仪器分析高效液相色谱
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第17章HPLC法17.1 内容提要17.1.1 基本概念高效液相色谱法──在经典液相色谱法的基础上,引入了气相色谱(GC)的理论,在技术上采用了高压泵、高效固定相和高灵敏度检测器,使之发展成为高分离速率、高分离效率、高检测灵敏度的高效液相色谱法,易称为现代液相色谱法。
高效液相色谱仪──采用了高压输液泵、高效固定相和高灵敏度检测器等装置的液相色谱仪称为高效液相色谱仪。
梯度洗脱──用两种(或多种)不同极性的溶剂,在分离过程中按一定程序连续的改变流动相的浓度、配比和极性,使样品中各组分能在最佳的分配比下出峰的操作技术。
也称为梯度淋洗。
低压梯度──又称外梯度,特点是先混合后加压。
它是采用在常压下预先按一定的程序将溶剂混合后再用泵输入色谱柱系统,易称为泵前混合。
高压梯度──又称内梯度,特点是先加压后混合。
它有两台高压输液泵、梯度程序器(或计算机及接口板控制)、混合器等部件组成。
两台泵分别将两种极性不同的溶剂输入混合器,经充分混合后进入色谱柱系统,是一种泵后高压混合形式。
柱外效应──由色谱柱以外的因素引起的色谱峰形扩展的效应。
柱外因素常指从进样口到检测器之间,除色谱柱以外的所有死时间,如进样器、连接管、检测器等的死体积,都会导致色谱峰形加宽、柱效下降。
液固吸附色谱法──以固体吸附剂为固定相,吸附剂表面的活性中心具有吸附能力,样品分子被流动相带入柱内,它将与流动相溶剂分子在吸附剂表面发生竞争吸附性。
K值大的强极性组分易被吸附,K值小的弱极性组分难被吸附,样品组分因此被分离。
液液分配色谱法──根据物质在两种互不相溶(或部分互溶)的液体中溶解度的不同,有不同的分配,从而实现分离的方法。
分配系数较大的组分保留值也较大。
正相分配色谱法──流动相极性低而固定相极性高的称为正相分配色谱法。
反相分配色谱法──流动相极性高而固定相极性低的称为反相分配色谱法。
化学键合相──利用化学反应将有机分子键合到载体表面上,形成均一、牢固的单分子薄层而形成的各种性能的固定相。
仪器分析高效液相色谱法高效液相色谱法(HPLC)是一种常用的仪器分析方法,广泛应用于化学、药学、环境科学、食品科学等领域。
本文将介绍HPLC的原理、仪器组成、操作步骤以及应用领域。
HPLC的原理是利用样品在液态流动条件下在固定相上的分配行为进行分离和定量分析。
相比于传统的色谱法,HPLC具有操作简便、分离效果好、灵敏度高等优点。
HPLC的仪器组成主要包括溶液配制系统、进样系统、柱温控制系统、分离柱、检测器和数据处理系统。
其中,溶液配制系统主要用于调配流动相,进样系统用于将样品注入分离柱,柱温控制系统用于控制柱温度,分离柱用于实现样品的分离,检测器用于检测样品,数据处理系统用于处理和分析检测结果。
HPLC的操作步骤如下:1.首先,需要根据需要选择合适的固定相和流动相,然后将固定相充填到分离柱中。
2.将样品溶解于合适的溶剂中,并按照一定的稀释比例稀释溶液。
3.将稀释后的溶液注入进样器中。
4.打开柱温控制系统,设置合适的柱温。
柱温的选择应考虑到样品的性质以及分离柱的要求。
5.打开溶液配制系统,调配合适的流动相,并将流动相以一定的流速通过分离柱。
6.启动检测器,并设置适当的检测波长和灵敏度,以便对样品进行检测。
7.数据处理系统会自动记录检测结果,并进行相应的数据处理和分析。
HPLC广泛应用于化学、药学、环境科学、食品科学等领域,常见的应用包括药物分析、环境污染物检测、食品成分分析等。
例如,可以利用HPLC对药物中的成分进行分离并进行定量分析,以保证药物的质量和疗效。
在环境科学中,HPLC可以用于检测空气、水体和土壤中的有机污染物。
在食品科学中,HPLC可以用于检测食品中的残留农药、添加剂和重金属等。
总之,HPLC是一种常用的高效仪器分析方法,通过流动相在固定相上的分配行为实现样品的分离和定量分析。
由于其操作简便、分离效果好、灵敏度高等优点,成为化学、药学、环境科学、食品科学等领域中不可或缺的分析工具。
