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超临界流体色谱法简介

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《超临界色谱》课件

《超临界色谱》课件

校准
定期对仪器设备进行校准，确保检测 结果的准确性和可靠性。
保养记录
建立保养记录，记录仪器设备的维护 和保养情况，方便追踪和管理。
03
超临界色谱的实验技术
实验前的准备
确定实验目标
准备色谱柱
明确实验目的，如分离纯化、检测分析等 ，以便选择合适的色谱条件和材料。
根据实验需求选择合适的色谱柱，确保其 稳定性和重现性。
准备样品
准备超临界流体
对样品进行预处理，如溶解、过滤、稀释 等，以满足实验要求。
选择合适的超临界流体，如二氧化碳、甲 醇等，并进行纯化和调节。
实验操作步骤
01
安装色谱柱
将色谱柱正确安装在色谱仪中，确 保密封性和稳定性。
进样分析
将样品注入色谱仪，开始进行分离 分析。
03
02
调节实验条件
根据实验目标和样品性质，调节温 度、压力、流速等实验参数。
04
超临界色谱的分离机制
分离机制的原理
流体在超临界状态下具有高扩散系数和低粘度， 有利于溶质的快速传递和扩散。
超临界流体对溶质的溶解能力随压力的增加而增 强，从而实现溶质的分离。
通过调节压力、温度等参数，实现对不同溶质的 分离。
分离机制的应用
01
在食品、药品、环保等领域用于分离和纯化天然产 物、药物成分和有害物质。
收集数据
记录色谱图、峰形等信息，以便后 续分析。
04
实验结果分析
数据处理
对收集的数据进行整理、分析和处理，提取 有用的信息。
结果解释
根据数据处理结果，解释样品的组成和性质 ，评估分离效果和纯度。
结果验证
通过重复实验或对比实验，验证结果的可靠 性和准确性。

超临界流体色谱法的原理

超临界流体色谱法的原理

超临界流体色谱法的原理
超临界流体色谱法（SFC）是一种高效分离技术，它将超临界流体作为载气相。

超临界流体是指在临界点以上，同时具有气态和液态特性的物质。

超临界流体具有高扩散系数、低黏度、可调节的溶解性和高气相密度等优点，因此能够提供高效的质谱离子化和分离结果，是一种高效分离分析技术。

SFC原理主要是利用超临界流体作为移动相，样品被分装入较短的管柱或固相萃取柱中，通过超临界流体的压缩和调节，将样品获得良好的溶解度，然后通过柱相互作用分离样品成分，实现不同化合物的分离。

在分离过程中，超临界流体的压力和温度控制很重要，它们影响着超临界流体的性质和分离效率。

此外，选择合适的柱、填料和移动相等因素也会影响分离效果。

总之，SFC利用超临界流体和柱相互作用的分离机理，实现了高效分离和分析，具有分离效率高、选择性好、操作简单等优点。

在生物、化学、环保等领域有广泛的应用。

5超临界流体色谱法

5超临界流体色谱法

超临界流体：在高于临界压力与临界温度时，物质的一种状态。

性质介于液体和气体之间。

超临界流体即不是气体，也不是液体，而且一种介于二者之间的一种对分离很有利的流体。

图：纯物质的相图幻灯片66.1 超临界流体色谱法概述超临界流体（Supercritical fluid, SF）：性质介于液体和气体之间§气体的低粘度，传质阻力小，可以快速高效的分离；§液体的高密度，适于低温下分离热不稳定、分子量大的物质SFC的扩散系数、粘度和溶解力都是密度的函数，可通过改变SFC的密度调节组分分离。

超临界流体的密度和压力有关。

幻灯片76.1 超临界流体色谱法概述超临界流体色谱（s u p e r c r i t i c a l f l u i d c h r o m a t o g r a p h y）：以超临界流体做流动相依靠流动相的溶剂化能力来进行分离、分析的色谱过程。

