1、1,分析化學(xué),第十六章 色譜分析法 概論 分析化學(xué)教研室,2,色譜法起源和發(fā)展 色譜法的分類(lèi) 色譜過(guò)程 色譜方法基本類(lèi)型及其分離機(jī)制,一、色譜法基本原理,3,1. 色譜法的起源,俄國(guó)植物學(xué)家茨維特在1906年首先使用碳酸鈣分離植物色素開(kāi)創(chuàng)了經(jīng)液相色譜法。色譜原型裝置，如下頁(yè)圖。 在裝有細(xì)顆粒碳酸鈣的直立玻璃管頂部裝入植物色素； 加入石油醚，自由流下； 植物色素隨石油醚向下流動(dòng)； 因各組分移動(dòng)速度不同而形成不同色帶。,4,5,色譜法是一種分離技術(shù)， 試樣混合物的分離過(guò)程也就是試樣中各組分在稱(chēng)之為色譜分離柱中的兩相間不斷進(jìn)行著的分配過(guò)程。其中的一相固定不動(dòng)，稱(chēng)為固定相，一相是攜帶試樣混合物流過(guò)此固

2、定相的流體（氣體或液體），稱(chēng)為流動(dòng)相。 色譜法實(shí)質(zhì)是根據(jù)混合物各組分在固定相和流動(dòng)相間吸附、溶解或其它親和作用的差異，而使各組分在色譜柱中的遷移速度不同而得到分離,6,高分離效能、高靈敏度、高選擇性； 分析速度快、應(yīng)用范圍廣,色譜法的特點(diǎn):,7,色譜的發(fā)展,1948年，瑞典Tiselins，電泳分析； 1952年，英國(guó)馬丁(Martin)和詹姆斯提出了氣相色譜，并提出了塔板理論； 1956年，范第姆特提出了反映載氣流速和柱效關(guān)系的范第姆特方程，建立初步色譜理論； 1960s1970s 高效液相色譜法出現(xiàn)， 1980s出現(xiàn)毛細(xì)管電泳法 現(xiàn)如今，超高壓色譜出現(xiàn)，WATERS公司,8,色譜法的現(xiàn)狀和

3、發(fā)展趨勢(shì) 新型固定相和檢測(cè)器的研制 色譜新方法的研究 色譜聯(lián)用技術(shù) 色譜專(zhuān)家系統(tǒng),9,應(yīng)用的科學(xué)領(lǐng)域：生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等。（科學(xué)的科學(xué)） 藥學(xué)（藥物分析）：各國(guó)藥典收載了許多色譜分析方法。中國(guó)藥典二部，700多，純度檢查、定性鑒別或含量測(cè)定；一部，600多鑒別或含量測(cè)定。,色譜法的應(yīng)用：,10,2. 色譜法的分類(lèi),按流動(dòng)相的分子聚集狀態(tài)分類(lèi): GC、LC、SFC 等 按固定相的分子聚集狀態(tài)分類(lèi): GSC、GLC、LSC、LLC等 按操作形式分類(lèi): 柱色譜法、平面色譜法、毛細(xì)管電泳法等 按色譜過(guò)程的分離機(jī)制分類(lèi): 分配色譜法、吸附色譜法、離子交換色譜法、 空間排阻色譜法、毛細(xì)管電泳法

4、等,11,毛細(xì)管電色譜法（CEC）,色譜法,GSC,液相色譜法 （LC）,柱色譜法,平面色譜法,毛細(xì)管電泳法 （CE）,LLC,LSC,SEC,IEC,BPC,紙色譜法,薄層色譜法TLC）,LLC,氣相色譜法（GC）,柱色譜法,GLC,超臨界流體色譜法 （SFC）,12,3.色譜過(guò)程（柱色譜）和基本原理,實(shí)現(xiàn)色譜操作的基本條件是必須具備相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩相： 固定相(stationary phase)和流動(dòng)相(mobile phase)。 色譜過(guò)程是組分的分子在流動(dòng)相和固定相間多次“分配”的過(guò)程。,13,14,色譜分離過(guò)程,組分的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)微小差異 與固定相作用差異 隨流動(dòng)相移動(dòng)的速度不等 差速遷移

