色谱基础知识
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色谱基础知识•第一部分色谱基础知识1、色谱起源2、色谱定义色谱法:利用组分在两相间分配系数不同而进行分离的技术流动相:携带样品流过整个系统的流体固定相:静止不动的一相,色谱柱3、色谱分类1、高效液相色谱High Performance Liquid Chromatography (HPLC)2、气相色谱 Gas Chromatography (GC)3、薄层色谱 Thin-Layer Chromatography (TLC)4、毛细管电泳 Capillary Electrophoresis(CE)4、色谱优点1、同时分析2、分离性能好3、灵敏度高 (ppm-ppb)4、进样量小 (1-100uL)HPLC vs GC液相色谱:以液体作为流动相的色谱分离方法1、适用于高沸点、大分子、强极性和热稳定性差的化合物的分析2、流动相具有运载样品分子和选择性分离的双重作用气相色谱:以气体作为流动相的色谱分离方法1、适用于沸点较低、热稳定性好的中小分子化合物的分析2、流动相只起运载样品分子的能力5、HPLC分类1、正相模式 (NP-LC)2、反相模式 (RP-LC)3、反相离子对色谱 (IPC)4、离子交换色谱 (IEC)5、尺寸排阻色谱 (GPC / GFC)反相模式 (RP)填料:C18 (ODS)、C8 (octyl)、C4 (butyl)、苯基、TMS和氰基相互作用力:反相模式下流动相的选择:优化水相(缓冲液)和有机相的比例非常重要(甲醇,乙腈和THF 是常用的有机溶剂)在有缓冲液的情况下, 缓冲液的浓度和pH值非常重要增加流动相极性:固定相极性变化对分离的影响:固定相极性变化对分离的影响:离子对色谱离子对试剂·阴离子化合物:氢氧化四丁基铵、溴化四丁基铵·阳离子化合物:丁烷基磺酸钠(C4)、戊烷基磺酸钠(C5)、己烷基磺酸钠(C6)、庚烷基磺酸钠(C7)、辛烷基磺酸钠(C8)、癸烷基磺酸钠(C10)、十二烷基磺酸钠(SDS)离子对色谱影响因素·离子对试剂的类型·离子对试剂的浓度·流动相的pH正相色谱色谱柱:·硅胶柱:常用·氰基柱: 常用·氨基柱: 分析糖·二醇基柱: 分析蛋白质相互作用力氢键力·如果样品有–-COOH: 羧基–-NH2: 氨基–-OH: 羟基则氢键力强.·如果样品没有任何官能团,象碳水化合物·如果样品有大的基团, 由于空间障碍则氢键力弱.正相模式下流动相的选择:·主要试剂:烷烃(戊烷, 己烷, 庚烷, 辛烷)、芳香烃(苯, 甲苯, 二甲苯)、二氯甲烷–氯仿、四氯化碳·辅助试剂:甲基-t-丁基醚(MTBE)、乙醚、四氢呋喃(THF)、二氧杂环乙烷、嘧啶、乙酸乙酯、乙腈、丙酮、异丙醇、乙醇、甲醇为了调整保留时间,可以选择主要试剂然后再加入辅助试剂。
色谱分析仪基础知识培训色谱原理是色谱分析仪的核心概念之一、色谱技术是基于物质在固定相(色谱柱)和移动相(色谱流动相)之间的分配和吸附特性,利用物质在两个相之间的平衡分配来实现物质的定量和定性分析。
具体而言,样品溶液经过色谱柱,固定相对溶液中的不同组分表现出不同的吸附和分配作用,导致组分的分离。
之后,通过检测峰的面积和高度等信息,可以确定样品中不同组分的含量。
色谱柱是色谱分析仪中的另一个重要组成部分。
色谱柱是用于分离样品中不同组分的装置,其内部通常填充着固定相。
色谱柱的选择要根据具体的分析目的和样品特性来确定。
一般来说,色谱柱可以根据其填充材料的性质分为气相色谱柱和液相色谱柱。
气相色谱柱通常用于气相色谱分析,液相色谱柱用于液相色谱分析。
此外,在液相色谱柱中,还可以根据填充材料的不同来分为正相色谱柱和反相色谱柱。
色谱流动相是色谱分析仪中的另一个关键要素。
流动相是指在色谱柱中流动的溶液或气体,用于将样品分离和输送到检测器进行检测。