1869年，Andrews首先发现临界现象以来，各种研究工作陆续展开：1958年，James Lovelock首次提出设想。

1962年，Klesper第一篇关于用超临界流体二氯二氟甲烷和二氯二氟甲烷作的流动相，分离镍卟啉异构体。

1966年，正戊烷为流动相，分析多环芳烃、染料和环氧树脂。

1968年，Gidding等以CO2和氨为流动相，分析核苷、糖、氨基酸、甾醇、类固醇、类胡萝卜素等。

1981年，Novotay &Lee利用了毛细管柱超临界流体色谱才完善技术。

幻灯片86.2 超临界流体色谱的分类超临界流体色谱分类根据所用色谱柱不同填充柱超临界流体色谱packed column supercritical fluid chromatography, pcSFC毛细管超临界流体色谱capillary supercritical fluid chromatography根据色谱过程的用途分析型SFC制备型SFC(超临界二氧化碳作为流动相)幻灯片96.3 超临界流体色谱法的特点超临界流体（Supercritical fluid, SF）传质阻力小，可得到快速高效的分离；在较低温度下，可分析热不稳定性和分子量大的物质，同时还能增加柱子的选择性；流体的密度可改变流体的性质。

超临界流体色谱法

超临界流体色谱法

二、超临界流体色谱仪的结构与流程
instrument structure and the general process of SFC
1.结构流程
2.主要部件
（1）SFC的高压泵 SFC的高压泵
无脉冲的注射泵；通过电子压力传感器和流量检测器， 计算机控制流动相的密度和流量；
（2）SFC的色谱柱和固定相 SFC的色谱柱和固定相
（二）改性剂。 改性剂。 在SFC中，弱极性或非极性超临界流体流动相如CO2，对于一些极性化 合物的溶解能力较差。为了加强其对极性溶质的溶解和洗脱能力，常常向其 中加入一定比例的极性溶剂称为改性剂，加入的量一般为1%-5%，以甲醇 最常用，其次是其他脂肪醇，表中列出了部分适于二氧化碳的改性剂及应用 特性。 表 常用CO2改性剂 CO2改性剂 甲醇 检测方法 UVD MS FIDC（用量应少 于1%） 脂肪醇 四氢呋喃 2- 基乙醇 UV MS UV MS UV CO2改性剂 脂肪 二甲基亚砜 乙 二氧甲烷 甲醇 二氧化碳 水 检测方法 UV UV UV MS UV MS UV MS FID UV MS FID UV MS FID
可以采用液相色谱柱和交联毛细管柱； SFC的固定相：固体吸附剂（硅胶）或键合到载体（或 毛细管壁）上的高聚物；专用的毛细管柱SFC；
色谱柱 ①填充柱 填充柱与HPLC柱相似，基于分配平衡实现分离，柱长可达 25cm，分离柱内径0.5-4.6mm。使用粒径为3-10m的填料 填充。如硅胶、-NH2、-CN及C18、C8等化学键合相均可用 于SFC。其中以极性填料的分离效果更好。SFC在手性化合 物的分离上效果优于HPLC。 在实际操作中，往往会因压力变化而产生较大的柱压降，使 柱入、出口处的保留时间有很大差异，所以一般采用高于超 临界压力20%左右的压力以减小影响。在填料的选择上也要 注意与所分析的样品相适应，如分析极性或碱性化合物时， 填料覆盖度小，会产生不对称峰。若使用“封端”填料则会 得到改善。

