色谱柱原理及使用ppt课件

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柱色谱PPT课件

24
吸附色谱三要素－洗脱剂
极性小
大
溶剂组合
己烷－苯苯－乙醚苯－乙酸已酯氯仿－乙酸已酯氯仿－甲醇丙酮－水甲醇－水
25
吸附色谱三要素－洗脱剂
层析时，如被分离的物质含有羧基或氨基等极性强的官能团，容易发生色带扩散和拖尾现象，为了防止这种现象达到有效分离: ❖ 在分离含有羧基的试样时，可加少量的醋酸； ❖在分离含有氨基试样时，可加少量的氨水、吡啶、二已胺等溶剂，以控制它们的解离，消除拖尾，提高层析效能。
溶于层析时所用的溶剂中； 2）能保持一定量的固定相，并使流动相能自由通过，
并不改变其组成； 3）保持固定相的量应尽量多，最好能达到支持剂重
量的50％以上。
30
分配色谱三要素-支持剂和固定相
❖ 纤维素：含水量可达25％，层析用纤维素可分两种，即天然纤维素和微晶纤维素。纤维素上有许多羟基，易与水形成氢键而将水吸附，这种吸附着的水分形成分配柱层析中的固定相。
31
分配色谱三要素-洗脱剂
2 溶剂（洗脱剂）一般是根据分配层析所使用的固定相和欲分
离化合物的性质来选择溶剂。在分配层析中通常是用水为固定相，选用与水不混溶的溶剂作为流动相。
在实际操作中多用混合溶剂作为洗脱剂，使用时可调整溶剂系统的组成和各组分的比例，以获得理想的溶剂系统，并加入醋酸、氨水等弱酸、弱碱，以防止某些被分离组分的离解。
干法装柱将吸附剂通过漏斗形成细流，慢慢加入柱内，同时不断敲打使之均匀。打开下端活塞，从上端倒入洗脱剂冲柱，以排出柱内气泡，并保留一定液面
湿法装柱
在柱中装入最初要用的洗脱剂，再倒入吸附剂，同时打开下端活塞，使洗脱剂带动吸附剂沉降到柱下端至完全，在吸附剂上面加少许棉花或小片滤纸。

柱色谱分离实验ppt课件

•
二、实验原理
固定相、流动相的物理状态
液—固色谱法气—固色谱法气—液色谱法
液—液色谱法柱柱色色谱谱法法（（ccoolluummnncchhrroommaattooggrraapphhyy））
色
纸色谱法（paper chromatography）
谱操作形式薄层色谱法（TLC）
法
气相色谱（GC）
级的物质量。分析速度快几分钟或几十分钟内可以完成一个试样分析。
柱色谱法分离甲基橙和甲基蓝
实验原理
甲基橙和亚甲基蓝均为指示剂,它们的结构式如下所示:
甲基橙
亚甲基蓝
由于甲基橙和亚甲基蓝的结构不同,极性不同,吸附剂对它们的吸附能力不同,洗脱剂对它们的解析速度也不同,极性小、吸附能力弱、
解析速度快的亚甲基蓝先被洗脱下来，而极性大、吸附能力强、解析速度慢的甲基橙后被洗脱下来，从而使两种物质得以分离。本实验以硅胶为吸附剂，95%乙醇作为洗脱剂，先洗出亚甲基蓝，再用蒸馏水作洗脱剂把甲基橙洗脱下来。
三、实验内容
加样样品为液体，可直接加样；样品为固体，可选
择合适溶剂溶解为液体再加样。加样时，要沿管壁慢慢加入至柱顶部，勿使样品搅动吸附剂表面。
洗脱
三、实验内容
在柱顶不断加入洗脱剂，使洗脱剂永远保持有适当的量，不要让洗脱剂表面流干，使流动相流速适当。
•洗脱时应注意：
•（1）向柱内加入95%乙醇溶液洗脱（可以通过注射器沿管壁或安装滴液漏斗）在恒压或加压条件下进行洗脱。控制流出速度1滴/秒。逐渐出现色层带分离。
三、实实验验步内骤:容柱色谱操作：
•干法：10g 硅胶 +乙醇
•先用乙醇后用水
•操作

色谱分析—柱色谱(分析化学课件)

