仪器分析讲稿(第3章液相)

液相色谱基础知识哈工大市政环境工程学院陈忠林色谱原理谱原Concentration in Phase A K=DConcentration in Phase B谱原色谱原理固定相流动相高效液相色谱是溶质在固定相和流动相之间进行的一种连续多次的交换过程，它借助溶质在两相之间的分配系数、亲和力、吸附能力、离子交换、分子大小引起的排分系数亲附能离子交换分子大引起排阻作用等差别使不同溶质进行分离（分离条件）。

分离过程受溶质在两相的扩散系数、固定相填料的颗粒大小、填充密度、流动相组成及流速等因素影响。

色谱原理--分离过程ISDC色谱参数--保留值保留时间t t R保留体积V R= t R ×,F, 死时间t M调整保留时间t`R= t R-t M调整`整保留体积V`R=`t`R ×F&提高选择性—改变色谱峰的间距&提高柱效—改变色谱峰的宽窄高峰窄液相色谱分析基本概念液相色谱(LC or HPLC)——以液相为流动相的色谱，或流动相为液体的色谱。

液液色谱——以一种液体作流动相，另种液体作固定相的色谱另一种液体作固定相的色谱。

——液固色谱以液体作流动相，以固体作固定相的色谱。

（俄国植物学家）液相色谱分析基本概念柱色谱——把固定相装在一根管把固定相装在根管子里（色谱柱），液体流动相流过色谱柱中的固定相过色谱柱中的固定相。

液相色谱分析基本概念平面色谱——纸色谱和薄层色谱(TLC:Thin Layer Chromatography)。

用滤纸或是涂在玻璃板（或铝箔）上的硅胶（或三氧化二铝等）作固定相利用滤三氧化二铝等）作固定相，利用滤纸或硅胶层的毛细管作用把流动相（溶剂或叫展开剂）从底端吸上来（溶剂或叫展开剂）从底端吸上来，使混合物得到分离。

液相色谱分析基本概念凝胶渗透色谱（GPC：Gel Permeation Chromatography）——是液相色谱的一Ch t h是液相色谱的个分支，以一定尺寸的多孔固体（凝胶）作固定相，以液体作流动相，按样品分作定液体作流动按样子尺寸大小进行分离的方法。

第3章高效液相色谱法一、判断题1、高效液相色谱适用于大分子，热不稳定及生物试样的分析。

（）2、高效液相色谱中通常采用调节分离温度和流动相流速来改善分离效果。

( )3、高效液相色谱中通用型检测器是荧光检测器。

( )4、液相色谱中常采用改变流动相的种类和配比的方法来提高柱的选择性。

( )5、在液相色谱中，速率方程中的涡流扩散项可以忽略不计。

( )二、选择题1、液相色谱的H-u曲线( )A、与气相色谱的H-u曲线一样，存在着H minB、H随流动相的流速增加而逐渐增加C、H随流动相的流速增加而下降D、H受u影响很小2、提高液相色谱分离效率的主要途径或措施是( )A、增加柱长，保持低温B、采用相对分子量较大的流动相，减少分子扩散C、采用相对低流速，有利于两相间的质传递D、采用细粒度键合固定相3、高效液相色谱仪与气相色谱仪比较，前者没有A、贮液器B、高压泵C、程序升温D、梯度淋洗装置4、在液相色谱中，最普遍使用的检测器是A、紫外光度检测器:B、荧光检测器C、差示折光检测器D、电导检测器5、有下列四种液相色谱类型，样品峰全部在溶剂峰之前流出的是( )A、液-液色谱法B、液-固色谱法C、离子排斥色谱法D、空间排阻色谱法6、液相色谱中，影响色谱峰展宽的主要因素是( )A、纵向扩散B、涡流扩散C、传质阻力D、柱前展宽7、对于能迅速溶于水的试样，宜选用的液相色谱是A、正相液液色谱B、反相液液色谱C、液固吸附色谱D、空间排阻色谱8、对溶于水或非水溶剂，分子大小有差别的试样，宜选用的液相色谱是A、液液色谱B、液固色谱C、空间排阻色谱D、离子交换色谱9、对于能溶于酸性或碱性水溶液的试样，宜选用的液相色谱是A、液液色谱B、液固色谱C、空间排阻色谱D、离子交换色谱10、在气相色谱法中可以忽略，而在高效液相色谱中则必须加以考虑的速率方程中的项是A、流动相传质项B、涡流扩散相C、固定相传质项D、分子扩散相。