超临界色谱原理

超临界色谱原理

超临界色谱原理
超临界色谱（Supercritical Fluid Chromatography，简称SFC）是一种涉及超临界流体的色谱技术。

超临界流体是一种介于气态和液态之间的状态，通常是将液体提升至临界点以上的温度和压力条件下获得。

超临界色谱的原理是基于溶剂的选择性溶解性质。

通常，超临界流体用作固定相，样品经溶解于流体中并通过色谱柱进行分离。

不同于传统液相色谱中使用的有机溶剂，超临界流体具有较低的粘度和较高的扩散系数，从而提供了更好的柱效和较快的分析速度。

超临界色谱的分离机理主要涉及流体与样品分子之间的物理化学作用。

超临界流体具有高溶解度和低粘度，可与样品中的非极性和中等极性化合物发生较强的相互作用。

此外，超临界色谱还可以通过调节流体的温度和压力来改变其溶剂力，实现对不同极性化合物的选择性提取。

超临界色谱在分析和制备化学中具有广泛的应用。

它不仅可以用于食品、环境、制药和天然产物等领域的分析，还可以用于提取和纯化目标化合物。

与传统液相色谱相比，超临界色谱具有更高的速度、更好的分离效果和较低的溶剂消耗，因此被认为是一种更环保和可持续发展的色谱技术。

超临界流体色谱超临界流体色谱

超临界流体色谱超临界流体色谱

CO2较许多其他的液体容易达到超临界状态。 以水为例，它的临界点是347°C 和218 bar，而 CO2 达到超临界状态是31.26°C 和73.8 bar。 CO2无毒、不易燃、廉价容易获得且不污染环境， 是一种真正的绿色溶剂，使用CO2代替了购买和 处理昂贵的有毒、挥发性的有机溶剂。CO2同时 也是一种化学纯度高、稳定且非极性的溶剂，适 用于分离很多以前用正相色谱来分离的异构体、 手性化合物等。CO2还兼容于大多数的LC检测器， 具有溶剂载量少、分离度高、峰形窄、分离速度 快等特点，因此也可以作为MS的完美接口，兼 容于所有的API（大气压离子化）技术（如ESI电 喷雾、APCI大气压力化学电离源、APPI大气压 光电电离源），样品进质谱前只需将CO2溶剂气 化即可。
（1）超临界流体的粘度接近气体，传质阻 力较小，可采用细长色谱柱以增加柱效。 （2）超临界流体的扩散系数在液体和气体 之间，具有较快的传质速度, 可获得尖锐 的色谱峰。 （3）与高效液相色谱法相比，在相同的 保留时间内，SFC 的分离度更大、理论 塔板数更高；在相同的分离度下，SFC 的分离时间更短。而且还降低有机溶剂 的消耗量。

图2 超临界流体色谱仪示意图
可以看出很多部分类似于高效液相 色谱仪,但有差别: （1）具有一根恒温的色谱柱.这点类似 气相色谱中的色谱柱,目的是为了提供对 流动相的精确温度控制。 （2）带有一个限流器（节流器）或称反 压装置。目的用以对柱维持一个合适的 压力,并且通过它使流体转换为气体后,进 入检测器进行测量。实际上,可把限流器 看作柱末端延伸部分。
超临界流体色谱
超临界流体色谱(supercritical fluid chromatography；SFC)以超 临界流体做流动相是依靠流动相的溶 剂化能力来进行分离、分析的色谱过 程，是20世纪80年代发展和完善起 来的一种新技术。

超临界流体色谱

超临界流体色谱
主要内容
超临界流体色谱概述 流动相 固定相 检测器及联用技术 应用 展望
概述
超临界流体（supercritical liquid） ——高于临界压力与临界温度时物质的一种状态
常用的超临界流体
CO2、H2O、NH3、N2O、丁烷等
超临界流体的性质
性质介于气体和液体之间
名称 常压气体（15~60℃） 超临界流体（Tc, Pc） 超临界流体（Tc,4Pc） 液体（有机溶剂、水， 15~60℃） 密度（ 密度（g/mL） ） (0.6~2)×10-3 0.2~0.5 0.4~0.9 0.6~1.6 粘度系数 （gcm-1s-1） (1~3)×10-4 (1~3)×10-4 (3~9)×10-4 (0.2~3)×10-2 扩散系数 （cm2s-1） 0.1~0.4 0.7×10-3 0.2×10-3 (0.2~2)×10-2
在测量红外光谱前消除流动相的干扰 直接测量流动相存在下的投射光谱
SFC-NMR
采用CO2 为流动相，无质子，大大方便了溶质NMR 的测定
SFC的应用
食品和天然产物 药物分析 手性分离 其它应用
食品和天然产物
测定牛奶中乳清素
在CO2流动相中添加20%的甲醇及0.25%三氟乙酸 作改性剂，于填充柱上分离，检测波长为280nm。 在测定范围内，对照品浓度与峰面积呈良好的线性 关系（r=0.9991）。分析过程迅速，3min即可完成 ，且样品前处理简单
作用机理
使一些物质溶解度增大，改变了分离选择性
SFC的固定相
固定相的要求：
抗溶剂冲刷、化学稳定性好、热稳定性好等
常用的固定相
填充柱 小颗粒键合硅胶或硅胶填料 毛细管柱 键合到毛细管壁上的高聚物