柱色谱应用
（五）分子排斥色谱（size- exclusion chromatography）原理：按分子大小分离。小分子可以扩散到凝
胶空隙，由其中通过，出峰最慢；中等分子只能通过部分凝胶空隙，中速通过；而大分子被排斥在外，出峰最快；溶剂分子小，故在最后出峰。
全部在死体积前出峰；可对相对分子质量在100-105范围内的化合物按质量分离。
柱色谱应用
（三）离子交换色谱（ion-exchange chromatography）原理：组分在固定相上发生的反复离子交换反应；固定相：阴离子或阳离子离子交换树脂；流动相：阴离子离子交换树脂作固定相，采用酸性水溶液；阳离子离子交换树脂作固定相，采用碱性水溶液；阳离子交换：R-SO3H+M+ =R-SO3 M+H + 阴离子交换：R-NR4OH+X-=R-NR4 X+OH应用：离子、可离解的化合物、氨基酸和核酸等。
柱色谱应用
1.吸附剂吸附剂为多孔性微粒物质。常用的有硅胶、氧化铝、聚酰胺和大孔吸附树脂等。需满足以下条件： ❖具有较大的吸附表面和吸附中心； ❖与样品、溶剂和洗脱剂均不发生化学反应； ❖不能被溶剂或洗脱剂溶解； ❖粒度均匀，且有一定的粒度。
柱色谱应用
（1）硅胶适用于酸性或中性物质（2）氧化铝碱性氧化铝 pH 9.0～10.0 适于分析碱性、中性物质中性氧化铝 pH＞7.5 适于分析酸性碱性和中性物质酸性氧化铝 pH 4.0～5.0 适于分析酸性、中性物质（3）聚酰胺氢键作用，氢键能力↑强，组分越后出柱。注：吸附剂含水量越大，活性级别越高，吸附活性越低，吸附能力越弱。
柱色谱应用
A
B
C
D
柱色谱应用

常用液相色谱柱原理及使用与维护保养PPT

优化方法
2
流动相浓可最大化柱的分离效率。
3
其他因素
流动相配比、pH、缓冲剂的选择和添加等因素对柱的影响合理控制以保证柱的寿命和效能。
液相色谱柱的使用注意事项
避光
溶剂、样品和固定相种类不同、pH值不同时，柱的影响因素也不同。
柱后系统
在固定相的保护下避免混杂污染，需要定期清洗、维护流动相使其稳定。
常见的液相色谱柱材料
C1 8固定相
极佳的耐水性和极性选择性，强了解对齐作用，能保留并分离大部分非极性化合物。
C8固定相
与C18固定相类似，但对一些极性化合物有更强的亲和力。
C4固定相
针对较为极性的化合物进行的分离，一般用于富集和预分离。
液相色谱柱的选择与优化
1
选柱原则
分析物性质、柱材选用、固定相浓度、
样品处理
避免样品中有颗粒物、化合物堵塞缓冲期、流量计、检测器等器件。
液相色谱柱的维护保养方法
1
固定相的重新平衡
柱使用一段时间之后，固定相会逐渐老
流动相的定期更换
2
化，出现问题时，需要进行反相和正相清洗。
某些流动相在特定条件下会出现化学变
化，影响柱的使用寿命。
3
柱的收纳和储存注意事项
需要在避光、低湿度、适温、无异味的环境下进行柱的存储。
常见的色谱柱问题和解决方案
柱子变脏
提示柱子可能有混杂物污染，可以考虑使用反相柱或者…
柱子漏液
可能是管接口关系不太紧密或者管道盲板故障，可以检查密封情况。
柱子分离效率低
建议从固定相性质、流动相配比、检测器选择等多方面考虑优化。
离子交换柱
离子柱是选择性分离离子混合物的有用工具。

色谱柱使用及维护ppt课件

柱填料：色谱柱担体，常用的填料为硅胶、多孔聚合物、氧化铝等
认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“ 精准扶贫”项目
硅胶填料的特性
优点
优良的物理特性可控的成熟工艺理想的表面活性优良的溶剂兼容性（不存在不溶胀）
认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“ 精准扶贫”项目
实验室常用色谱柱：C8柱、C18柱、氰基柱、苯基柱、氨基柱、手性柱、离子交换柱
不同色谱柱的选择依据色谱柱的结构良好的色谱柱使用习惯及维护建立方法时应注意的事项色谱柱失效的特征指示
认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“ 精准扶贫”项目
认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“ 精准扶贫”ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 目
可能原因： a)填料丢失，多见于酸性物质，换柱 b) 溶剂效应，采用流动相溶解样品
解决方法：换柱采用流动相溶解增加缓冲盐的浓度，抑制次保留效应提高柱温，加快传质速率
认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“ 精准扶贫”项目
产生次保留效应的因素--离子交换效应离子交换效应：质子化的碱性分子与离子化的硅羟
基发生离子交换产生次级保留效应
认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“ 精准扶贫”项目

