扩散系数大.PPT

高效液相色谱法 High Performance Liquid Chromatography （HPLC） 一、前言 参考书籍： 1.色谱理论基础（卢佩章、戴朝政编） 2.高效液相色谱法（邹汉法、张玉奎、卢佩章编著） 3.高效液相色谱方法及应用 （色谱技术丛书、化学工业出版社、 于世林编著) 第一章、高效液相色谱的基本原理 §1-1 概述 一、发展历史 1903年提出、1969～1970年开始发展 流动相－－液体 基本原理：在经典液相色谱基础上，引入 气相色谱理论 技术：采用高效固定相、高压泵、高灵敏检测器 实现：分析速度快、分离效率高、操作自动化 工作原理： 通过高压泵，连续地将流动相按一定流速流过柱子；通过进样器，注入样品混合物。由于混合物中各组分性质不同，因而它们在柱内移动速度不同而逐渐分离。通过检测器检测，得到组分的电信号并进行放大；记录仪将放大的电信号以图形形式记录下来。 高效液相色谱法特点： 1.高压：一般：150～300kg/cm2 甚至：500kg/cm2 2.高速：两相间交换：千分之几秒 分析时间较经典法少很多(几分~几十分钟) 3 高效：气相：2000塔板/米 液相：5000塔板/米 4.高灵敏度：紫外检测器：10－9g数量级 荧光检测器：10－11g(百万分之几） 试样量小（几微升） 5.高选择性：可分析在性质上极为相似化合物 （手性化合物、同位素、同分异构、空间异构） HPLC的分类： ⅰ液固吸附色谱（LSC) （ 利用样品分子在固定相上吸附性能差异而分离） ⅱ液液分配色谱（LLC） （利用样品分子在两相中分配系数不同导致溶解度不同而分离） （键合相色谱 60％） ⅲ离子交换色谱（IEC） （利用样品分子的电荷性、导电性不同，导致对固定相的亲合力不同而分离） ⅳ体积排阻色谱（SEC) （利用溶质分子大小不同导致对固定相的渗透力不同而分离） §1-2 色谱分离和保留值 一、色谱过程 定义——由于样品中各组分在不互溶的两相间平衡 分配的不同，在色谱柱中进行分离的过程 固定相：柱中固定不动 移动相：流过柱子的液体 综合来看：不同组分分离状况取决于： ⅰ热力学平衡问题：各组分分配系数、吸附力、亲 合力之间差异——影响出峰时间 ⅱ动力学平衡问题：溶质扩散系数、填料颗粒、填 充情况、流速——影响峰形 ? 二、容量因子和保留值 色谱的保留作用——化合物进入柱内，即在两相间不断进行平衡分配，由于不同化合物理化性质不同，在两相中存在量也不同。固定相中量多，柱内保留时间长；流动相中量多，柱内保留时间短。 容量因子k′——某一组分平衡时，两相中存在量的比值。要得到理想分离， k′应保持在1～10之间 k′太小——没有充分利用填料 的分离能力。 k′太大——分析时间太长。 §1－3色谱柱的分离效率 分离过程基本理论： ⅰ各组分在两相间分配情况：tR ——由色谱过程的热力学因素所控制 ⅱ各组分在色谱柱中的运动情况：Y1/2 ——由色谱过程的动力学因素所控制 一、理论塔板数N 二、理论塔板高度H 三、峰扩展和速率方程式 峰扩展——某一组分流过时，经过多次平衡分配，使开始处于“浓缩”状态的组分被移动相稀释，最后得到有一定宽度的色谱峰，称之。 柱外因素：ⅰ检测器流动池体积 ⅱ柱出口到检测器的连接管 ⅲ进样器死体积 柱内峰扩展影响因素： ①涡流扩散 减小措施：ⅰ颗粒大小保持一致 ⅱ填装均匀 ⅲ尽量采用球型填料 涡流扩散随柱长增加而增加，与流动相流速无关。 ②分子扩散 减小措施：加大流动相流速 ③传质 ——溶质分子在两相间浓度的不同，从浓度高的相，不断迁移至浓度低的相，直到浓度达到平衡，这种质量迁移过程称之。 ⅰ固定相传质：⑴固相固定相 ⑵液相固定相 ⅱ移动相传质：⑴迁移移动相 ⑵滞留移动相 获得高柱效的几种方法： ①选用细的颗粒填料 ②流动相流速低 ③流动相粘度小 ④升高温度 溶质扩散系数与其结构有关 ⅰ大分子，扩散系数小 ⅱ小分子，扩散系数大 第二章 仪