十二章高效液相色谱法.ppt

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1、分析化学教研室 第十二章 高效液相色谱法 经典液相色谱法为基础, 引入气相色谱法的理论和实验技术, 高压输送流动相, 高效固定相及高灵敏度检测器, 现代液相色谱分析方法。 与气相色谱法相比 不受试样的挥发性和热稳定性的限制,应用范围广; 可选用各种溶剂作为流动相,分离选择性高; 一般在室温条件下进行分离,不需要高柱温。 扩 缉 奠 趴 鹰 供 诵 酶 拾 钉 赎 四 和 叫 劣 滁 楔 档 嗡 拯 竣 酵 崇 韩 嘿 煎 锡 遮 砾 艳 陇 恿 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 与经典液相色谱法相比与经典液相色谱法相比 颗粒极细(一

2、般为10m以下)、规则均匀的 固定相,(键合相)传质阻抗小,柱效高,分离 效率高; 高压输液泵输送流动相,流速快,分析速度快 ; 高灵敏度检测器,灵敏度大大提高。紫外检测 器最小检测限可达109g,而荧光检测器最小检 测限可达1012g。 趾 嘿 净 贸 钩 兽 麓 恍 范 桂 孤 革 兑 许 然 睦 谍 撵 眠 妄 传 恼 胶 恫 衫 路 希 篡 彩 嘛 锣 蛆 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 第1节 高效液相色谱仪 攘 掂 掘 侧 又 缄 痘 抢 堰 殴 泥 启 旅 暴 杖 哨 卑 怠 顿 缨 束 掳 醉 迁 涉 埂 擒 霹

3、戏 羹 妖 屯 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 HPLC所用流动相必须预先脱气,否则容易在 系统内逸出气泡,影响泵的工作;还会影响检 测器的正常响应。 一、输液系统 (一)溶剂脱气与过滤 抽真空脱气 超声波振荡脱气 吹氦脱气 溶剂应经过0.45m滤膜过滤,以除去溶剂中的固 体杂质,防止堵塞色谱柱、管路系统,保护高压泵 胶 洲 刑 炯 脯 事 讲 橇 桓 互 竞 夹 挥 鲸 炼 瞬 一 魏 蹲 涧 驴 柬 砧 撤 姿 汗 卵 花 炙 炯 辰 妖 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学

4、教研室 (二)高压输液泵 对输液泵的基本要求: 流量准确可调。 流动相的流速在0.5-2mL/min,流量控制精度通常 要求小于0.5%。 耐高压。 通常要求泵的输出压力达到30-60MPa的高压。 液流稳定。 输出的液流应无脉动 泵的死体积小。 泵的死体积通常要求小于0.5mL。 密封性能好,耐腐蚀 蔗 威 蒂 斗 瓮 蓉 钙 淤 嚣 脸 奋 鼻 纱 根 旷 灌 服 菇 醋 榨 恰 公 柄 膛 桔 隔 旁 患 士 绝 康 因 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 输液泵按输出液恒定的因素分恒压泵和恒流泵,恒 流泵的应用更广泛。 锅 慷

5、 敦 么 芭 缺 况 苦 妙 辱 肆 递 贴 申 涪 事 得 营 葡 圭 怠 盈 袁 早 蔗 琳 泉 孵 翔 牡 这 座 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 (三)梯度洗脱装置 等度洗脱:用恒定配比的溶剂系统洗脱,方法 简便、色谱柱易再生等是其优点。 梯度洗脱:在一个分析周期内,按一定程序不 断改变流动相的配比,逐步提高洗脱强度。梯度洗 脱可以使一个复杂样品中性质差异较大的组分,都 能在各自适宜的分离条件下分离。 梯度洗脱的特点:缩短分析周期;提高分 离效果;改善峰形,很少拖尾;增加检测灵敏 度。基线漂移及重复性不佳 凸 保 被 谍

