第四章 (一) 色谱法概述
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第一章色谱分析法概论第一节概述色谱分析法简称色谱法或层析法(chromatography),是一种物理或物理化学分离分析方法。
从本世纪初起,特别是在近50年中,由于气相色谱法、高效液相色谱法及薄层扫描法的飞速发展,而形成一门专门的科学——色谱学。
色谱法已广泛应用于各个领域,成为多组分混合物的最重要的分析方法,在各学科中起着重要作用。
历史上曾有两次诺贝尔化学奖是授予色谱研究工作者的:1948年瑞典科学家Tiselins因电泳和吸附分析的研究而获奖,1952年英国的Martin和Synge因发展了分配色谱而获奖;此外在1937~l972年期间有12次诺贝尔奖的研究中,色谱法都起了关键的作用。
色谱法创始于20世纪初,1906年俄国植物学家Tsweet将碳酸钙放在竖立的玻璃管中,从顶端倒入植物色素的石油醚浸取液,并用石油醚冲洗。
在管的不同部位形成色带,因而命名为色谱。
管内填充物称为固定相(stationary phase),冲洗剂称为流动相(mobile phase)。
随着其不断发展,色谱法不仅用于有色物质的分离,而且大量用于无色物质的分离。
虽然“色”已失去原有意义,但色谱法名称仍沿用至今。
30与40年代相继出现了薄层色谱法与纸色谱法。
50年代气相色谱法兴起,把色谱法提高到分离与“在线”分析的新水平,奠定了现代色谱法的基础,l957年诞生了毛细管色谱分析法。
60年代推出了气相色谱—质谱联用技术(GC-MS),有效地弥补了色谱法定性特征差的弱点。
70年代高效液相色谱法(HPLC)的崛起,为难挥发、热不稳定及高分子样品的分析提供了有力手段。
扩大了色谱法的应用范围,把色谱法又推进到一个新的里程碑。
80年代初出现了超临界流体色谱法(SFC),兼有GC与HPLC的某些优点。
80年代末飞速发展起来的高效毛细管电泳法(high performance capillary electrophoresis,HPCE)更令人瞩目,其柱效高,理论塔板数可达l07m-1。
色谱法简介色谱法也称色层法或层析法,是一种物理化学分离分析方法。
经过近20年的飞速发展,已形成一门独立的科学,称色谱学,它是多组分混合物的最重要的分析方法。
它利用混合物中各组分在两相间分配系数的差异,当两相相对移动时,各组分在两相间进行多次分配,从而使各组分得到分离。
1. 常用色谱法分类色谱法:1、气液色谱(GLC)2、气固色谱(GSC)3、液液色谱(LLC)4、液固色谱(LSC)5、纸色谱6、薄层色谱(TLC)7、凝胶色谱(GPC)8、离子交换色谱(IEC)9、毛细管电泳(CE)2.色谱法的特点(1)分析效率高。
应用毛细管色谱仪柱效可达几十万理论塔板数。
(2)分析速度快。
一般用几分钟到几十分钟就可进行一次复杂样品的分离和分析。
(3)灵敏度高。
可测得10-12g微量组分。
(4)样品用量少。
用㎎、μg级样品即可完成一次分离和测定。
(5)在环境分析中,价格不算太高,易于普及。
(6)可用于定性和定量。
不过定性方法还需要加强研究,以提高可靠性。
3 色谱流程色谱仪分为五大系统(1)流动相控制系统。
控制气体或液体流动相的压力和流量(2)进样系统。
使样品不发生质的变化,快速定量地进入色谱的装置(3)分离系统。
由色谱柱组成。
它是色谱仪的核心部分,用来分离样品中各个组分。
(4)检测系统。
样品经色谱柱分离后,顺序进入本系统,按时间及浓度或质量的变化,转变成电讯号。
(5)记录系统。
记录检测器的讯号,从而得到色谱流出曲线。
(6)计算机控制和采集系统。
由计算机发出指令控制色谱仪工作参数,采集数据并存贮起来,然后处理数据,打印出报告。
色谱分析-第四章色谱的定性和定量分析第四章色谱的定性和定量分析色谱分析分三个阶段:仪器调试;色谱操作条件选择;定性定量分析。
气相色谱法是用载气将试样带入分离柱。
各成分在柱中分离后用检测器测定,通常是未知试样与标准試样的保留时间及峰面积比较,进行定性定量分析。
色谱法分离较容易,往往是定性较困难。
用t R定性时,因t R与分子结构有关,但两者间相关规律远未阐明.因为色谱信息少,响应信号缺乏典型的分子结构特征,因此不能鉴定未知的新的化合物,只能鉴定已知的化合物。
第一节定性分析色谱定性分析就是要确定各色谱峰所代表的化合物。
由于各种物质在一定的色谱条件下均有确定的保留值,因此保留值可作为一种定性指标。
目前各种色谱定性方法都是基于保留值的。
但是不同物质在同一色谱条件下,可能具有相似或相同的保留值,即保留值并非专属的。
因此仅根据保留值对一个完全未知的样品定性是困难的。
因为许多化合物可能在同一时间流出色谱柱,因此仅仅依靠气相色谱本身是不能对一个完全未知的化合物进行定性的。
然而当样品限定时,如果在了解样品的来源、性质、分析目的的基础上,对样品组成作初步的判断,再结合下列的方法则可确定色谱峰所代表的化合物。
气相色谱将变成一个强有力的工具。
也可以通过比较气相色谱图来确定样品是否相同,例如油轮里的原油样品可以和海上浮油比较以确定油轮是否应对原油的泄漏负责,GC对于排除可疑性是很有用的,如果您从先前的实验中知道异辛烷在1.9 分钟出峰,那么一个在1.5分钟出的峰就不会是异辛烷,那么它是什么呢?幸运的是您不必要考虑所有的有机化合物的样品信息,如果限定化合物范围。
例如您不会期望在烷烃中找到苯系物,当一个未知的峰被初步确定后,还必须在别的不同性质的色谱柱上重现以得到确认,如果一个化合物在基于沸点分离的柱甲基硅氧烷和聚乙二醇极性柱上有正确的保留时间,此定性很可能就是正确的。
GC在处理已知样品组分并且要求定量时是特别有用的。
一、保留值定性(一)利用纯物质对照定性1.利用保留时间t R对照定性色谱分析的的基本依据是保留时间。