色谱法原理及应用ppt课件

2024/8/5
5. 联机的定性方法色谱-质谱联用仪（GC-MS；LC-MS）色谱-红外光谱联用仪；组分的结构鉴定
1.0 DEG/MI N
HEWLET PTACKAR
5972A
D
Mass Selectiv eDetecto r
Sample
DC AB
Sample
HEWLETT PACKARD
5890
2024/8/5
2.色谱法分类
气相色谱：流动相为气体（称为载气）。按分离柱不同可分为：填充柱色谱和毛细管柱色谱；按固定相的不同又分为：气固色谱和气液色谱
1952年James和Martin发表了从理论到实践比较完整的气液色谱方法，因而获得了1952年的诺贝尔化学奖。
2024/8/5
液相色谱：流动相为液体（也称为淋洗液）。按固定相的不同分为：液固色谱和液液色谱。离子色谱：液相色谱的一种，以特制的离子交换树脂为固定相，不同pH值的水溶液为流动相。
2024/8/5
（2）碳数规律定性同系物间，在一定温度下，调整保留值的对数与该分子
的碳数成线性关系，即
2024/8/5
4、影响保留值测定准确性的因素 1．死时间的影响及计算方法
2．载体吸附作用的影响 3．进样量的影响 4．载气纯度的影响（1）载气中水分对保留值的影响（2）载气中含氧量对保留值的影响 5．固定液纯度的影响
Gas Chromatograph (GC)
B A CD
Separation
Mass Spectrometer (MS)
A B C D
Identification
2024/8/5
二、色谱定量分析方法
1、定量分析的基本公式 2、定量校正因子的测定

色谱法的基本原理PPT课件

（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
ห้องสมุดไป่ตู้✓ 分离机制见图示
✓ 阳离子交换树脂 RSO3-H+ + X+ → RSO3-X+ + H+
固定离子可交换离子待测离子
选择性系数
K S [ [R R3 3 S S H X O O ] ]S S[ [H X ] ]m m [R [R3 S 3 H S X O ]O ] S S[[ H X ]] m
色谱图相关术语
.峰面积(Peak Area): .标准偏差(σ)(Standard Error): .拖尾峰(Tailing Peak): .前伸峰(Leading Peak):
.鬼峰,假峰(Ghost Peak):
色谱图相关术语
. 基线(Baseline): . 基线飘移(Baseline Drift): . 基线噪声(N) (Baseline Noise): . 谱带扩展(Band Broadening):
✓ 分离机制见图示
狭义分配系数
K Cs Xs Vs Cm Xm Vm
Cs为溶质分子在固定的相浓中度 Vs为固定相的体积 Cm为溶质分子在流动的相浓中度 Vm为流动相的体积
注：K与组分的性质、流动相的性质、固定相的性质以及柱温有关 next
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
注：Ka与组分的性质、吸附剂的活性、流动相的性质及温度有关 next
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

柱色谱实验ppt课件

2、柱子中若有气泡或装填不均匀，将给分离造成什么样的结果？如何避免？
答：柱子若装填不均匀或有气泡会造成洗脱剂流动不规则而形成“沟流”，引起色谱带变形，影响分离效果。
操作方法：用溶剂和少量吸附剂充填柱子，装填到合适的高度。在装填之前，应将被玻璃棉和砂子用溶剂润湿，否则柱子会有空气泡。此外，还可以预先将溶剂和吸附剂调好，倒入柱子里，使它慢慢沉落，如果柱子底部有旋塞，可以打开旋塞。溶剂慢慢流过柱子，使吸附剂装填均匀。也可以用铅笔或其他木捧敲打，使吸附剂沿管壁沉落。
色谱法的基本原理是利用混合物各组分在某一物质中的吸附或溶解性能即分配的不同或其它亲和作用性能的差异混合物的溶液流经该种物质进行反复的吸附或分配等作用从而将各组分分开
柱色谱实验
一、实验目的
1、学习并掌握色谱法的原理及其应用。 2、学习并掌握柱色谱的实验操作技能。
二、实验原理
色谱法亦称色层法，层析法等，是分离，纯化和鉴定有机化合物的重要方法之一。
d. 试样中的非极性组分很少被吸附，首先被洗脱出来，极性大的组分吸附较强，后被洗脱出来。
注意事项
1. 装柱要紧密，要求无断层、无缝隙，无气泡。 2. 在装柱、洗脱过程中，始终保持有溶剂覆盖
吸附剂。一个色带与另一色带的洗脱液的接受不要交叉。
七、思考题 1、为什么极性大的组分要用极性较大的溶剂洗脱？答：根据相似相溶原理，极性大的组分在极性大的溶剂中溶解度较大，易于（和极性小的组分分离）洗脱。
柱色谱
1 吸附剂常用的吸附剂：氧化铝，硅胶，氧化镁，碳酸钙，活性炭或纤维素粉。选择吸附剂的首要条件：不与被分离物或展开剂发生化学反应。吸附能力与以下几点有关：（1）吸附剂颗粒大小（2）吸附剂含水量
高度以下，这样将会出现气泡或裂缝。柱顶部 1/4处一般不充填吸附剂，以便使吸附剂上面始终保持一液层。

