气液色谱分析
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色谱分类方法:
1. 按固定相外形:
柱色谱(填充柱、空心柱《毛细管柱色谱》)、平板色谱(薄层色谱和纸色谱)。
2. 按组分在固定相上的分离机理:
吸附色谱:不同组分在固定相的吸附作用不同;
分配色谱:不同组分在固定相上的溶解能力不同;
离子交换色谱:不同组分在固定相(离子交换剂)上的亲和力不同;
凝胶色谱(尺寸排阻色谱)不同尺寸分子在固定相上的渗透作用.
3. 按两相状态
分类方法固定相平衡类型适用
气相色谱气液色谱固定液吸附于惰
性载体(担体)
气液间分配小分子量气体
及烃类,如大气
成分分析
气体试
样或能
被气化
的固体
和液体
试样气固色谱固体吸附剂吸附、解吸
气相键合色谱有机组分键合于
固体表面
气体和键合体表面
间的分配
液相色谱液液色谱固定液吸附于惰
性载体
不相溶液体间的分
配
高沸点、热稳定性差、相
对分子质量大得有机物液固(吸附)
色谱
固体吸附剂吸附、解吸
液相键合色谱有机组分键合于
固体表面
液体和键合体表面
间的分配
离子交换色谱离子交换树脂离子交换
离子对色谱法
空间排阻色谱
法
/凝胶渗透色
谱法
液体附于多孔聚
合物
分配/筛析(多孔性
物质对不同大小分
子的排阻作用不
同)
超临界色谱有机组分键合于
固体表面
超临界流体和键合
相间分配
4.HPLC液相色谱中按固定相和流动相极性大小分为:正相色谱(固定相极性大于流动相,极性小的先流出,适于极性组分分离
)、反相色谱(固定相极性小于流动相,极性大的先流出,适于非极性组分分离)
GC毛细管柱气相色谱的特点:(i) 渗透性好:可使用较长的色谱柱;
(ii) 相比率大:有利于提高柱效;加上保留因子k小,渗透性好,可使用很高的载气流速,因而分析速度快;
(iii) 柱容量小:因而进样量小。需采用分流技术并使用更高灵敏度的检
测器;
(iv) 总柱效高:尽管毛细管柱效比填充柱大,但仍处于同一数量级。但
毛细管柱长很大,因而总柱效高,分离复杂混合物能力强。
色谱分离方法的选择
试样分子量水溶性、离解性方法流动性物质种类>2000 溶于水排阻色谱水
不溶于水排阻色谱非水
<2000 不溶于水
正/反相色谱同系物
吸附色谱异构体多功能团
排阻色谱分子大小差异溶于水,不解离反相色谱
排阻色谱(小孔)水
溶于水,可解离阳离子交换色谱碱
阴离子交换色谱酸
溶于水,离子与
非离子
反相离子对色谱
固定相:固体吸附剂、固定液+载体
固定液:1。要求:a) 热稳定性好、蒸汽压低——流失少;b) 化学稳定性好——不与其它物质反应;c) 对试样各组分有合适的溶解能力(分配系数K适当);d) 对各组分具有良好的选择性
2.固定液与组分的作用力:
a) 色散力——非极性分子之间b) 诱导力——极性与非极性分子之间c) 取向力——极
性与极性分子之间d) 氢键力——静电吸引,亦属取向力。
3.固定液的选择:固定液的特性参数:①相对极性0
常数、麦氏常数
固定液选择:①按“相似相溶”原理选择固定液。
非极性组分——非极性固定液——沸点低(小分子物质)的物质先流出;
极性物质——极性固定液——极性小的物质先流出;
各类极性混合物——极性固定液——极性小的物质先流出;
氢键型物质——氢键型固定液——不易形成氢键的物质先流出;
复杂混合物——两种或以上混合固定液
极性:正己烷<环己烷<苯<甲苯
②按化学基团相似原则选择;③按组分主要性质差别选择
HPLC的流动相:HPLC流动相为溶剂(其极性、粘度、PH值、浓度等均可改变,可调节样品在两相间分配的差异),它既有运载作用,又和固定相一样,参与对组分的竞争,因此溶剂的选择对分离十分重要。
理想的溶剂应有下列特性:
1)对待测物具一定极性和选择性;
2)使用UV 检测器时,溶剂要匹配 ;使用折光率检测器,溶剂的折光率要与待测物的折光率有较大差别;
3)高纯度。否则基线不稳或产生杂峰; 4)化学稳定性好;
5)适宜的粘度。粘度过高,柱压增加;过低,易产生气泡。
为防止固定相的流失,流动相与固定液应尽量不互溶,或者说二者的极性相差越大越好。
固定相(P77 ,70色谱法)
HPLC 通常按固定相的不同分为多种类型——各种色谱方法
如液液色谱法、液固色谱法、离子交换色谱法、离子对色谱法等 1、液液分配色谱—— 根据各待测物在互不相溶的两溶液中的溶解度不同,因而具不同的分配系数。在色谱柱中,随着流动相的移动,这种分配平衡需进行多次,造成各待测物的迁移速率不同,从而实现分离的过程。
2、离子交换色谱——原理:利用不同待测离子对固定相的亲和能力(或离子交换能力)的差别来实现分离的。
3、离子对色谱法(IPC )
将与待测物离子A 电荷相反的离子B (称为对离子或反离子)加入到流动相中,使待测离子与对离子形成离子对AB ,该AB 离子对的性质与A 离子或B 离子的性质不同,即间接改变了待测离子的保留特性。 4、尺寸排阻色谱法
固定相为化学惰性的多孔凝胶,它类似于分子筛,但孔径更大。凝胶内有一定大小的空穴,分子体积大的待测物不能渗入孔穴中而被排阻,较早地被淋洗出来,中等的部分渗透,小分子则完全渗透,最后流出色谱柱。即待测物分子按分子大小(分子量大小)先后从柱中流出。
一、色谱分析的基本原理:借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。
根据组分与固定相与流动相的作用力不同,当两相做相对移动时,各组分在两相中反复多次
分配(/吸附解吸)而相互分离,依次流出色谱柱,进入检测器进行检测
二、气相色谱的理论基础:色谱的分离行为应从热力学和动力学两方面进行研究、解释。
1.试样中各组分在两相间的分配情况,由组分在两相间的分配由分配系数(热力学性质)、
各物质(试样中的组分、固定相、流动相)的分子结构和性质决定,它使得各组分在不同时间流出——峰间距,由各个色谱峰在柱后出现的时间(保留值)反映;
2.各组分在色谱柱中的运动(分散)情况,由传质和扩散(动力学性质)决定,它使得各组
分峰有一定的宽度——峰宽,由峰宽反映。
描述分配过程的参数: 1.分配系数m
s
c c =
=
溶质在流动相中的浓度溶质在固定相中的浓度K K 与组分和两相的性质、柱温、柱压有关,与两相体积、柱管特性和所用仪器无关。
2. 分配比 m m s
s V c V c k ===
m
s m m 组分在流动相中的质量组分在固定相中的质量
反映了组分在