经典色谱法液相

液相色谱法
液相色谱法（liquid chromatography，LC）是一种色谱技术，用于分离
和分析溶液中混合物的化学成分，以确定是否存在或不存在特定成分，如果存在，则存在多少。

我们中的许多人会从上学开始就熟悉平面LC的形式，在滤纸上打上黑色墨水标记，将一端浸入水中，然后观察墨水中的成分颜色是否分开。

但是，分析应用中使用的大多数LC均基于柱色谱法，这将是本文的重点。

顾名思义，高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）是使用高色谱分辨率进行高效分离的高性能分析。

分离的组分也可以在检测后使用馏分收集器分离，作为纯化的手段。

HPLC有多种不同的配置，可用于分离分子量从半挥发性小分子到几万千道尔顿的大蛋白生物分子的溶解组分。

液相色谱法是一种非常流行的分析技术，广泛用于环境监控，农业，医药领域。

液相色谱法的优缺点
LC通常用于各种应用。

但是，它不适用于挥发性化合物的分离和分析。

仅当所有要分离的组分的蒸气压低于流动相的蒸气压时，才能实现可靠的分析型液相色谱方法。

气相色谱法更适合分析挥发性化合物。

提供各种不同的色谱柱和溶剂，可提供广泛的选择性，从而可以分离极性范围很广的组分。

大分子和小分子同样适用于该技术。

在相对较低的温度下进行有效分离的能力也使LC成为可在气相色谱仪中分解的热不稳定化合物的理想分离技术。

经典液相色谱法练习题（附答案）填空题1．硅胶具有微酸性，适用于分离____酸性或中性______物质的分离。

2．以聚酰胺为吸附剂时，通常用__极性溶剂_______作流动相。

3．在一定范围内离子交换树脂的交联度越大，则交换容量_小__，组分的保留时间__短__。

4．吸附剂的含水量越高，则吸附性能越__弱__。

选择题1．以硅胶为吸附剂的柱色谱分离极性较弱的物质时，宜选用（B ）A．极性较强的流动相B．活性较高的吸附剂和极性较弱的流动相C．活性较低的吸附剂和极性较弱的流动相D．活性较高的吸附剂和极性较高的流动相2．离子交换树脂的交联度越大则（B）A．形成网状结构紧密、网眼大、选择性好B．形成网状结构紧密、网眼小、选择性好C．交换容量越小D．组分保留时间越短3．样品中各组分的流出柱的顺序与流动相性质无关的是（D）A．离子交换色谱B．聚酰胺色谱C．吸附色谱D．凝胶色谱4．在反相色谱法中，若以甲醇-水为流动相，增加甲醇的比例时，组分的容量因子k与保留时间t R，将如何变化（B）A．k与t R增大B．k与t R减小C．k增大，t R减小D．t R增大，k减小5．色谱用氧化铝（A）A．活性的强弱用活度级I~V表示，活度V级吸附力最弱B．活性的强弱用活度级I~V表示，活度V级吸附力最强C．中性氧化铝适于分离非极性物质D．活性与含水量无关6．液相色谱中，固定相极性大于流动相极性属于（B）A．键合相色谱B．正相色谱C．反相色谱D．离子交换色谱7．凝胶色谱中，分子量较大的组分比分子量较小的组分（A）A．先流出色谱柱B．后流出色谱柱C．几乎同时流出D．在色谱柱一样8．色谱所用的氧化铝（C）A．有碱性和酸性二种，其中碱性使用最多B．有碱性和酸性二种，其中酸性使用最多C．有碱性、中性和酸性三种，而中性氧化铝使用最多D．有碱性、中性和酸性三种，而碱性氧化铝使用最多E．有碱性、中性和酸性三种，而酸性氧化铝使用最多简答题1．用硅胶柱色谱分离极性较强的物质时，吸附剂与流动相的选择原则是什么？为什么？答：选择弱吸附剂，与极性强的流动相原因：略2．根据分离机制不同将液相柱色谱法分类。

由于环境分析的对象广泛、内容多样、样品易变、一般含量极微且分析要求十分严格，所以分析化学中各种先进的方法和技术，在环境分析中都得到了广泛的应用。

但从环境分析的实际应用来看，下面一些方法是更为常用的。

1、化学分析法这是一种以化学反应为基础的分析方法。

它的特点是具有很高的准确度，但灵敏度较低，因此只适于分析环境样品中的常量组分。

目前在测定化学耗氧量、生物耗氧量、溶解氧等例行监测项目中，仍很重要。

2、色谱分析法色谱分析法是一种重要的分离、分析技术，它是将待分析样品的各种组分一一加以分离，然后依次鉴定或测定各个组分。

色谱分析法按所用流动相的不同，主要分为气相色谱法与液相色谱法（包括离子色谱法）。

在环境分析中，他们承担着不多数有机污染物的分析任务，也是对未知污染物作结构分析和形态分析的强而有力的工具。

气相色谱法直到今天仍然是分析环境有机污染物的主要方法，它也是美国环保局于1979年底公布的水中114中污染物分析方法的基础。

但它仅适于分析易挥发性组分，对于70%以上低挥发性、大分子量、热不稳定或离子型化合物，如果不进行适当的衍生化就不能直接测定。

在这方面，液相色谱法恰好可以弥补其不液相色谱法的流动相是液体，它的粘度和密度都比气体大得多，为了使流动相有较快的流速，必须使用高压泵来加速流动相的输送，所以通常又将这类液相色谱法称为高效液相色谱法。