第一章引言内容提要：仪器分析与化学分析的区别与联系、仪器分析方法的分类及发展趋势。

重点难点：仪器分析方法的分类一、仪器分析和化学分析分析化学是研究物质的组成、状态和结构的科学，它包括化学分析和仪器分析两大部分。

化学分析是指利用化学反应和它的计量关系来确定被测物质的组成和含量的一类分析方法。

测定时需使用化学试剂、天平和一些玻璃器皿。

仪器分析是以物质的物理和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法，测定时，常常需要使用比较复杂的仪器。

仪器分析的产生为分析化学带来革命性的变化，仪器分析是分析化学的发展方向。

仪器分析的特点（与化学分析比较）L级，甚至更低。

适合于微量、痕量和超痕量成分的测定。

g、灵敏度高，检出限量可降低：如样品用量由化学分析的mL、mg级降低到仪器分析的选择性好：很多的仪器分析方法可以通过选择或调整测定的条件，使共存的组分测定时，相互间不产生干扰。

操作简便，分析速度快，容易实现自动化。

仪器分析的特点（与化学分析比较）相对误差较大。

化学分析一般可用于常量和高含量成分分析，准确度较高，误差小于千分之几。

多数仪器分析相对误差较大，一般为5%，不适用于常量和高含量成分分析。

需要价格比较昂贵的专用仪器。

仪器分析与化学分析关系仪器分析与化学分析的区别不是绝对的，仪器分析是在化学分析基础上的发展。

不少仪器分析方法的原理，涉及到有关化学分析的基本理论；不少仪器分析方法，还必须与试样处理、分离及掩蔽等化学分析手段相结合，才能完成分析的全过程。

仪器分析有时还需要采用化学富集的方法提高灵敏度；有些仪器分析方法，如分光光度分析法，由于涉及大量的有机试剂和配合物化学等理论，所以在不少书籍中，把它列入化学分析。

应该指出，仪器分析本身不是一门独立的学科，而是多种仪器方法的组合。

可是这些仪器方法在化学学科中极其重要。

它们已不单纯地应用于分析的目的，而是广泛地应用于研究和解决各种化学理论和实际问题。

因此，将它们称为“化学分析中的仪器方法”更为确切。

液相色谱根据目前市场情况主要分进口和国产两大类，进口主要有美国产Waters（实验室存有Waters1525价格：35.6W）、安捷伦（实验室存有Aglient1200价格34.5W）、塞尔泰、戴安、日本岛津等系列；国产有大连依利特、大连江申、上海上分、上海伍丰、浙江温岭、北京温分等系列。

液相色谱仪结构主要由贮液器、高压输液泵、进样器、柱子、柱温箱、检测器、数据处理系统组成。

1．贮液器：使用四元泵时（Aglient1200），A、B、C、D四相中，若所用流动相中有含盐流动相，则A、D（进液口位于混合器下方）放置含盐流动相，B、C（进液口位于混合器上方）放置不含盐流动相；A、B、C、D四个储液器中其中一个为棕色瓶，用于存放水相流动相。