5、 色譜分離。,15,16,色譜流出曲線(xiàn),17,1）色譜流出曲線(xiàn)及有關(guān)術(shù)語(yǔ),色譜流出曲線(xiàn) 檢測(cè)器檢測(cè)到樣品而產(chǎn)生信號(hào)隨時(shí)間變化的曲線(xiàn),色譜峰 監(jiān)測(cè)器對(duì)流出組分產(chǎn)生的電信號(hào)隨時(shí)間的變化圖,正常色譜峰為對(duì)稱(chēng)的 對(duì)稱(chēng)因子fs 峰對(duì)稱(chēng)性,18,19,20,21,保留值 (定性參數(shù)),（1）保留時(shí)間(tR) 從進(jìn)樣開(kāi)始,到某組分色譜峰頂點(diǎn)時(shí)間間隔,（2）死時(shí)間(tM或 t0) 不被固定相溶解或吸附的的組分的保留時(shí)間,（3）調(diào)整保留時(shí)間(tR)或校正保留時(shí)間,22,（4）保留體積(VR) 從進(jìn)樣起到某個(gè)組分在柱后出現(xiàn)濃度極大點(diǎn)時(shí),所需通過(guò)色譜柱的流動(dòng)相體積,（5）死體積(VM) 由進(jìn)樣器至檢測(cè)器出口,未被固

6、定相占據(jù)的空間,23,半峰寬(W1/2),峰高一半處的峰寬度,差速遷移,固定相保留不同組分的能力不同,各組分在色譜柱中移動(dòng)速度不同,而實(shí)現(xiàn)分離,24,峰寬,過(guò)色譜峰兩側(cè)拐點(diǎn)的切線(xiàn)與基線(xiàn)交點(diǎn)之間距離,標(biāo)準(zhǔn)差,0.607倍峰高處峰寬之半,25,容量因子,分配系數(shù)比,26,色譜過(guò)程方程式：,分配系數(shù)大的組分保留時(shí)間長(zhǎng)（保留體積大），晚流出色譜柱。,27,K在分配色譜、吸附色譜、離子交換色譜和凝膠色譜中，分別為狹義分配系數(shù)K、吸附系數(shù)Ka、選擇性系數(shù)K和滲透系數(shù)Kp， Vs分別為色譜柱（或薄層板）內(nèi)固定液體積、吸附劑表面積、離子交換劑總交換容量和凝膠孔內(nèi)總?cè)莘e。,28,4 色譜方法基本類(lèi)型及其分離機(jī)制

7、,以經(jīng)典柱色譜為例 分配色譜法 吸附色譜法 離子交換色譜法 空間排阻色譜法,29,1）分配色譜法,30,分離原理 利用被分離組分在固定相或流動(dòng)相中的溶解度差別而實(shí)現(xiàn)分離。,溶質(zhì)分子在固定相中溶解度越大，或在流動(dòng)相中溶解度越小，則K越大。在LLC中K主要與流動(dòng)相的性質(zhì) (種類(lèi)與極性) 有關(guān)；在GLC中K與固定相極性和柱溫有關(guān)。,31,2）吸附色譜法,分離原理 利用被分離組分對(duì)固定相表面吸附中心吸附能力的差別而實(shí)現(xiàn)分離。 吸附過(guò)程是試樣中組分的分子(X)與流動(dòng)相分子(Y)爭(zhēng)奪吸附劑表面活性中心的過(guò)程，即為競(jìng)爭(zhēng)吸附過(guò)程。,32,吸附系數(shù)與吸附劑的 活性、組分的性質(zhì)和 流動(dòng)相的性質(zhì)有關(guān)。,33,分離原理 依據(jù)被測(cè)組分與離子交換劑交換能力（親和力）不同而實(shí)現(xiàn)分離。,3）離子交換色譜法,34,固定相和流動(dòng)相 固定相離子交換樹(shù)脂 流動(dòng)相水為溶劑的緩沖溶液 被分離組分離子型的有機(jī)物或無(wú)機(jī)物,35,按可交換離子的電荷符號(hào)可分為： 陽(yáng)離子交換色譜 陰離子交換色譜,36,4）空間