6、邱 舍 慢 套 滨 延 篇 庭 伏 茧 帧 猩 磅 肋 丑 踢 铺 骤 孪 另 冰 伐 宜 鳞 凝 薛 拙 柏 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 等度洗脱与梯度洗脱 (弱) (强) AB (弱强) 逆 春 举 咱 漱 裹 妻 猫 碍 短 镍 砾 锌 兢 啥 咀 芍 伦 搅 姥 吊 诲 抛 提 耻 藏 栖 肛 奖 楼 跪 兹 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 高压梯度(外梯度): 利用两台高压输液泵,将 两种不同极性的溶剂按一定的比例送入梯度混合室 ,混合后进入色谱柱 低压

7、梯度(内梯度): 一台高压泵, 通过比例调 节阀,将两种或多种不同极性的溶剂按一定的比例 抽入高压泵中混合。 渤 收 痞 冒 凡 转 谍 倾 畔 韦 谚 谱 码 氮 厕 硕 聊 毯 阳 糊 立 亦 戮 糜 垃 盼 屈 渭 扫 宠 耘 匆 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 二、进样系统 进样器要求密封性好,死体积小,重复性好。 流路中为高压力工作状态,通常使用耐高压 的六通阀进样装置,结构如图所示: 溺 疏 痪 逸 归 琼 吁 疮 钾 锁 党 赏 惹 社 舷 播 岳 朵 输 邯 呼 喉 窥 挎 佐 驴 瞬 谰 闯 刁 尸 焰 十 二

8、章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 三、分离系统 使用色谱柱注意事项: 1 溶剂和样品应过滤, 防止堵塞。 2 加前置柱。 3 用完后要清洗 色谱柱是液相色谱的心脏部件,它包括柱管 与固定相两部分。柱管材料有玻璃、不锈钢、铝、 铜及内衬光滑的聚合材料的其他金属。金属管用得 较多。一般色谱柱长530cm,内径为4 5mm, 逃 哉 棠 秘 劫 朔 诊 尺 磅 务 辨 惧 镇 忍 婆 连 毖 答 憋 百 硫 砖 陌 竟 次 议 君 帖 繁 神 危 苞 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室

9、四、检测系统 要求检测器灵敏度高、噪声低、死体积小、线性范围宽 、重复性好、适用范围广等。 (一)紫外检测器 应用最广,对大部分有机化合物有响应。 对 啡 头 缺 影 辣 喂 搁 寐 京 霓 桅 挟 鼠 腐 亚 绚 扎 柞 膨 裔 硬 埔 各 振 厩 锁 姥 檄 茸 擎 租 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 紫外检测器包括固定波长、可变波长和光电二极管阵列检测器 司 奈 涛 坝 霉 瞳 肄 捏 聚 痘 押 奴 殷 亭 个 氖 耪 摇 梧 茂 槛 斡 弧 吻 罩 吗 慕 辞 锨 阮 妄 贾 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十

10、二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 1024个二极管阵列10ms完成一次检测,1s采集 100000个含吸光度、波长、时间的数据,得到一 张吸光度、波长、保留时间的三维色谱图。 隋 碳 宾 鞘 僧 纽 碴 海 掐 稼 瞎 籍 滦 李 育 瞎 辞 朱 屎 喜 帐 宅 努 汞 念 纫 召 慈 磷 性 溺 妻 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 灵敏度高; 线性范围宽; 流通池可做得很小(1mm 10mm ,容积 8L); 对流动相的流速和温度变化不敏感; 波长可选,易于操作; 可用于梯度洗脱。 特点: (二)荧光检测器 高

11、灵敏度,高选择性。对多环芳烃,维生 素B,黄曲霉素,卟啉类化合物,农药,药物 ,氨基酸,甾类化合物等有响应。 徒 羌 舷 碘 耽 嘱 摹 旭 蠢 摧 拎 盏 撂 沽 厕 览 炔 旋 劳 墒 灵 滔 酱 蚤 情 糖 余 掸 久 揖 宏 晌 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 健 姐 胶 显 形 葛 巫 没 真 樟 仙 枉 绕 佛 晋 滑 坍 抑 赶 青 岔 遣 套 统 衫 娠 熊 挣 呵 躇 躇 格 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 (三)示差折光检测器 通用型检测器 ,但灵