42超临界流体色谱法简介


三．压力效应
在SCF中，压力的变化对容量因子k产生显 著影响，由于以超流体作为流动相，它的密度 随压力增加而增加，而密度的增加引起流动相 溶剂效率的提高，同时可缩短淋 洗时间。
例如，采用CO2流体作流动相，当压力由 7.O×106Pa增加到9．0×106Pa时，对于十六 碳烷烃的淋洗时间可由25min缩短到5min。在 SFC中，通过程序升压实现了流体的程序升密， 到达改善别离的目的。
另外，超临界流体的物理性质和化学性质， 如扩散、粘度和溶剂力等，都是密度的函数。 因此，只要改变流体的密度，就可以改变流 体的性质，从类似气体到类似液体，无需通 过气液平衡曲线。超临界流体色谱中的程序 升密度相当于气相色谱中程序升温度和液相 色谱中的梯度淋洗。
通常作为超临界流体色谱流动相的一些 物质，其物理性质列在表中.
2．超临界流体色谱仪
1985年出现第一台商品型的超临界 流体色谱仪。以下图表示了超临界流体 色谱仪的一般流程。 图中很多局部类似于高效液相色谱仪， 但有两点重要差异：
〔l〕具有一根恒温的色谱柱。这点类似 气相色谱中的色谱柱，目的是为了提供对流 动相的精确温度控制。
〔2〕带有一个限流器〔或称反压装置〕。 目的用以对柱维持一个适宜的压力，并且通 过它使流体转换为气体后，进入检测器进行 测量。实际上，可把限流器看作柱末端延伸 局部
表活性剂、高聚物、多聚物、农药、
炸药和火箭推进剂等物质的别离和
分析。
有时可在流体中引入1%～10%甲醇，以 改进别离的选择因子α值。除CO2流体外， 可作流动相的还有乙烷、戊烷、氨、氧化亚 氮、二氯二氟甲烷、二乙基醚和四氢呋喃等。
பைடு நூலகம்
五、检测器
在高效液相色谱仪中经常采用的检测 器，如紫外、荧光、火焰光度等都能在SFC 仪中很好应用。但SFC比起HPLC还具有一 个主要优点是可采用GC中火焰离子化检测 器〔FID〕。我们知道，FID对一般有机物 分析具有较高的灵敏度，这也就提高了SFC 对有机物测定的灵敏.

《超临界流体色谱法》ppt课件

❖ 样品测定 精细称取天麻丸〔胶囊内药粉〕约1g，每加 2mol/L，HCL20ml,超声振荡15分钟，加热回流水解2小时， 冷却后滤过，弃去滤液，滤液用蒸馏水洗至中性，烘干，加 氯仿20ml振摇后水浴回流1小时，趁热滤过，用少量氯仿 〔2~3ml〕冲洗滤纸，回收并挥干氯仿，备用。测定前精细 参与1ml二氯甲烷及1ml甲羟孕酮内规范溶液，溶解后进样测 定，计算齐墩果酸与内标的峰面积比，代入规范曲线的回归 方程，计算齐墩果酸含量，得含量为0.126%，回收率为 94.82%，RSD为2.51%.
❖ 在实践操作中，往往会因压力变化而产生较大的柱压降，使 柱入、出口处的保管时间有很大差别，所以普通采用高于超 临界压力20%左右的压力以减小影响。在填料的选择上也要 留意与所分析的样品相顺应，如分析极性或碱性化合物时， 填料覆盖度小，会产生不对称峰。假设运用“封端〞填料那 么会得到改善。
❖ 填充柱在重现性、载样量等方面要优于毛细管柱， 操作简便，也有用微填充柱的，将3-10μm的填料填 充到内径几个毫米或更小的毛细管柱中。
❖ 色谱柱
❖ ①填充柱
❖ 填充柱与HPLC柱类似，基于分配平衡实现分别，柱长可达 25cm，分别柱内径0.5-4.6mm。运用粒径为3-10µm的填料 填充。如硅胶、-NH2、-CN及C18、C8等化学键合相均可 用于SFC。其中以极性填料的分别效果更好。SFC在手性化 合物的分别上效果优于HPLC。
❖ ②毛细管柱
❖ 较长用的填充毛细管柱内径≤0.5mm，柱长为1030mm；开管毛细管柱主要是内径为50-100μm化学 交连的各种硅氧烷柱或其它类型的交连柱。
❖ SFC色谱柱必需借助柱箱以实现准确的温度控制， 范围可以从室温至450°C，同时配低温控制系统， 可在-50℃以下任务。