气相色谱柱专业知识课件

有机合成高分子聚合物吸附+分配机制
装柱过程： 1）空柱管→酸洗，碱洗，乙醚洗 2）固定液（<20%）→溶解在有机溶剂→载体 3）静态老化 4）动态老化
第四节检测器
检测器：是将流杰出谱柱旳被测组分旳浓度转变为电信号旳装置
一、气相色谱检测器分类二、常用检测器旳特点和检测原理三、检测器旳性能指标
气相色谱柱
（一）载体
1．作用：承载固定液旳作用
2．要求：比表面积大（多涂渍固定液）无吸附性（不吸附被测组分）化学惰性（不与固定液发生化学反应）热稳定性好一定旳机械强度
续前
3．分类：（1）硅藻土类：具有一定粒度旳多孔性固体微粒
红色：吸附力强，与非极性物质配伍白色：吸附力弱，与极性物质配伍（2）非硅藻土类：玻璃微球，石英微球，
注：对于中档极性组分，若沸点相同，则按极性顺序出柱，极性较强旳后出柱
续前
b．按化学官能团相同选择：固定液与被测组分化学官能团相同，作用力强，选择性高
酯类——选酯或聚酯固定液醇类——选醇类或聚乙二醇固定液
（2）按组分性质旳主要差别选择
组分旳沸点差别为主 —— 选非极性固定液按沸点顺序出柱沸点低旳先出柱
➢ 小结：
固定液分类，固定液选择，分离条件选择两种类型检测器特点，检测原理，使用注意敏捷度与检测限优劣衡量
Sm
A C1
C2 w
60
[mV s / g]
S m 指1秒钟携带1g样品进入检测器所产生的信号强度
A — —峰面积(cm2 )
C1 — —记录器灵敏度（mV / cm） C2 — —记录纸纸速倒数（min/ cm）
w — —进样量（g）
（三）检测限（敏感度）：