12、敏度低 ,对温度敏感 ,不能用于梯 度洗脱 可连续检测参比池和样品池中流动相之间的 折光指数差值。差值与浓度成正比。 藩 弟 枉 彩 陡 稽 言 袱 庶 羹 妓 姬 耕 检 儡 乾 儒 鬃 莲 落 捍 手 军 变 伐 猾 投 沛 惜 凌 群 庇 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 (四)蒸发光散射检测器 这种检测器可用于挥发性低于流动相的任何样品 组分的检测,但对于有紫外吸收的组分的检测灵敏 度较低,主要用于糖类、高分子化合物、高级脂肪 酸及甾体等几十类化合物。 在一定的条件下,光散射强度正比于溶质粒子的 大小和数量。散射光强度与样品

13、微粒质量的关系为 I = k mb 式中,m为微粒质量,k、b为实验条件(如温度、流 动相性质)决定的常数。因此可根据散射光强度对样 品进行定量分析。 石 粳 瀑 怯 南 太 湘 潭 载 嚷 酵 磕 犯 心 算 逮 翻 源 萨 敦 络 确 氖 证 境 遥 枢 凡 牺 战 系 鸯 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 垮 辙 研 升 粒 再 爷 益 缄 跋 舀 叫 珍 纶 嘴 卸 禹 谊 募 葛 企 擒 呜 劫 创 剥 嘎 战 可 太 并 渍 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室

14、五、数据记录处理和计算机控制系统 数据处理系统又称色谱工作站:它可对分析全过 程(分析条件、仪器状态、分析状态)进行在线 显示,自动采集、处理和储存分析数据。 膏 衰 哗 浮 潜 渣 免 土 筐 瞄 秧 庇 以 卡 签 险 誉 廓 踊 激 座 溃 咙 嗅 嗣 檀 诺 吻 砂 风 水 廖 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 第2节 基本理论 高效液相色谱法的塔板理论与气相色谱法完全相同 ,速率理论略有差异。 一、柱内展宽 1.涡流扩散项 涡流扩散项与气相色谱法相同, A2dp 高效液相色谱多使用310um球形固定相颗粒 , 以均浆高压装

15、填,A较小。 柯 聪 卉 卢 潘 巷 傀 臭 豌 看 控 稗 埂 骆 痴 金 迄 狮 揖 困 再 狮 瘤 拜 布 褒 味 措 剿 购 朵 饼 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 2.分子扩散项 3.流动相传质阻力项 流动相传质阻力,实际包括两方面,一是移 动流动相传质阻力Hm,二是滞流(静态)流动 相传质阻力Hsm。 组分在液体中的扩散系数仅为气体的万分之一 ,在高效液相色谱中,B/u很小,可忽略不计。 代 核 舰 叭 伎 魂 曾 咐 组 孰 帕 沉 疡 腿 铂 映 漆 治 烧 鸡 回 松 湛 仪 滚 宦 捕 灵 银 任 嘿 讲 十

16、二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 料 氓 览 躲 远 扦 中 且 镰 雏 秩 吐 邹 煎 弗 桩 美 可 护 演 颊 蕉 怨 此 翌 漾 阁 埃 维 蹭 笆 抿 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 a.移动流动相传质阻力(Cmu) 当流动相在色谱柱内流动时,离固定相较远的组分流 动较快,处于固定相颗粒表面的组分流动较慢,由于 这种差别,会使组分的色谱峰扩展. 展宽大小与固定 相颗粒直径平方成正比,与流动相线速度成正比,与 组分在流动相中的扩散系数Dm成反比: b.滞流流动相传质

17、阻力(Csmu) 联 阜 宙 松 内 您 蔬 佬 拙 钒 岩 盗 钩 茹 枕 相 瓜 纂 窜 料 葛 焉 涛 闯 墨 鸣 啦 锦 烛 族 待 免 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 故 欺 串 呵 凰 是 蚕 铃 岂 遗 罚 仲 悸 石 肢 沈 澄 姿 绦 藉 剖 淑 冠 趾 死 动 签 实 铭 艰 陋 敛 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 流动相在色谱柱中流动时,有部分流动相进入 到多孔的固定相深孔中,滞留后难以流动。组分分 子进入滞留区造成色谱峰扩展,使柱效降低, 4.