超临界流体色谱

超临界流体色谱
超临界流体色谱（SFC）是一种新兴的分离技术，它利用超临界流体（SCF）作为溶剂，以改变物质的溶解度，从而实现分离。

超临界流体色谱技术具有良好的分离性能，可以有效地分离复杂的混合物，并且具有较高的灵敏度和精确度。

超临界流体色谱技术的优势在于它可以使用温和的条件，从而避免了传统溶剂萃取技术中的温度和压力的控制问题。

此外，超临界流体色谱技术还可以有效地减少溶剂的使用量，从而降低成本。

超临界流体色谱技术的应用非常广泛，可以用于分离和分析复杂的混合物，如药物、植物提取物、食品添加剂、环境样品等。

此外，超临界流体色谱技术还可以用于分离和分析有机物、无机物和生物分子。

超临界流体色谱技术的发展为分离和分析复杂混合物提供了新的选择，它具有良好的分离性能，可以有效地减少溶剂的使用量，并且可以在温和的条件下进行分离和分析。

超临界流体色谱技术的发展将为分离和分析复杂混合物提供更多的可能性，为科学研究提供更多的便利。

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20-1 高效毛细管由泳的基本原理
1.溶质在毛细管区带电泳过程中的传递
含离子的溶液，在电场中所发生的物理过程服从欧姆定 律，当有直流电通过溶液时，阴离子向阳极迁极，阳离子向 阴极迁移，溶液的导电率取决于离于浓度和其迁移率 (又称淌 度，即指溶质在单位时间和单位电场强度下移动的距离 )。离 子迁移率以μ表示，其大小受溶质的电荷／离子大小比例所控 制。 在电场的影响下，带电荷的质点受到的力Fe，等于其净电 荷q与电场强度E的乘积，即Fe = q×E。电场强度E以每单位长 度所加的电压 U来表示，即E=U/L，其中L是毛细管长度。 Fe 对正电荷为正值，对负电行为负值。电场力促使带电质点向 两极移动，质点在移动过程中，也受到一种与电场力方向相 反的阻滞力Fd，阻止其移动，此阻滞力与质点的电泳速度υ成 正比，由下式结出
20-6 毛细管电泳
capillary electrophoresis
20-1概述
早在一百多年以前，较原始的电泳实验，是在一个U形 一管中进行的，管中盛有溶液，两端置有电极，加上几百 伏电压后，首次实验了对毒素和抗毒素的分离。1909年， L.Michaelis 提出“电泳”这一术语，他的实验是用于测 定蛋白质的等电点。此后，许多的研究报告涉及氨基酸、 肽类、蛋白质的分离。为了防止电泳完成了的溶液中，再 次发生对流混合，曾使用了各种稳定介质，如琼脂、纤维 粉、玻璃丝、硅胶及丙烯酸胺；为了防止热扩散而使用了 一种内径小的管道，管道内径由3mm缩小至75μ m。1981年， Jorgenson ．和 Lukacs 使用 75μ m 内径的熔融石英毛细管， 电泳分离氨基酸和肽。至此，出现了毛细管电泳 （capillary electrophoresis，CE）技术。
eo
eo E E 4
式中，υeo是电渗迁移率，即在单位电场强度下，电渗流的 线速度。
Zeta电势可表示为： ξ=4πδρ/ε 式中，ρ是毛细管表面电荷密度；δ为双电层厚度。 按近代电解质理论，δ等于1／K，因此式可写为：
4 1/ K
式中，K为德拜一修格尔参数源自5.检测器在高效液相色谱仪中经常采用的检 测器，如紫外、荧光、火焰光度等都能 在SFC仪中很好应用。但SFC比起HPLC 还具有一个主要优点是可采用 GC 中火 焰离子化检测器（ FID ）。我们知道， FID 对一般有机物分析具有较高的灵敏 度，这也就提高了 SFC 对有机物测定的 灵敏.
6．超临界流体色谱法与其他色谱法比较