高效液相色谱习题一:选择题1.在液相色谱法中,提高柱效最有效的途径是(D )A.提高柱温B.降低板高C.降低流动相流速D.减小填料粒度2.在液相色谱中,为了改变柱子的选择性,可以进下列那种操作(C )A. 改变固定液的种类B.改变栽气和固定液的种类C. 改变色谱柱温D.改变固定液的种类和色谱柱温3.在液相色谱中,范第姆特方程中的哪一项对柱效的影响可以忽略( B )A.涡流扩散项B.分子扩散项C.流动区域的流动相传质阻力D.停滞区域的流动相传质阻力4. 在高固定液含量色谱柱的情况下,为了使柱效能提高,可选用 (A )A.适当提高柱温B.增加固定液含量C.增大载体颗粒直径D.增加柱长5. 在液相色谱中, 为了提高分离效率, 缩短分析时间, 应采用的装置是 ( B )A. 高压泵B. 梯度淋洗C. 贮液器D. 加温7. 在液相色谱中, 某组分的保留值大小实际反映了哪些部分的分子间作用力?( C )A. 组分与流动相B. 组分与固定相C. 组分与流动相和固定相D. 组分与组分8. 在液相色谱中, 通用型检测器是 (A )A.示差折光检测器B.极谱检测器C.荧光检测器D.电化学检测器9. 在液相色谱中, 为了获得较高柱效能, 常用的色谱柱是 (A )A.直形填充柱B.毛细管柱C.U形柱D.螺旋形柱10. 纸色谱的分离原理, 与下列哪种方法相似? ( B)A.毛细管扩散作用B.萃取分离C.液-液离子交换D.液-固吸附二:简答题1. 在液相色谱中,色谱柱能在室温下工作,不需恒温的原因是什么?答:由于组分在液-液两相的分配系数随温度的变化较小,因此液相色谱柱不需恒温三:计算题1. 一液体混合物中,含有苯、甲苯、邻二甲苯、对二甲苯。
用气相色谱法,以热导池为检测器进行定量,苯的峰面积为1.26 cm2。
甲苯为0.95 cm2,邻二甲苯为2.55 cm2,对二甲苯为1.04 cm2。
求各组分的百分含量?(重量校正因子:苯0.780,甲苯0.794,邻二甲苯0.840.对二甲苯0.812)。
高效液相色谱法(HPLC) 是在气相色谱和经典液相色谱的基础上,采用高压泵、高效固定相以及高灵敏度检测器等新实验技术建立的一种液相色谱分析法。
特点:高压、高柱效、高灵敏度2.HPLC中分离条件的选择:a.固定相与装柱方法的选择:选粒径小的、分布均匀的球形固定相(dp≤10μm)首选化学键合相,匀浆法装柱b.流动相及其流速的选择: 选粘度小、低流速的流动相c.柱温的选择:选室温25-30℃左右。
太低流动相黏度增加,太高容易产生气泡第一节液-固色谱法1.液-固色谱法是利用各组分在固定相上的吸附能力不同进行分离的,也称液-固吸附色谱。
2.分离原理.:组分分子与流动相分子竞争吸附吸附剂表面活性中心,靠组分分子的分配比不同而分离。
3.吸附剂吸附试样的能力,主要取决于吸附剂的比表面积和理化性质,试样的组成和结构以及流动相的性质等。
1)组分与吸附剂的性质相似时,易被吸附;2)组分分子结构与吸附剂表面活性中心的刚性几何结构相适应时,易于吸附。
吸附色谱是分离几何异构体的有效手段;不同的官能团具有不同的吸附能力,因此,吸附色谱可按族分离化合物4.固定相:常用的液-固色谱固定相是表面多孔和全多孔微粒型硅胶、氧化铝等。
一般采用5~10μm的全多孔型微粒。
这些吸附剂的极性都比较大,对非极性组分的保留能力较弱,与极性化合物的相互作用较强。
5.流动相:在液-固色谱中,选择流动相的基本原则是极性大的试样用极性较强的流动相,极性小的则用低极性流动相。
液-固色谱的流动相必须符合下列要求:1)能溶解样品,但不能与样品发生反应。
2)与固定相不互溶,也不发生不可逆反应。
3)粘度要尽可能小,这样才能有较高的渗透性和柱效。
4)应与所用检测器相匹配。
例如利用紫外检测器时,溶剂要不吸收紫外光。
5)容易精制、纯化、毒性小,不易着火、价格尽量便宜。
第二节化学键合相色谱法1.液液分配色谱法分离原理:根据物质在两种互不相溶的液体中溶解度的不同,在两溶液间进行不同分配而实现分离。
第二章高效液相色谱分析§2.1 高效液相色谱法概述(掌握)2.1.1 高效液相色谱法的特点1、与经典液相色谱法比较2、与气相色谱法比较3、高效液相色谱法的发展A、固定相的变化填料粒度减小,粒型规整;键合型固定相;整体结构固定相;亲和固定相。
目前,出现使用1.0µm填料的超高压液相色谱。
B 、流动相变化目前,出现120~220℃超热水为流动相、FID 和FPD 检测器的HPLC 。
C 、全新方法剪切流路液相色谱;不同分离机制组合的多维液相色谱以及HPLC 与MS 、NMR 、IR 联用的多维液相色谱法。
4、高效液相色谱法的特点①高压 :采用高压输液设备,(150~350)× 105 Pa ②高速:分析速度快; ③高效:柱效很高。
(n>30000),可以在数分钟内完成数百种物质的分离;④高灵敏度:10—9g (UV );10—11g (荧光检测)。