在气相色谱中,常用的流动相是惰性气体,如氢气或氮气。
在液相色谱中,流动相通常是溶解于溶剂中的液体,可以是纯溶剂或溶剂的混合物。
流动相的选择要根据样品的性质和分析要求来确定。
色谱峰的解析是色谱分析的一个重要环节。
色谱峰是指在色谱图上表示样品中不同组分的峰状谱带。
色谱峰的形状、峰面积和峰高度等参数可以提供样品组分的定性和定量信息。
峰的形状通常受到分析条件的影响,如流动相的成分和速度、固定相的性质等。
峰面积可以用来计算组分的相对含量,峰高度则可以用来估计物质的浓度。
总之,色谱分析仪基础知识包括色谱原理、色谱柱、色谱流动相以及色谱峰的解析等内容。
掌握这些知识可以帮助我们理解和运用色谱分析仪,进行样品的分离和定量分析。
色谱基础知识1.名词狭义:色谱—1903俄国科学家茨维特提出,色谱就是色带。
广义:色谱系统—采用固定相和流动相分离混合物的系统。
载气-气体流动相carrier gas担体-色谱柱中的固定相,可以是颗粒物质,毛细管的管壁也可以起到担体的作用。
支持固定液or分离作用。
DEGS,硅藻土、固定液-涂布在担体表面的高沸点有机物。
OV225并不是每个色谱柱都需要担体和(或)固定液。
柱容量:色谱柱能一次有效分离的物质最大量。
决定了进入色谱柱的样品量。
内因由物质的种类决定,外因主要由色谱柱横断面上分离作用组分的量决定。
脉冲式进样器:分流装置:保留时间:(Rt reserve time)物质在色谱柱中的停留时间。
影响因素:一是固定液或者担体与被分析的物质之间作用力;二是色谱条件,包括使用的温度、载气种类及流速、升温方式(程序升温或者恒温条件);Porapak Q2m,N2,30ml/min,110℃,140℃。
2.色谱分类固定相:纸色谱,薄层色谱,柱色谱,流动相:液相色谱liquid chromatograph(离子色谱),气相色谱gas chromatograph,电色谱,磁色谱,超临界流体色谱气固色谱-气体流动相和固定相(担体)组成的色谱系统gas solid chromatograph,GSC,担体的极性决定色谱柱的极性。
吸附色谱气液色谱-气体流动相、(担体和)固定液组成的色谱系统gas liquid chromatograph,GLC,固定液的极性决定色谱柱的极性。
分配色谱超临界流体色谱-介于气相色谱和液相色谱之间的一种色谱。
电色谱-毛细管电泳,凝胶电泳磁色谱-有待开发3.几种色谱柱径流效应:分离度:两种物质被分离开的程度。
分子结构相似度(内因),色谱条件(外因):柱种类,温度,气体,柱长毛细管色谱柱-内径很小的色谱柱(一般在0.20mm,0.25mm,0.32mm,0.52mm左右),对上样操作要求比较高;把固定液直接涂布在色谱柱的(内)管壁上,固定液(se30)厚度一般在微米(0.25µm)数量级。
1色谱基本参数§1 保留值(1) 保留时间tr保留时间t r 和死时间t 0示意图(2) 保留体积V R(ml) = t r(min) * F c(ml/min)V R= V m+KV sK--平衡分配系数, Vs--固定相体积, Vm=流动相所占体积溶质在固定相中的浓度(n s/Vs) n s VmK=----------------------------------= ----* ----溶质在流动相中的浓度(n m/Vm) n m Vsn s, n m 溶质在固定相和流动相中的量23(4) 容量因子(k’)固定相中容质的量(n s)k´=------------------------流动相中容质的量(n m)K = k´(Vm/ Vs)V R = Vm +KVs = Vm + k´(Vm/ Vs) Vs = Vm + k´Vm= Vm (1+ k´)tr = to (1+ k´) k´= t r / to -1k´与固定相,流动相性质及柱温有关;与流速,柱尺寸无关.