（l）与高效液相色谱法比较 实验证明SFC法的柱效一般比 HPLC 法要高：当平均线速度为 0.6cm·S-1 时， SFC 法的柱效可为 HPLC法的3 倍左右，在最小板高下载气线速度是 4 倍左右；因此 SFC法的分离时间也比HPLC法短。这是由于流体的低粘度使其流 动速度比HPLC法快，有利于缩短分离时间。 （2）与气相色谱法比较 出于流体的扩散系数与粘度介于 气体和液体之间，因此SFC的谱带展宽比GC要小；另外，SFC中 流动相的作用类似LC中流动相，流体作流动相不仅载带溶质移 动，而且与溶质会产生相互作用力，参与选择竞争。还有，如 果我们把溶质分子溶解在超临界流体看作类似于挥发，这样， 大分子物质的分压很大，因此可应用比GC低得多的温度，实现 对大分子物质、热不稳定性化合物、高聚物等的有效分离。
20-5 超临界流体色谱法简介
超临界流体色谱法（ Supercritical Fluid Chromatography ,SFC）是以超临界流体作为 流动相的一种色谱方法。所谓超临界流体， 是指既不是气体也不是液体的一些物质，它 们的物理性质介于气体和液体之间。超临界 流体色谱技术是2O世纪80年代发展起来的一 种崭新的色谱技术。由于它具有气相和液相 所没有的优点，并能分离和分析气相和液相 色谱不能解决的一些对象，应用广泛，发展 十分迅速。据 Chester估计，至今约有全部分 天马行空官方博客：/tmxk_docin ；QQ:1318241189；QQ群：175569632 离的25％涉及难以对付的物质，通过超临界 流体色谱能取得较为满意的结果。
（2）超临界流体的特性
超临界流体具有对于分离极其有利的物理性质。 它们的这些性质恰好介于气体和液体之间。超临界流 体的扩散系数和粘度接近于气相色谱，因此溶质的传 质阻力小，可以获得快速高效分离。另一方面，其密 度与液相色谱类似，这样就便于在较低温度下分离和 分析热不稳定性、相对分子质量大的物质。另外，超 临界流体的物理性质和化学性质，如扩散、粘度和溶 剂力等，都是密度的函数。因此，只要改变流体的密 度，就可以改变流体的性质，从类似气体到类似液体， 无需通过气液平衡曲线。超临界流体色谱中的程序升 密度相当于气相色谱中程序升温度和液相色谱中的梯 度淋洗。 通常作为超临界流体色谱流动相的一些物质，其 物理性质列在表20-1中
3．压力效应
在SCF中，压力的变化对容量因子k产生显著影响， 由于以超流体作为流动相，它的密度随压力增加而增 加，而密度的增加引起流动相溶剂效率的提高，同时 可缩短淋 洗时间。例如，采用CO2流体作流动相，当 压力由7.O×106Pa增加到9．0×106Pa时，对于十六碳 烷烃的淋洗时间可由25min缩短到5min。在SFC中，通 过程序升压实现了流体的程序升密，达到改善分离的 目的。
（3）应用范围的比较 图20-s7描绘了SFC
与其他色谱方法测定相对分子质量范围的比 较。由图 20-s7 看出SFC比起 GC法测定相对分 子质量的范围要大出好几个数量级，基本与 LC 法相当。当然，尺寸排阻色谱法（ SEC ） 所测分子质量范围是所有色谱法中最大的。 超临界流体色谱法被广泛应用于天然物、药 物、表面活性剂、高聚物、多聚物、农药、 炸药和火箭推进剂等物质的分离和分析。
Fd =f×υ 式中，f 是质点平移动所受的摩擦阻力，对小的球状物质 点，可用斯托克斯（Stokes）定律表示，即： f=6πηr 式中，η是溶液的粘度，r是离子半径。即摩擦阻力正比于 溶液的粘度、质点大小和其电泳速度。由于存在摩擦阻力， 一种带电质点在电场中运动，被加速到一有限速度，此速 度取决于Fe和Fd，这一有限速度称为电泳速度，υep 。当促 进力与阻滞力达到平衡时，则 υep ＝q·E／f 将上述表达式合并，作为电泳迁移率（或电泳淌度） μep 。 表示式，则
U n ( eo ) 2D
式中，D为溶质的平均扩散系数。由上式可见，如果热 影响阿忽略不计的话，增大电压，可增加分离效率。
