色谱分析基础详解.ppt

一、色谱法基本概念 1.色谱法概述色谱法的特点、分类和作用 俄国植物学家茨维特在1906年使用的装置： 色谱原型装置，如图。 混合物最有效的分离、分析方法。 Tsweet 分离叶绿素示意图 色谱柱：装有固定相的管子。 固定相：色谱法中，填入玻璃管内静止不动的一相（固体或液体）。 流动相：自上而下运动的一相（一般是气体或液体）。 1.1 色谱法的基本术语 色谱法是一种分离技术，是试样中各组分在色谱分离柱中的两相间不断进行着的分配过程。 含有样品的流动相流经固定相时，由于样品中各组分性质和结构上的差异，使其与固定相之间产生的溶解、吸附、渗透或离子交换作用不同，样品组分在两相间多次反复分配，使得有微小差别的组分的移动速度不同，经过一定长度的色谱柱后，彼此按一定次序流出色谱柱，实现分离。 1.2 色谱的分离原理 溶解、吸附、渗透或离子交换等作用。 1.2 色谱的分离原理 色谱分离过程认识 色谱分离过程是在色谱柱内完成的。 气固(液固)色谱 气液(液液)色谱 吸附能力的不同 溶解能力的不同 多孔性固体颗粒 担体和固定液 吸附与脱附 多次分配 填充柱 作用力 固定相 分离机理 2.色谱法分类 (1)气相色谱：流动相为气体（称为载气）。 按分离柱：填充柱色谱和毛细管柱色谱； 按固定相：气固色谱和气液色谱 (2)液相色谱：流动相为液体（也称为淋洗液）。 按固定相：液固色谱和液液色谱。 其他色谱方法 薄层色谱和纸色谱： 比较简单的色谱方法 凝胶色谱法：测聚合物分子量分布。 超临界色谱: CO2流动相。 高效毛细管电泳: 九十年代快速发展、特别适合生物试样分析分离的高效分析仪器。 3.气相色谱法的特点：三高一快一广 1.高选择性—能分离性质极为接近的物质 如：同位素，异构体等 2. 高效能—在很短的时间内就能分离测定性质极为复杂的混合物 3. 高灵敏度—分离微量、痕量组分 用高灵敏度的检测器可测出样品中10 -11~ 10-13 g组分 样品用量少： 液体0.几?L 气体1mL 固体几?g 4.分析速度快—样品准备好后，几分钟~几十分钟即可 5. 应用范围广 在柱温条件下有一定蒸气压且稳定性好的样品都能测定，只要在 –196 ~ 450 ℃温度范围内有27 ~1330 Pa蒸气压且不分解的物质原则上都能测定，不论它是气体、液体和固体 对于挥发性低和受热易分解的物质，若能通过化学衍生方法使其转化为挥发性大、热稳定性好的衍生物，同样可用气相色谱分离和分析 对不宜汽化的高分子，热稳定性差、化学性质极为活泼或强腐蚀性物质不能用GC测定。 应用范围受到限制，在所有的有机物分析中只有15~20%能用GC进行分离分析。 6. 缺点和局限性 气相色谱的应用 应用领域 分析对象举例 环境 水样中芳香烃，杀虫剂，除草剂，水中锑形态 石油 原油成分、汽油中各种烷烃和芳香烃 化工 喷气发动机燃料中烃类，石蜡中高分子烃 食品、果蔬 植物精炼油中各种烯烃、醇和酯，亚硝胺，香料中香味成分，人造黄油中的不饱和十八酸，牛奶中饱和和不饱和脂肪酸 生物 植物中萜类，微生物中胺类、脂肪酸类、脂肪酸酯类 医药 血液中汞形态、中药中挥发油 法医学 血液中酒精，尿中可卡因、安非他命，奎宁及其代谢物，火药成分，纵火样品中的汽油 4、液相色谱法的特点 特点：高压、高效、高速 高沸点、热不稳定有机及生化试样的高效分离分析方法。 液相色谱的应用 应用领域 分析对象举例 环境 常见无机阴阳离子、多环芳烃、多氯联苯、硝基化合物、有害重金属及其形态、除草剂、农药、酸沉降成分。 农业 土壤矿物成分、肥料、饲料添加剂、茶叶等农产品中无机和有机成分。 化工 无机化工产品、合成高分子化合物、表面活性剂、洗涤剂成分、化妆品、染料。 食品 无机阴阳离子、有机酸、氨基酸、糖、维生素、脂肪酸、香料、甜味剂、防腐剂、人工色素、病原微生物、霉菌毒素、多核芳烃。 生物 氨基酸、多肽、蛋白质、核糖核酸、生物胺、多糖、酶、天然高分子化合物。 医药 人体化学成分、各类合成药物成分、各种天然植物和动物药物化学成分。 二、气相色谱分离过程 当试样由载气携带进入色谱柱与固定相接触时，被固定相溶解或吸附。 随着载气的不断通入，被溶解或吸附的组分又从固定相中挥发或脱附， 挥发或脱附下的组分随着载气向前移动时又再次被固定相溶解或吸附。 随着载气的流动，溶解、挥发，或吸附、脱附的过程反复地进行。 2.1 分配系数 K 组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附，或溶解、挥发的过程叫做分配过程。 在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的浓度（单位：g/mL）比，称为分配系数，用K 表示.