第一章色谱法的基本原理
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第一章色谱分离1.1基本概念1906年,俄国植物学家Tsweet提出色谱,他用碳酸钙填充竖立的玻璃管,以石油醚洗脱植物色素的提取液,经过一段时间洗脱之后,植物色素在碳酸钙柱中实现分离,由一条色带分散为数条平行的色带。
色谱现象:1)一种是CaCO3吸附,使色素在柱中停滞下来2)一种是被石油醚溶解,使色素向下移动3)各种色素结构不同,受两种作用力大小不同,经过一段时间洗脱后,色素在柱子上分开,形成了各种颜色的谱带,这种分离方法称为色谱法。
定义:色谱法是利用不同物质在互不相溶的两相中具有不同的分配系数,并通过两相不断的相对运动而实现分离的方法。
原理:利用混合物中各组分的物理、化学性质(溶解度、分子极性、分子大小和形状、吸附能力等)的差别,使各组分以不同程度分布在两相(固定相、流动相)中达到分离固定相(Stationaryphase):是色谱的基质,可以是固体物质(如吸附剂、凝胶、离子交换剂等),也可以是液体物质(如固定在硅胶或纤维素上的溶液),这些物质能与待分离的化合物进行可逆的吸附、溶解、交换等作用。
流动相(Mobilephase):在色谱分离过程中,推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体等。
1.2色谱法的特点优点:高选择性:可将性质相似的组分分开高效能:反复多次利用组分性质的差异产生很好的分离效果高灵敏性:适于痕量分析分析速度快:十几分钟完成一次;可以测多种样品应用范围广:气液固物质,化学衍生缺点:对未知物分析的定性专属性查需要与其他分析方法连用1.3分类1.3.1按照固定相1)柱色谱法2)纸色谱法3)薄层色谱法1.3.2按照流动相1)气相色谱法2)液相色谱法1.3.3按照分离机理分类1)凝胶色谱法2)离子交换色谱法3)吸附色谱法4)亲和色谱法1.3.4按照分离的对象1)凝胶过滤色谱(GFC)2)凝胶渗透色谱(GPC)1.4固定相1)一种不带电荷的具有三维空间的多孔网状结构的物质2)凝胶的每个颗粒的细微结构就如一个筛子。
色谱分析工作原理
色谱分析是一种分离和鉴定混合物中成分的技术。
它基于混合物成分在气相或液相载体中的分配行为来实现分离,并通过检测器来检测样品的组成。
色谱分析的工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 供样:将待分析的混合物注入到色谱柱中。
色谱柱是一个封闭的管状容器,内部充满了固定相或液态载体。
2. 分离:样品在色谱柱中与载体发生相互作用,并在分离过程中分解成单个化合物。
这个过程可以是气相色谱中的气体传递或液相色谱中的液体传递。
3. 检测:分离后的化合物进入检测器,通过检测器来识别和检测其存在。
常用的检测器包括紫外-可见吸收光谱仪、质谱仪和荧光检测器等。
4. 数据分析:通过收集检测器输出的数据,并与已知的标准品进行比较,从而确定待分析样品中各组分的含量。
总的来说,色谱分析利用混合物中各组分在载体中的不同分配行为,通过分离和检测技术来确定样品的组成。
不同的色谱技术有不同的工作原理,但基本思想都是在样品中引入载体,通过与载体相互作用来实现分离。
第一章色谱图概述第一节色谱图的获得色谱法(!"#$%&’$(#&)"*)是一种目前使用最广泛的和有效的分离、分析方法。
色谱(!"#$%&’$(#&%)这一概念最早是由俄国植物学家+,-.’’提出,/012年他在一根细长的玻璃管中装入碳酸钙粉末,然后把植物绿叶的石油醚的萃取液倒入管中的碳酸钙上,萃取液的色素就被吸附在管上部的碳酸钙上,再用纯净的石油醚洗脱这些被吸附的色素,于是在碳酸钙上形成了一圈一圈的色带(图34/4/),这些色带被称为色谱,这就是世界上得到的最早的色谱图。
柱中的碳酸钙被称为固定相(,’&’5$6&#*)"&,.),而用作洗脱液的石油醚则被称为流动相(%$758.)"&,.),流动相可以是气体、液体和超临界流体。
将欲被分离的混合物放在固定相上,然后用流动相去洗脱放在固定相上的混合物,这一过程称为洗脱(.89’5$6)。
在洗脱过程中混合物中的不同组分得到分离,陆续从固定相中洗脱下来。
记录这一分离和洗脱过程的图谱就是色谱图34/4/+,-.’’色谱分离示意图(&)刚刚加入萃取液;(7)已加入部分溶剂淋洗图(!"#$%&’$(#&%)。
色谱方法种类很多,分类的方法也很多。
根据流动相是气体还是液体,色谱可分为气相色谱((&,!"#$%&’$(#&)"*)和液相色谱(85:95;!"#$%&’$(#&)"*)。
当流动相是在接近它的临界温度和压力下工作的液体,而这种液体在常温和常压下是气体时,这种流动相就不能简单地说是气体或液体了,这种色谱就称为超临界流体色谱(,9).#!#5’5!&8<895;!"#$%&’$(#&)"*)。
色谱分析的原理
色谱分析的原理是利用物质在不同相中的分配与吸附行为,通过物质在固-液、固-气或液-液等不同相之间的分配系数差异,以及固定相或液-固相对物质的选择性吸附能力,实现分离和
检测物质的方法。
色谱分析中主要有气相色谱(GC)和液相色谱(LC)两种常用方法。
气相色谱是利用物质在气相与液相之间的分配行为进行分离与检测的方法。
在气相色谱中,样品经过蒸发后被注入气相色谱柱,柱中填充了具有选择性的固定相。
样品中的组分在固定相与气相之间分配,并随着气相流动被逐渐分离。
最后,通过检测器检测各组分的信号,得到分离物质的峰。
液相色谱是利用物质在固体或液体固定相与液相之间的分配与吸附行为进行分离与检测的方法。
在液相色谱中,样品溶解于溶剂中形成流动相,与固体或液体固定相相互作用,从而实现分离。
液相色谱的固定相可以是固定在柱内或涂覆在固体支撑上,也可以是吸附在固体支撑上的液相固定相。
在液相中,各组分会因为固定相的不同选择性而分离,再通过检测器进行检测。
无论是气相色谱还是液相色谱,其分离的关键在于选择合适的固定相和移动相以及使用合适的检测器。
固定相的选择应根据样品性质和分析目标来确定,以实现分离和富集分析物质。
移动相选择应根据固定相的选择,以获得较好的分离效果和分离速度。
检测器则可根据分析物质的性质选择不同的检测方法,如紫外-可见吸收检测器、荧光检测器、质谱检测器等。
总之,色谱分析的原理基于物质在不同相中分配与吸附行为,通过选择合适的固定相和移动相以及使用适当的检测器,可以实现对样品中组分的分离和检测。
这种分析方法在化学、生化、环境、医药等领域具有广泛的应用。