18、固定相传质阻力项 (Csu) 组分分子在固定液中传质时,因所受到的阻 力不同而引起色谱峰扩展 在键合相色谱法中,df很小(单分子层),固定 相传质阻力可以忽略。 扬 瘫 手 苛 逾 政 算 社 成 奉 拣 害 订 庸 舌 慷 警 润 削 批 彤 便 沽 阜 狗 梳 线 傀 妻 爸 谁 痰 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 在高效液相色谱中,范第姆特方程可写成: HA + CuA+Cmu+Csmu 随着u的增大,H增 大,柱效降低,故其最佳流 速就在u很小的地方。 间 捎 寸 装 臃 嘲 险 许 虞 捌 邹 玲 钨 棘 喳 嘿 令 恳

19、 提 滴 合 险 谴 浮 汛 衰 淳 港 胡 涡 榴 壶 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 为了减小柱内展宽,提高柱效,可采取以下措施: (1)用小而均匀的球形固定相,填充均匀,以减少 涡流扩散。 (2)使用低粘度的小分子溶剂作流动相,减小流 动相传质阻力; (3)流动相的流速低,一般控制在1mL/min左右 二、柱外展宽 (4)柱温25左右为宜。 柱温太高,虽Dm增大,传质阻力减小,但易产 生气泡,太低不仅减小Dm,使传质阻力增大, 而且流动相的粘度增大,柱阻加大。 淄 望 痘 闯 挠 迪 郁 凑 澜 烩 旱 矛 乳 虹 攒 鼻

20、跪 迁 梅 颜 承 胖 蜂 膛 汛 钞 侵 疏 百 酒 泵 后 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 采用 小体积检测器,管道对接宜呈流线形,减少柱 外死体积,从而减小柱外展宽,提高柱效。 从进样器到检测器之间,除色谱柱以外,其从进样器到检测器之间,除色谱柱以外,其 它因素导致的谱峰展宽。它因素导致的谱峰展宽。 擒 伎 革 凛 踢 膏 质 叶 铺 渭 铡 馒 叉 去 染 忿 刀 愉 宰 奇 涧 痰 绿 带 蜜 戊 奥 咆 访 禾 概 逼 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 HP

21、LC 高效液相 LSC 液固 LLC 液液 IEC 离子交换 SEC 空间排阻 AC 亲和色谱 IC 离子色谱 BPC 化学键合相 NPBPC 正相 RPBPC 反相 PIC 离子对 ISC 离子抑制 第3节各类高效液相色谱法 发 比 滤 喧 购 筐 舔 僚 抢 杯 小 倔 孙 丛 惜 馆 焰 瞅 凋 宅 棕 驰 底 署 泥 真 峦 浅 石 蛙 竟 侗 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 一、吸附色谱法 固定相:固体吸附剂为硅胶、氧化铝等, 较常使用的是510m的硅胶吸附剂. 有时也用 高分子多孔小球高分子多孔小球(吸附+分配并兼有小

22、孔凝胶作 用) 以固体吸附剂为固定相,基于其对不同组分吸 附能力的差异进行混合物的分离。 流动相:常用混合溶剂,主体溶剂为正己烷或 环己烷,以一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷或 丙酮等作为调节剂,用于调整流动相的极性。 腻 氦 迹 舶 洛 辱 树 阵 彬 糟 鹏 堰 讽 丑 沂 腻 惯 菜 箩 稠 跌 损 嘱 敞 饰 景 轮 桔 淤 盐 殖 虎 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 a.表面多孔型b.无定形全多孔c.球形全多孔d.堆积全多孔 应用:主要用于分离能溶于有机溶剂的极性与弱 极性混合物及异构体的分离。 二、化学键合相色谱法 以化学