它对于相对分子质量为300-2000的化合物、热不稳定化合物或离子型化合物都能进行分析，因此它的分析对象范围要宽得多。

用它进行环境样品的常规分析，完成一次测定仪需一分钟，其柱后检测器的灵敏度可达皮克级，因此是目前迅速发展的一个领域。

色层分析法是一种经典的分离、分析方法，包括柱层析法和纸层析法，以及在两者基础上发展起来的薄层层析法，它们在环境分析中都有应用，而尤以后者应用更多。

光学分析法包括许多具体的分析方法，它们都是建立在物质发射的电磁辐射或电磁辐射与物质相互作用的基础之上。

液相色谱法的分离原理
液相色谱法（liquid chromatography, 简称LC）是一种基于溶液中被分离物质与固定相之间选择性相互作用力的色谱技术。

它利用固定在柱上的固体填充物（固定相）的特异性相互作用能力来实现样品中化合物的分离。

液相色谱法的分离原理主要包括以下几个方面：
1. 吸附色谱分离原理：这是最常见的液相色谱分离原理。

其基本原理是样品中的组分与填充柱固定相表面发生吸附作用，进而通过洗脱溶液中的移动相来实现物质的分离。

不同样品成分与固定相的相互吸附作用力的强弱决定了它们在柱中被保留的时间，从而实现分离。

2. 分配色谱分离原理：这种原理主要通过溶液中的物质在两个不同相之间的分配系数来实现分离。

柱内装有极性或非极性的液体填充物，移动相通过填充物时，样品中的成分会在两相之间进行不断地分配与再分配，从而实现分离。

3. 离子交换色谱分离原理：这种分离原理主要基于固定相上存在离子交换基团（阳离子或阴离子交换树脂）。

样品中的离子与交换基团之间发生离子交换反应，从而实现物质的分离。

离子交换色谱主要用于有机物或无机离子的分离和富集。

4. 凝胶过滤色谱分离原理：该原理利用固定相的孔隙大小与样品成分的分子量相比较，使分子小的物质能渗透进入孔隙内，而分子大的物质则在固定相表面滞留，从而实现分离。

总的来说，液相色谱法利用固定相与溶液中组分之间的相互作用力来实现样品的分离，不同的分离原理会根据具体的实验需求和样品特性来选择和优化。

第18章 经典液相色谱法思考题3. 已知某混合物试样A 、B 、C 三组分的分配系数分别为440、480、520，三组分在薄层色谱上R f 值的大小顺序如何？解： ∵m sf V V K R +=11，Vs 、Vm 一定，K 越大，R f 越小。

∴ R fA > R fB > R Fc习题1. 假如一个溶质的分配比为0.2，求它在色谱流动相中的百分率是多少。

解：∵2.0==ms W W k %3.83%1002.011%100=⨯+=⨯+=s m m W W W A2. 一根色谱柱长10cm,流动相流速为0.01cm/s ，组分A 的洗脱时间为40min ，A 在流动相中消耗多少时间？ 解：min 7.166001.0100=⨯==u L t 即A 在流动相中消耗的时间为16.7min.3. 已知A 与B 物质在同一薄层板上的相对比移值为1.5。

展开后，B 物质色斑距原点9cm ，此时溶剂前沿到原点的距离为18cm, 求A 物质的展距和R f 。

解：5.19)()(====A B A B f A f t l l l R R R l a = 9×1.5 = 13.5 cm 75.0185.130===l l R A fA4. 今有两种性质相似的组分A 和B ，共存于同一溶液中。

用纸色谱分离时，它们的比移值R f 分别为0.45和0.63。

欲使分离后两斑点中心间的距离为2cm ，滤纸条应取用多长？ 解：设A 组分的展距为l A , 则B 组分的展距为l A +2 ,45.00==l l R A fA 63.020=+=l l R A fB cm l 1.1145.063.020=-=即溶剂前沿至样品原点应为11.1cm 。

5. 用薄层色谱法在高效薄层板上测得如下数据：l 0 = 127mm ，R f = 0的物质半峰宽为1.9mm ，R f =1的物质半峰宽为 4.2mm ，求该薄层板的分离数。