(3) 调整保留时间t r ´= t r -t oV = V R -V m(5) 死体积(V m) 和死时间(t o)1) 采用比流动相溶剂少一个-CH2-基团的同系物(己烷—戊烷)2)甲醇/水------甲醇3)正相--------四氯乙烯,反相---苯甲酸或硝酸4)计算法空柱管体积(Vc) * 总孔隙度(εT)t o=流动相体积流速(F c)= π/4 *d²c*L * εT/F c4计算孔隙度§2 选择性指标(α´)和相对保留值(α)α´= t r(2)/ t r(1) =(1+ k´(2)/(1+ k´(1))α= t r '(2)/ tr' (1)= k´(2)/ k´(1)α´作为选择性指标比α直观与柱温固定相种类流动相组成有关5§3 -1 流动相线速(u)流动相线速u: 通常指平均线速度u = L / t。
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;. 气相色谱柱固定相简介
毛细管色谱柱最常用的是聚硅氧烷和聚乙二醇,另外还有一类是小的多孔粒子组成的聚合物或沸石(例如
氧化铝、分子筛等)。
1、聚硅氧烷
聚硅氧烷由于其用途广泛、性能稳定性,是目前最常用的固定相。
标准的聚硅氧烷是由许多单个的硅氧烷链接而成。
每个硅原子与两个功能集团相连,最常见的功能集团为甲基和苯基,此外还有氰丙基和三氟丙基。
这些功能集团的类型和数量决定了色谱柱固定相的性质。
最基本的聚硅氧烷是由100%甲基取代的,相应的柱子牌号有:HP-1、BP-1、DB-1、SE-30等。
若有其他取代基取代甲基时,该取代基的数量一般由一个百分数来表示。
例如:5%二苯基-95%二甲基聚硅氧烷表示其包含有5%的苯基集团和95%的甲基集团(“二”是表示每个硅原子包含有两个特定集团)。
相应的柱子牌号有:HP-5、BP-5、DB-5、SE-54等。
如果甲基的百分数没有表征,则表示它们的含量是100%(如50%苯基-甲基聚硅氧烷表示甲基的含量为50%)。
相应的柱子牌号有:HP-50+、BPX-200、DB-17等。
2、聚乙二醇
聚乙二醇是另外一类广泛应用的固定相。
有些我们称之为“WAX”或“FFAP”。
聚乙二醇的稳定性、使用温度范围都比聚硅氧烷要差一些。
聚乙二醇固定相色谱柱的寿命较短,而且容易受温度和环境(有氧环境等)的影响。
但由于它的极性比较强,对极性物质有特殊的分离效能,所以仍是我们常用的固定相之一。
为了提高分离效能,还有用pH阳离子改性聚乙二醇固定相。
FFAP柱就是一类用对苯二甲酸改性的聚乙二醇作为固定相的(DB-FFAP)。
这种色谱柱常用于分析分离酸性化合物。
另外,我们也用碱性化合物对聚乙二醇固定相改性用来分析分离碱性化合物(CAM)。
相应的柱子牌号有:HP-Wax、DB-Wax、Carbowax-10,HP-INNOWax、DB-WAXetr、Carbowax-20M,HP-FFAP、DB FFAP、OV-351等。
3、气-固固定相
气-固固定相就是在管壁表面粘合很薄一层的小颗粒物质,通常叫做多孔层开口管(PLOT)柱。
样品是通过在气—固固定相上产生吸附/脱附作用来分离的。
它们常用来分离各种气体及低沸点溶剂。
最为常用的PLOT柱固定相有苯乙烯衍生物、氧化铝和分子筛等。
相应的柱子牌号有:HP PLOT Al2O3“S”、HP PLOT Al2O3“KCl”、GS-Al2O3、CP-Al2O3/KCl、HP PLOT Q、HP PLOT U等。
4、键合和交联固定相为了改善柱子的性能,常采用键合和交联的方式。
交联是将多个聚合物链单体通过共价键进行连接,键合是将其再通过共价键与管壁表面相连。
这样处理的结果使得固定相的热稳定性和溶剂稳定性都有较大的提高。
所以,键合交联固定相色谱柱可以通过溶剂的浸洗,从而去除柱内的污染物。