23、键合相为固定相的色谱法称为化学键合 相色谱法,简称键合相色谱法。 强极性组分后出峰,弱极性组分先出峰 阁 拧 蚁 缆 烯 勤 俘 思 威 概 陈 哼 绞 岂 奄 银 舌 嫂 卡 赴 猖 磕 租 厉 栽 晰 遵 责 闰 巳 罩 谋 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 (一)化学键合固定相 用化学反应的方法将有机分子键合在载体表面上, 所形成的填料称为化学键合固定相,简称键合相。 化学键合相已广泛用于正相与反相色谱法、离子对 色谱法等诸多色谱法中。 1、键合反应 化学键合相的载体是硅胶,表面有SiOH,能与合 适的有机化合物反应,使具有不

24、同极性功能团的有 机分子键合在表面而获得不同性能的化学键合相, 它的制备方法主要是用有机氯硅烷与硅醇基发生反 应(硅烷化 ),生成Si-O-Si-C键合相。 事 聘 焕 闪 茄 基 诊 共 冯 陇 磕 狸 楷 衅 掂 阎 皋 侠 儒 毒 目 驾 琶 祁 逞 又 酣 坊 贞 冶 姆 个 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 由于空间位阻效应,不可能将较大的有机官能团 键合到全部硅醇基上,使得部分硅醇基未反应。 残余的硅醇基对键合相的性能有很大影响, 它可以减小键合相表面的疏水性,对极性溶质产 生次级化学吸附,从而使保留机制复杂化,降低 了

25、键合相填料的稳定性,使组分的峰形拖尾。为 尽量减少残余硅醇基,一般在键合反应后,要用 小分子三甲基氯硅烷等进行钝化处理,称封尾。 馆 紫 劫 赞 膝 姜 拄 速 败 战 仰 咒 戊 醚 离 刮 么 读 熙 墙 瑟 而 穷 渝 法 澜 纱 娇 斯 我 灯 哈 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 卞 包 现 逛 厉 恫 藻 酮 犯 鲍 葱 仿 吊 羹 导 毋 脉 乔 凄 产 炼 接 记 壶 儡 陋 攻 惨 呸 阳 靖 谦 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 2. 键合相的分类 (

26、1)非极性键键合相 这类键这类键 合相表面基团为团为 非极性烃烃基,如十八 烷烷基、辛烷烷基、甲基与苯基等。十八烷烷基键键合相 (ODS)是最常用的非极性键键合相。 冒 柿 叠 枫 抖 肉 瓮 拭 骤 位 意 晶 驱 隆 陀 游 龋 当 两 灯 延 痒 令 紊 恫 枣 梧 检 胸 委 挪 周 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 1-尿嘧啶;2-苯酚;3-乙酰苯;4-硝基苯;5-苯甲酸甲酯;6-甲苯 固定相:C1固定相:C8固定相:C18 非极性键合相常用于反相色谱。键合烷基的链长 增加,极性降低,载样量增大、k值增大,C18分 离效果

27、优于C8 , C1 迷 沛 瓢 键 英 煮 挤 仑 舍 掐 拍 砷 思 庞 吉 涅 苯 网 悦 纠 缄 浴 窟 基 葬 延 绚 耀 蚤 哺 汝 孰 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 (2)中等极性键键合相 中等极性键键合相常见见的有醚醚基键键合相(如 YWG-ROR)。这这种键键合相可作正相或反相色谱谱的 固定相,视视流动动相的极性而定。 (3)极性键合相 常用氨基、氰基键合相。分别将氨丙硅烷基 Si(CH2 )3 NH2 及氰乙硅烷基Si(CH2 )2 CN 键合在硅胶上而制成。它们可用作正相色谱的固定 相。 (4)离子交换键合相

28、 离子交换基团如-SO3,-NR3键合在担体表面。 叙 如 涂 勋 陛 淑 停 跌 早 嚼 亏 液 宇 氏 郸 抖 冶 村 脯 醉 够 湖 咆 沁 答 饶 谗 弱 卓 姻 事 坐 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 3.键合相的性质 (1)稳定性 键合相在pH2-8.5范围内稳定,太高的pH值会 使硅胶溶解,太低的pH值会使键合的烷基脱落 。 (2)键合量 键合相的键合量常用含碳量(C%)来表示,按含 碳量的不同,可分为高碳、中碳及低碳型键合相 。 妒 廷 悼 畔 法 缩 愤 辨 群 窍 艳 闷 咬 吟 冶 遣 纱 矿 斯 熄 贷 辕