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（3）再将色谱柱正向连接，不接检测器。用水-有机相（90：10～95:5），以0.3～ 0.6ml/min流速冲洗20～30min。（目的是冲洗出柱出口端无机杂物与筛板孔杂物，使筛板正常）
（4）连接检测器，开启柱温达30℃～40℃，用水-有机相（90：10～ 95:5），以0.3～0.6ml/min流速冲洗4h以上。（目的是充饱和色谱柱，去除柱内空气）（5）用水-有机相（10：90～5:95），以0.3～0.6ml/min流速冲洗2h以上 [或在120min内以水-有机相（95:5→0:100）梯度变化，以0.3～ 0.6ml/min流速冲洗]→再用100%有机溶剂，以0.3～0.6ml/min流速冲洗 1h以上→最后用100%有机溶剂，以1ml/min流速冲洗1h以上。（目的是老化色谱柱）（6）在平衡前根据水相-有机相的比例，首先调整水-有机相的比例接近流动相水相-有机相的比例，以1ml/min流速冲洗30左右（目的是相平衡过渡）。如果流动相中含有缓冲盐，决不可在柱老化后立即用流动相平衡，必需先用90%以上水进行预平衡30min以上，否则，会导致缓冲盐在柱内析出结晶，严重时会将新柱永久不可逆地损坏。
+
色谱柱原理及使用
பைடு நூலகம்
+
1.2 液相色谱柱的结构及其主要功能
液相色谱柱由柱管、压帽、卡套（密封环）、筛板（滤
片）、接头、螺丝（封头）与柱填料等组成。
柱管：多用不锈钢制成，若果使用时柱压不高于70 kg/cm2时，也可采用厚壁玻璃或石英管，管内壁要求有很高的光洁度。用于柱填料的装填。压帽：即色谱柱两端套合于柱管端外壁的塑性圆柱帽，中部有
小孔，多为聚四氟乙烯制成，用于固定筛板。
密封环：位于接头螺旋环内壁的弹性环，多为聚四氟乙烯制成，用于色谱柱两端压帽与柱外壁的密封。
(3)对新柱正确老化处理的必要性认识：新购色谱柱出厂前均采用适合的运载溶剂（Shipping Solvent）饱和，密封，由于运输过程周期较长，柱床容易干涸，所以新柱使用前需重新饱和与老化。若老化方法不正确或时间不够，极易导致色谱柱在使用较短时间后即产生分离度下降、峰形变差、峰拖尾等柱效降低的情况。需根据色谱柱不同类型选择不同饱和与老化方法。
（10）备注：老化用有机溶剂推荐使用色谱级甲醇，不同品牌色谱柱需区别对待；水需用去离子的超纯水。若色谱柱使用后入库保存，长时间未使用，重新使用时仍需重新饱和。方法是：用水-有机相（90：10～95:5），以 0.6ml/min流速冲洗1h以上→再用100%有机溶剂，以1ml/min流速冲洗 30min以上→然后调整水-有机相的比例接近流动相水相-有机相的比例，以1ml/min流速冲洗30左右→最后用流动相平衡1h以上，进样检测。必需注意流动相pH值不能超过色谱柱pH耐受范围，过酸容易使键合相变态，过碱则易导致硅胶溶解柱床塌陷。（11）特别提示：当供试品溶液中含有一定量表面活性剂，多次进样后，由于表面活性剂会在筛板及硅胶表面形成表面膜，导致峰变宽、拖尾甚至分叉。此时，处理方法如下：将色谱柱反向连接接，不接检测器，用水-乙腈（90：10～95:5），以0.6ml/min流速冲洗2h以上→再用100%乙腈，以0.6ml/min流速冲洗1h以上→然后正向连接好色谱柱，用水-乙腈（90： 10～95:5），以1ml/min流速冲洗1h以上→再用100%乙腈，以1ml/min 流速冲洗1h以上，即可恢复。
2.2正相色谱柱（Normal –Phase Chromatography column）
目前，正相色谱分析最常用的是氨基柱与氰基柱。 2.2.1氨基柱（-NH2）氨基柱可以同时用于正相条件和反相条件，但多用于正相色谱条件。使用时需注意，正相反相交替使用时必需用异丙醇过度，保证柱保存溶剂与流动相互溶。新购氨基柱老化处理及使用基本程序如下： 1）若需要在正相条件下使用： ①用正己烷-乙腈（99：1）以0.5ml/min的流速冲洗约50倍柱体积[备注：氨基柱出厂保存溶剂多用正相溶剂，eg.正己烷-乙腈（99：1）]。
2.1普通C8及C18反相色谱柱（C8&C18 Reversed-phase chromatography column）
（1）准备新鲜超纯水及色谱级乙腈或甲醇，冲洗色谱仪器系统，保证仪器系统管路干净。（新柱老化前，此步决不可忽略）（2）将色谱柱反向连接，不接检测器。用水-有机相（90：10～95:5），以 0.3～0.6ml/min流速冲洗20～30min。（目的是冲洗出柱入口端无机杂物与筛板孔杂物，使筛板正常）
（12）警告：无论何时，必须保证色谱柱柱床不干涸，尤其是进样检测和柱冲洗过程中不能让流动相长时间（30min以上）走空，否则易使色谱柱干涸且带入大量几乎无法排出的气泡，甚至导致柱床局部塌陷或中部开裂。使用与保存时，严禁用力甩，绝对杜绝不小心猛烈撞击或高处掉落，否则，易导致柱床机械性损坏，则再无再生可能。
（7）然后更换成新制并经0.45um滤膜过滤，超声脱气后的流动相，按检测方法平衡至少1h，待基线稳定后，开始进样检测。（8）由于是新柱首次使用，在进样完成后需立即对色谱柱进行净化和有机溶剂饱和。方法是：用水-有机相（90：10～95:5），以0.6ml/min流速冲洗 1h以上→再用水-有机相（90：10～95:5），以1ml/min流速冲洗30min以上（或者采用溶剂梯度变化至100%有机相冲洗120min以上）→最后用100% 有机溶剂，以1ml/min流速冲洗1h以上。若流动相中有缓冲盐，建议用 100%水冲洗1h以上后，再重复上述净化程序（但个别品牌C8或C18色谱柱不耐受纯水冲洗者例外）。在新色谱柱使用几次，均正常后，运行完毕净化处理程序可简化为：用水-有机相（90：10～95:5），以1ml/min流速冲洗1h以上→再用100%有机溶剂，以1ml/min流速冲洗30min以上→选择柱说明书中保存条件（Storage Conditions）规定的保存溶剂（Storage Solvent）冲洗10倍柱体积以上→ 封口，保存。（9）净化完毕，若次日不再使用，可取下色谱柱，用封头螺丝密封，交色谱柱管理人员入库保存于防尘环境下，备案。