色谱法概述
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第一课色谱法概述色谱法是一种重要的分离分析方法,它是利用不同物质在两相中具有不同的分配系数(或吸附系数、渗透性),当两相作相对运动时,这些物质在两相中进行多次反复分配而实现分离。
在色谱技术中,流动相为气体的叫气相色谱,流动相为液体的叫液相色谱。
固定相可以装在柱内,也可以做成薄层。
前者叫柱色谱,后者叫薄层色谱。
根据色谱法原理制成的仪器叫色谱仪,目前,主要有气相色谱仪和液相色谱仪。
色谱法的创始人是俄国的植物学家茨维特。
1905年,他将从植物色素提取的石油醚提取液倒人一根装有碳酸钙的玻璃管顶端,然后用石油醚淋洗,结果使不同色素得到分离,在管内显示出不同的色带,色谱一词也由此得名。
这就是最初的色谱法。
后来,用色谱法分析的物质已极少为有色物质,但色谱一词仍沿用至今,在50年代,色谱法有了很大的发展。
1952年,詹姆斯和马丁以气体作为流动相分析了脂肪酸同系物并提出了塔板理论。
1956年范第姆特总结了前人的经验,提出了反映载气流速和柱效关系的范笨姆特方程,建立了初步的色谱理论。
同年,高莱(Golay)发明了毛细管拄,以后又相继发明了各种检测器,使色谱技术更加完善。
50年代末期,出现了气相色谱和质谱联用的仪器,克服了气相色谱不适于定性的缺点。
则年代,由于检测技术的提高和高压泵的出现,高效液相色谱迅远发展,使得色谱法的应用范围大大扩展。
目前,由于高效能的色谱往、高灵敏的检测器及微处理机的使用,使得色谱法已成为一种分析速度快、灵敏度高、应用范围广的分析仪器。
在这里主要介绍气相色谱分析法。
同时也适当介绍液相色谱法。
气相色谱法的基本理论和定性定量方法也适用于液相色谱法。
其不同之处在液相色谱法中介绍。
第二课气相色谱仪典型的气相色谱仪具有稳定流量的载气,将汽化的样品由汽化室带入色谱柱,在色谱柱中不同组分得到分离,并先后从色谱柱中流出,经过检测器和记录器,这些被分开的组分成为一个一个的色谱峰。
色谱仪通常由下列五个部分组成:载气系统(包括气源和流量的调节与测量元件等)进样系统(包括进样装置和汽化室两部分)分离系统(主要是色谱柱)检测、记录系统(包括检测器和记录器)辅助系统(包括温控系统、数据处理系统等)第三课气相色谱仪-载气系统载气通常为氮、氢和氢气,由高压气瓶供给。
1 色谱法理论基础1.1 色谱法概述色谱法又称色层法或层析法。
当两相做相对运动时,利用不同溶质(样品)与固定相和流动相之间的作用力(分配、吸附、离子交换等)的差别,使混合物中各组分在两相间进行分配。
由于各组分在性质与结构上的差异,与固定相发生作用的大小、强弱也有差异,因此在同一推动力作用下,不同组分在固定相中的滞留时间长短不同,从而按先后不同的次序从固定相中流出,使各溶质达到相互分离。
这种借在两相分配原理而使混合物中各组分获得分离的技术,称为色谱分离技术或色谱法。
1 色谱法理论基础1.2 色谱法分类:固定相:在色谱分离中固定不动、对样品产生保留的一相。
流动相:与固定相处于平衡状态、带动样品向前移动的另一相。
色谱法可以从以下几方面进行分类:(1)按流动相状态分类:气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱、电色谱。
(2)按固定相状态分类:气固色谱、液固色谱、气液色谱、液液色谱。
(3)按分离过程的机制分类:吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、排阻色谱。
1.3 气固色谱分析的基本原理:气固色谱分析用的色谱柱分两种类型:内装固定相的称填充柱;将固定液均匀涂敷在毛细管内壁的,称毛细管柱。
1.3 气固色谱分析的基本原理:气固色谱分析中的固定相是一种具有多孔性及较大表面积的吸附剂颗粒。
试样由载气携带进入柱子时,立即被吸附剂吸附。
载气不断流过吸附剂时,吸附着的被测组分又被洗脱下来,这种洗脱下来的现象叫脱附。
脱附的组分随着载气继续前进时,又被前面的吸附剂吸附。
随着载气的流动被测组分在吸附剂表面进行反复的物理吸附、脱洗过程。
由于被测组分中各组分的性质不同,它们在吸附剂上的吸附能力就不一样,较难被吸附的组分易被脱附,较快地移向前面。
容易被吸附的组分就不易被脱附,向前移动地慢些。
经过一定时间,即通过一定量的载气后,试样中各个组分就彼此分离而先后流出色谱柱。
气象色谱仪的基本原理是利用样品中各组分在流动项和固定项中吸附力或溶解度不同即分配系数不同,当两项做相对运时样品各组分在在色谱两项中进行反复多次分开,不同分配系数的组分在色谱中运动速度不同,滞留时间不同,分配系数小的速度快,反之,速度较慢,当样品流经一定柱长后样品的各组分就得到分离。