色谱分及析概论.ppt

第十一章 色谱分析概论 和经典液相色谱 第一节 色谱法概述 一、色谱法的由来 1．1906年由俄国植物学家Tsweet创立 植物色素分离见图示 2．现在：一种重要的分离、分析技术 分离混合物各组分并加以分析 固定相——除了固体，还可以是液体 流动相——液体或气体 色谱柱——各种材质和尺寸 被分离组分——不再仅局限于有色物质 图示 固定相——CaCO3颗粒 流动相——石油醚 二、色谱法定义、实质和目的 定义：利用物质的物理化学性质建立的分离、分析 方法 实质：分离 目的：定性分析或定量分析 三、分类： 1．按两相分子的聚集状态分： 续前 2．按固定相的固定方式分： 3．按分离机制分： 图示 色谱法简单分类 四、色谱法的特点 优点：“三高”、“一快”、“一广” 缺点： 第二节 色谱法的原理 一、色谱过程、分离原理及特点 二、基本类型色谱法的分离机制 三、分配系数与保留行为的关系 一、色谱过程、分离原理及特点 （一）色谱过程 指被分离组分在两相中的“分配”平衡过程 以吸附色谱为例见图示 吸附→ 解吸→再吸附 →再解吸 →反复多次洗脱→被测组分分配系数不同→ 差速迁移 → 分离 图示 分配系数的微小差异→吸附能力的微小差异 微小差异积累→较大差异→吸附能力弱的组分先流出； 吸附能力强的组分后流出back 续前 （二）色谱分离原理 色谱分离基于各组分在两相之间平衡分配的差异， 平衡分配可以用分配系数和分配比来衡量 （三）色谱分离特点 1．不同组分通过色谱柱时的迁移速度不等 →提供了分离的可能性 2．各组分沿柱子扩散分布→峰宽↑ →不利于不同组分分离 二、基本类型色谱法的分离机制 基本概念：固定相（s）；流动相（m） （一）吸附色谱法 （二）分配色谱法 （三）离子交换色谱法 （四）空间排阻色谱法 （一）吸附色谱法 要求： 固定相→吸附剂（硅胶或AL2O3） 具表面活性吸附中心 分离机制：见图示 吸附系数 图示 分离机制： 各组分与流动相分子争夺吸附剂表面活性中心 利用吸附剂对不同组分的吸附能力差异而实现分离 吸附→解吸→再吸附→再解吸→无数次洗脱→分开 back （二）分配色谱法 要求： 固定相→机械吸附在惰性载体上的液体 流动相→必须与固定相不为互溶 载体→惰性，性质稳定， 不与固定相和流动相发生化学反应 分离机制见图示 狭义分配系数 图示 分离机制 利用组分在流动相和固定相间溶解度差别实现分离 连续萃取过程 back （三）离子交换色谱法 要求： 固定相→离子交换树脂 流动相→水为溶剂的缓冲溶液 被分离组分→离子型的有机物或无机物 分离机制见图示 选择性系数 图示 分离机制： 依据被测组分与离子交换剂交换能力（亲和力） 不同而实现分离 back （四）空间排阻色谱法 要求： 固定相→多孔性凝胶 流动相→水——凝胶过滤色谱 流动相→有机溶剂——凝胶渗透色谱 分离机制见图示 渗透系数 图示 分离机制： 利用被测组分分子大小不同、在固定相上选择性 渗透实现分离 back 结论： 四种色谱的分离机制各不相同，分别形成吸附平衡、 分配平衡、离子交换平衡和渗透平衡 K分别为吸附系数，狭义分配系数，选择性系数和 渗透系数 除了凝胶色谱法中的K仅与待测分子大小尺寸、凝胶 孔径大小有关外，其他三种K值都受组分的性质、流 动相的性质、固定相的性质以及柱温的影响 图示 三、分配系数与保留行为的关系 （一）基本术语 1．保留时间tR：从进样开始到某组分色谱峰顶（浓度 极大点）的时间，即组分在色谱柱中的停留时间或 组分流经色谱柱所需要的时间。 2．死时间t0或tm：分配系数为零的组分的保留时间， 即组分在流动相中的停留时间或流动相流经色谱