、色谱法的特点、分类和作用1.概述混合物最有效的分离、分析方法。俄国植物学家茨维特（Tswett)在1906年使用的装置：色谱原型装置，如图。（动画）•1906年俄国植物学家茨维特将绿叶提取汁加在碳酸钙沉淀柱顶部，继用纯溶剂淋洗，从而分离了叶绿素。此项研究发表在德国《植物学》杂志上，随后的25年内未能引起人们注意。•直至1931年德国R.库恩和E.莱德尔再次发现本法并显示其效能，人们才从文献中追溯到茨维特的研究和更早的有关研究。•1937，1938，1939年的诺贝尔化学奖都颁给了对色

2、谱学有突出贡献的科学家。•虽然茨维特没有获得诺贝尔化学奖，但是人们依然公认他是色谱法的创始人。•色谱法是一种分离技术。•试样混合物的分离过程也就是试样中各组分在称之为色谱分离柱中的两相间不断进行着的分配过程。•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。色谱法的定义色谱法是一种分离方法，它利用物质在两相中分配系数的微小差异，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，这样原来微小的分配差异产生了很大的效果，使各组分分离，以达到分离、分析及测定一些物理化学常数的目的。●分离性质差异：在两

3、相间的分配差异●多次反复分配：分离效果被扩大色谱法原理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，从而按一定次序从色谱柱中流出。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。♦两相及两相的相对运动构成了色谱法的基础（动画）2.色谱法分类按流动相的状态不同主要分为两类：(1)气相色谱：流动相为气体（称为载气）。按分离柱不同可分为：填充柱色谱和毛细管柱色谱；按固定

4、相的不同又分为：气固色谱和气液色谱(2)液相色谱：流动相为液体（也称为淋洗液）。按固定相的不同分为：液固色谱和液液色谱。离子色谱：液相色谱的一种，以特制的离子交换树脂为固定相，不同pH值的水溶液为流动相。(3)其他色谱方法薄层色谱和纸色谱：比较简单的色谱方法凝胶色谱法：测聚合物分子量分布。超临界色谱:CO流动相。2高效毛细管电泳:九十年代快速发展、特别适合生物试样分析分离的高效分析仪器。第三节色谱分类2.按分离机理分类•利用组分在吸附剂（固定相）上的吸附能力强弱不同而得以分离的方法，称为吸附色谱法。•利用组分在固定液（固定相）中溶解度不同而达到分离的方法称

5、为分配色谱法。•利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力大小不同而达到分离的方法，称为离子交换色谱法。第三节色谱分类•利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择渗透而达到分离的方法，称为凝胶色谱法或尺寸排阻色谱法。•最近，又有一种新分离技术，利用不同组分与固定相（固定化分子）的高专属性亲和力进行分离的技术称为亲和色谱法，常用于蛋白质的分离。3.按固定相的外型分类•固定相装于柱内的色谱法，称为柱色谱。•固定相呈平板状的色谱，称为平板色谱，它又可分为薄层色谱和纸色谱。3.色谱法的特点（1）分离效率高、柱效高复杂混合物，有机同系物、异构体。手性异构体。（2）灵敏度高

6、可以检测出μg.g-1(10-6)级甚至ng.g-1(10-9)级的物质量。（3）分析速度快一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。（4）应用范围广气相色谱：沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析。液相色谱：高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析。不足之处：被分离组分的定性较为困难。二、色谱分离过程色谱分离过程是在色谱柱内完成的。以气相色谱为例。气固(液固)色谱和气液(液液)色谱，两者的分离机理不同。气固(液固)色谱的固定相:多孔性的固体吸附剂颗粒。固体吸附剂对试样中各组分的吸附能力的不同。气液(液液)色谱的固定相:由担体和固定液所组成。固定液对

7、试样中各组分的溶解能力的不同。气固色谱的分离机理:吸附与脱附的不断重复过程；气液色谱的分离机理：溶解与挥发的反复多次分配过程。气相色谱分离过程♥当试样由载气携带进入色谱柱与固定相接触时，被固定相溶解或吸附;♥随着载气的不断通入，被溶解或吸附的组分又从固定相中挥发或脱附;♥挥发或脱附下的组分随着载气向前移动时又再次被固定相溶解或吸附;♥随着载气的流动，溶解、挥发，或吸附、脱附的过程反复地进行；♥较难被吸附（溶解）的组分随载气较快地向前移动，较易被吸附（溶解）的组分则随载气较慢地移动。经过一定时间后，各组分就彼此分离。塔板号载气板r01234柱出口体积数NN=

8、010000010.50.5000020.250.50.25000