在最后通常还有一个废液瓶。

使用二元泵时（Waters1525），B相位于下方，通常放置盐溶液，A相位于上方，放置有机溶剂，可使用普通玻璃溶剂瓶贮存流动相。

附流动相使用注意事项：1）流动相的纯度要求：有机溶剂必须是色谱纯，水必须是超纯水且现从纯水机中取出不能过夜，缓冲溶液需现取超纯水配置，并经过0.45um滤膜（注意水相膜与油相膜不能混用）过滤除去其中的颗粒杂质和其它物质。

任何流动相使用前都要经超声脱气，脱气后恢复到室温才使用。

流动相使用不当引起的问题：流动相不纯会增加检测器噪声从而影响检测结果，长期积累会堵塞柱子；脱气不彻底有气泡会导致压力不稳，重现性差。

2）流动相与固定相不能相互作用，否则造成柱效降低甚至损坏色谱柱。

3）样品必须溶于流动相，否则会堵塞柱子。

4）使用紫外检测器时，流动相不应有紫外吸收。

2．高压输液泵流动相由高压泵输送和控制流量。

泵由入口单向阀、出口单向阀、柱塞杆、密封圈等组成，是液相色谱仪的重要组成部分，是导致HPLC的高压、高速、高效特点的主要部件。

1）使用前先进行排气purge。

Waters1525：先用针筒从上下两个泵口的排液阀分别各抽取约5 mL流动相，再打开参比阀（向右搬），点击purge图标，冲洗泵5 min（一般是默认5 min，之后仪器自己停泵），待停泵后，压力和流速都降至0后，才能关上参比阀（向左搬紧）。

仪器分析第三章习题参考答案第三章思考题解答第三章思考题解答1.从分离原理、仪器构造及应用范围上简要比较气相色谱及液相色谱的异同点。

解：二者都是根据样品组分与流动相和固定相相互作用力的差别进行分离的。

从仪器构造上看，液相色谱需要增加高压泵以提高流动相的流动速度，克服阻力。

同时液相色谱所采用的固定相种类要比气相色谱丰富的多，分离方式也比较多样。

气相色谱的检测器主要采用热导检测器、氢焰检测器和火焰光度检测器等。

而液相色谱则多使用紫外检测器、荧光检测器及电化学检测器等。

但是二者均可与MS等联用。

二者均具分离能力高、灵敏度高、分析速度快，操作方便等优点，但沸点太高的物质或热稳定性差的物质难以用气相色谱进行分析。

而只要试样能够制成溶液，既可用于HPLC分析，而不受沸点高、热稳定性差、相对分子量大的限制。

2.液相色谱中影响色谱峰展宽的因素有哪些? 与气相色谱相比较,有哪些主要不同之处?解:液相色谱中引起色谱峰扩展的主要因素为涡流扩散、流动的流动相传质、滞留的流动相传质以及柱外效应。

在气相色谱中径向扩散往往比较显著，而液相色谱中径向扩散的影响较弱，往往可以忽略。

另外，在液相色谱中还存在比较显著的滞留流动相传质及柱外效应。

3. 在液相色谱中, 提高柱效的途径有哪些?其中最有效的途径是什么?解:液相色谱中提高柱效的途径主要有:1.提高柱内填料装填的均匀性;2.改进固定相减小粒度; 选择薄壳形担体; 选用低粘度的流动相;适当提高柱温其中,减小粒度是最有效的途径.4. 液相色谱有几种类型?它们的保留机理是什么? 在这些类型的应用中,最适宜分离的物质是什么?解:液相色谱有以下几种类型:液-液分配色谱; 液-固吸附色谱; 化学键合色谱;离子交换色谱; 离子对色谱; 空间排阻色谱等.其中;液-液分配色谱的保留机理是通过组分在固定相和流动相间的多次分配进行分离的。

可以分离各种无机、有机化合物。

液-固吸附色谱是通过组分在两相间的多次吸附与解吸平衡实现分离的.最适宜分离的物质为中等相对分子质量的油溶性试样，凡是能够用薄层色谱分离的物质均可用此法分离。