5、高效液相色谱法的局限①溶剂用量太大;②缺乏诸如气相色谱使用的TCD 、FID 通用型检测器; ③不能替代气相色谱法,难分离化合物(柱效10万以上),必须使用毛细管气相色谱法进行分离; ④不能替代中、低压柱色谱法,一些生物活性化合物不能承受200kPa ~1MPa 压力。
§2.2 影响色谱峰扩展及色谱分离的因素(了解)2.2.1 影响色谱峰的扩展的因素高效液相色谱法的基本概念及理论基础,与气相色谱法是基本一致的,其区别主要在于流动相的不同。
现根据速率理论及色谱峰扩展及色谱分离的影响讨论如下:高效液相色谱的范氏方程:2222m p sm p s fd m p mm s C d C d C d C D H d u u u D D D λ⎛⎫=++++ ⎪ ⎪⎝⎭ 若将上式简化,可写作:BH A Cu u=++这与气相色谱的速率方程形式是基本一致的,主要区别在于纵向扩散项可以忽略不计,影响柱效的主要因素是传质项。
仪器分析—高效液相色谱法高效液相色谱(HPLC)是一种分离和定量化学物质的分析技术。
它广泛应用于生物医药、食品安全、环境监测等领域。
HPLC的原理基于样品在流动相中的分配行为,通过调节流动相成分和流速,实现对样品中化合物的分离和定量。
HPLC的特点之一是分离效率高。
其分析柱内有高效填料,通常是细小颗粒的吸附剂,能够提供大的表面积,有效地增加了分析柱与流动相接触的面积,从而提高了分离能力。
此外,在HPLC中还可以根据需要选择适当的流动相,调节柱温和压力等条件,进一步优化分析条件,提高分离效果。
其次,HPLC的灵敏度高。
在HPLC中,使用的检测器通常有紫外-可见光谱法、荧光法、质谱法等。
这些检测器可以实现对特定化合物的高选择性检测,而且还能够对不同化合物进行同时检测。
对于低浓度的化合物,可以通过选择合适的检测器和优化分析条件,提高检测灵敏度,使得即使在样品中含量很低的化合物也能够被准确地检测到。
此外,HPLC在分析速度和样品处理方面也比较快捷。
与传统的柱色谱技术相比,HPLC使用的高压泵可以提高流动相的速度,从而缩短分析时间。
对于样品预处理方面,使用HPLC时只需要进行简单的处理,如溶解样品并过滤,就可以直接进入分析阶段。
这使得HPLC具有高通量分析的优势,能够在短时间内快速分析大量样品。
此外,HPLC还可与其他技术结合应用。
例如,HPLC-质谱联用技术可以实现对样品中化合物的分离和结构的同时鉴定,具有非常高的分析灵敏度和选择性。
HPLC还可以与色谱预处理、液相萃取和样品前处理等技术结合,提高样品的净化效果和检测灵敏度。
综上所述,HPLC是一种高效、灵敏和多功能的分析技术,被广泛应用于各个科学领域。
它的分离效率高,灵敏度高,分析速度快,样品处理简便,可以与其他技术结合使用,提高分析的效果和可靠性。
在今后的科学研究和实际应用中,HPLC将继续发挥重要的作用。
仪器分析实验HPLC性能检查和参数测定HPLC(高效液相色谱)是一种广泛应用于化学分析和生物科学领域的分析工具。
在进行HPLC分析之前,需要对仪器进行性能检查和参数测定,以确保仪器的正常运行并获得准确的分析结果。
一、HPLC性能检查:1.系统漏率检查:将HPLC柱安装在系统中,关闭柱前和柱后的开关,然后观察系统是否存在漏气。
如果存在漏气,应检查并修复可能的漏点。
2.系统稳定性检查:打开系统,让其稳定运行30分钟,观察系统是否有任何问题,例如气泡形成或压力不稳定等。
如果出现异常,应检查并修复问题。
3.系统噪声检查:将检测器设置为负值和零值,并观察噪声水平。
如果噪声过高,可以检查并清洁检测器或更换耗材。
二、HPLC参数测定:1.流速测定:测定流速是确保HPLC系统正常运行的重要参数。
可以使用标准溶液通过系统进行测定,记录流速,以确保其稳定性和准确性。
2.程序温度测定:对于一些分析,需要控制系统温度以保持准确的分析结果。
使用温度传感器测量系统温度,确保其与设定的温度一致。
3.峰面积测定:使用标准品进行测定,记录峰面积,并与文献或已知值进行比较,以验证分析方法的准确性。
4.分辨率测定:使用合适的混合物进行测定,计算分离峰的分辨率。
分辨率测定是评估HPLC方法性能的重要指标之一需要注意的是,HPLC参数测定的具体方法和步骤可能会因应用和分析对象的不同而有所变化。
在进行参数测定时,应参考相关文献和方法,并按照实验要求进行操作。
总之,HPLC性能检查和参数测定是确保HPLC系统正常运行和获得准确分析结果的关键步骤。
通过定期检查和测定,可以保证仪器的稳定性和可靠性,并确保实验结果的准确性和可重复性。