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超临界流体色谱分析 图4.5-1 纯物质的相图 表4.5-1 气体、液体和超临界体物理性质的比较 图4.5-2 CO2密度与压力及温度的关系 超临界水（Supercritical water） SFC 看起来似乎缺少一种合适的流动相。 超临界水合适吗？ 超临界水用途。 * 高效毛细管电泳分析 4.5 其他色谱仪器分析法 4.5.1 超临界流体色谱 Supercritical fluid chromatograph, SFC 超临界流体色谱是以超临界流体作为流动相的色谱方法。 早在1879年J. B. Hannay等就发现了乙醇超临界流体能提高对金属卤化物的溶解能力。1958年人们首次实现了超临界流体色谱分析。物质通常以三种状态存在，即固态、液态和气态。常识告诉我们，物质在较低温度下，当不断增加气体的压力时，气体会转化成液体，当温度升高时，液体的体积会膨胀。但是，一些物质在特定的压力或温度下，还有一种状态叫超临界状态。某些物质存在着一个临界温度（Tc）和临界压力（Pc），在高于Tc和Pc后，物质不会成为液体或气体，这一点通常叫临界点。在临界点以上的范围内，物质状态介于气体和液体之间，这一范围内的流体被称为超临界流体。超临界流体即不是气体，也不是液体，但兼有气体的低粘度，液体的高密度以及介于气液之间的扩散系数特征。 表4.5-2 一些超临界流体的性质 超临界流体对溶质的溶解能力随密度增大呈比例增加。 常用的超临界流体为二氧化碳，其临界温度为31.1℃，即达到这个温度以上，怎样加大压力它也不会转变成液体，系统中存在的是“高密度的气体”。二氧化碳的临界压力为7.39MPa，如果小于这个压力，无论温度如何降低，它也不会液化。 在分离检测原理上，SFC与气相色谱法和高效液相色谱法没有多大的区别。但是同气相色谱相比，超临界流体色谱仪的工作压力较高，一般为(7.0~45.0)MPa；和高效液相色谱仪也不一样，SFC的色谱柱温度较高，一般从常温到约250℃。操作过程可通过压力（或密度）的程序变化（相当于梯度洗脱）、温度程序变化（程序升温或降温）实现最佳的分离。 1-流动相贮罐；2-调解阀；3-干燥净化管；4-截止阀；5-高压泵；6-泵头冷却装置；7-微处理机；8-显示打印装置；9-热交换柱；10-进样阀；11-分流阻力管；12-分流加热出口；13-色谱柱；14-限流器；15-检测器；16-恒温箱；17-尾吹气 图4.5-3 超临界流体色谱仪流程 超临界流体色谱仪兼有气相色谱和高效液相色谱仪两方面的特点，它即有气相色谱的恒温箱，又有高效液相色谱的高压泵，整个系统处于高压状态，要使系统稳定工作，必须有很好的气密性。二氧化碳是超临界流体色谱最常用的流动相，它的优点是成本低、无毒、不燃烧、容易纯化，易挥发，柱温(40~50)℃就已超过临界温度，另外同检测器匹配的性能也较好。它的不足是极性低，对极性大的化合物往往要加入改性剂（如甲醇等）才能满足分离和萃取的要求。限流器是SFC关键部件，它的作用一方面是使其两端保持在不同的相，另一方面又能通过它迅速实现相变，即迅速实现流动相的相变和样品转移。 超临界流体色谱仪可用于食品中油脂、农药残留分析等方面。 地球上最高的水温是464 ℃，你相信吗？ 4.5.2 高效毛细管电泳法High Performance Capillary Electrophoresis, HPCE 毛细管电泳CE是近十几年来高速发展起来的一种分离技术，是电色谱法的重要分支。从运行模式上可分为自由区带电泳CZE、等电聚集电泳CIEF、等速电泳CITP等。毛细管电泳又称高效毛细管电泳HPCE或毛细管电分离法CESM，是一类以毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力的新型液相分离分析技术，是继高效液相色谱之后的又一重大技术进展，它使分析科学得以从微升水平进入纳升水平，被人们称之为20世纪90年代分析化学界最重要的事件之一。这种技术现已广泛应用于生物大分子如DNA测序、蛋白质分离上。 在食品分析上，已有食品添加剂、药物残留分析等方面的大量报道。 HPCE的特点： 优点 ☆ 灵敏度高（可检出1pmol/L或更低），耗资少，不产生污染； ☆ 一般不需填充或复杂处理过程，价格相对较低，约为色谱柱 的(10~20)%； ☆ 运行环境是在水介质缓冲溶液中，而HPLC常常采用水和有机 溶剂，易造成二次污染； ☆ 样品消耗量很小，每次进样量仅是纳升级，可以活体进样； ☆ 在直流电场驱动下运行，缓冲液的消耗量约为色谱溶剂消耗