按Gidding方程[5]，分辨率R只可定义为
R (N
1 2
/ 4)( / )
式中，Δυ／υ是两溶质的区带间的相对速度差。对上面的公 式处理，可得
2 f K 3
式中，ξ是带电质点的Zeta电位；ε为溶液的介电常数；K是德 拜一修格尔常数； α为离子半径；参数f·Kα是一个常数；其 值在1～1．5之间，取决于迁移质点的形状。
HPCE分离，几乎都是在熔融石英毛细管 中完成的，熔融石英是一种高度交联的 SiO2 聚合物，具有很好的抗拉强度。石英毛细管 表面含有许多硅酸基：） Si—OH ，在一定的 条件下可离解。使表面带有负电荷。由于表 面带负电，因此，带负电荷的离子被表面排 斥，而带正电均离子则被毛细管壁吸引，如 图20－1所示 在毛细管壁的阴离子，与来自主体溶液中 的阳离子在石英一溶液界面上形成双电层。 由于静电场的作用，靠近表面的那些抗衡离 子是不迁移的，因此构成所谓稠密层。由于 热运动关系，离表面远的离子构成可迁移层 或扩散层，因为在双电层内离子的立体分布， 就形成一种电势梯度.
I
20-2 在CZE分离中的迁移时间、效 率及分辨率
在电渗流存在下，离子的迁移速度可表示为： υ=（μ±μeo）U/Lt 式中，Ld是毛细管总长度；U是外加电压。离子的迁移 时间为t，则 t=Lt×Ld/（μ±μeo）·U 式中， Lt为进样端到检测器之间的毛细管长度，或称 为迁移长度。分离效率n可表示为
当在毛细管两端加有电场时；扩散层内可迁移的 阳离子向阴极移动。由于离子是被水化的，因此， 在缓冲液中的液体也随迁移着的阳离子一道，向阴 极移动，形成一种液流，称之为电渗流 （electroosmotic flow，EOF），它是一种电泳驱动 力。在双电层内，EOF总是向双电层内抗衡离子方 向迁移，穿过双电层的电势下降的程度受电渗流速 度所控制。电渗流的线速度υeo ，可以定义为：
电泳迁移率定义为：一种质点在每单位电场强度下的稳态 速度。
μep＝υep／E＝q士／6πηr
μep 值的大小，取决于分子的净电荷数及其摩擦性质， （分子大小和形状）以及所用介质的介电常数ε和粘 度η。因而，对于每一种质点，在电场作用下的迁移 均具有特定的速度。 对于大分子或胶体，其关系可表示为
ep
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2．超临界流体色谱仪
1985年出现第一台商品型的超临界流体色谱 仪。图20-s6表示了超临界流体色谱仪的一般流程。 图中很多部分类似于高效液相色谱仪，但有两 点重要差别： （l）具有一根恒温的色谱柱。这点类似气相色 谱中的色谱柱，目的是为了提供对流动相的精确 温度控制。 （2）带有一个限流器（或称反压装置）。目的 用以对柱维持一个合适的压力，并且通过它使流 体转换为气体后，进入检测器进行测量。实际上， 可把限流器看作柱末端延伸部分。
毛细管电泳，又称高效毛细管电泳（High Performance capillary electrophoresis，HPCE）， 它不同于经典的区带电泳，有如下特点：
（1）它是在内径（1O～200）μm的石英毛细管中进行的， 在毛细管中的散热较好，沿着管截面的温度梯度很小，因 此，可以提高加在毛细管两端的电压，所加电压可高达几 十千伏。 （2）它不需要阻流介质，、但可使用凝胶作分子筛介质。 （3）可使用在柱检测法，缩短分析时间，结合计算机处 理数据，可实现自动化操作。 （ 4 ）灵敏度高，检测眼可达（ 10-13 ～ 1O-15 ） mol ，使用 激光诱导的荧光检测限可达（1O-19～1O-21）mol。 （5）分辨率高，理论塔板数为几十万至几百万／米。 （6）取样量少，有时只需几个纳升（nL，10-9L），流动 相只需几毫升。