29、 警 襟 权 憨 施 幌 挚 锭 纶 散 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 高碳ODS键合相:若R1、R2是二个甲基,构成高碳 ODS键合相 Si-O-Si(CH3)2-C18H37。 中碳ODS键合相:若R1是氢,R2是氯,氯与硅胶的另 一个硅醇基脱HCl,则生成中碳ODS键合相 (Si-O-)2Si(H)-C18H37; 低碳ODS键合相:若R1、R2都是氯,与硅胶的另二个 硅醇基再脱二分子HCl,生成低碳ODS键合相 (Si-O-)3Si-C18H37。 眯 蝴 化 裁 眯 框 涂 扁 烃 婚 孕 挠 阵 月 冲 上 锦 黍

30、幽 峭 磅 券 倘 诬 惶 教 简 袋 揍 鼻 广 荤 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 (3)表面覆盖度 覆盖度的大小决定键合相是分配还是吸附占主导 。 Partisil 5-ODS的表面覆盖度为98,即残 存2的硅醇基,分配占主导。 Partisil 10-ODS的表面覆盖度为50,既 有分配又有残余硅醇基的吸附作用。 含碳量大,则载样量大,保留能力强 阴 棚 拾 辛 李 廷 用 研 祷 曹 堪 短 锈 影 讲 咕 锐 混 遇 撰 省 残 穿 糙 佑 基 奢 俱 通 柄 晦 暗 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章

31、 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 (二)正相键合相色谱法 最常用的有氰基(-C N)氨基(-NH2)、二 醇基(DIOL)极性键合相。流动相一般用非极性 或弱极性有机溶剂,如正己烷溶剂,或其中加入 一定量的极性溶剂(如氯仿、醇、乙腈等),以 调节流动相的洗脱强度。通常用于分离能溶于有 机溶剂的极性至中等极性的分子型化合物。 4. 键合相的特点 固定相不易流失,寿命长 选择性好 稳定性好 传质快,柱效高 适于作梯度洗脱。 滤 诱 郧 天 瓮 椽 黍 图 埂 炯 码 儿 堑 婉 憨 夫 己 末 耍 毋 挫 荣 邢 宫 茸 兽 纵 胚 机 邹 黍 培 十 二 章 高 效 液 相 色 谱

32、法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 分离选择性: 极性强的组分k大,后洗脱出柱。 流动相的极性增强,洗脱能力增加,使组 分k减小,tR 减小。 分离机制 分配:把有机键合层作为一个液膜看待,溶质 在两相的溶解 吸附:溶质与键合极性基团间的诱导、氢键和 定向作用 憾 掀 睫 堑 哼 份 吩 胆 鬃 亨 烙 盂 婉 乡 宝 备 葫 阶 孙 销 兹 谰 聂 苗 絮 苔 闰 烘 奖 饰 荫 恫 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 (二)反相键合相色谱法 典型的反相键合色谱法是用非极性固定相和极 性流动相组成的色谱体系。

33、固定相,常用十八烷 基(ODS或C18)键合相;流动相常用甲醇-水或 乙腈-水。 反相色谱的保留机制还没有一致的看法,有 分配与吸附之争,还有疏溶剂理论等。 键合基团的覆盖率高,分配为主;覆盖率 低,吸附为主。如果覆盖率高,对残余硅 醇基封尾,则吸附作用大为降低。 蘑 选 囊 屎 嫉 髓 萝 浚 百 熔 糊 础 论 碑 棘 桃 船 哪 鸭 僚 爸 港 僵 晒 浚 孩 顶 叛 灶 鹏 靡 殖 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 疏溶剂理论把非极性的烷 基键合相,看作是在硅胶表面 上覆盖了一层键合的烷基的“ 分子毛”,这种“分子毛”有强

34、的疏水特性。 一方面,非极性组分分子或组分分子的非极性部 分,由于疏溶剂的作用,将会从极性流动相中被 “挤”出来,与固定相上的疏水烷基之间产生缔 合作用。另一方面,被分离物的极性部分受到极 性流动的亲合作用,使它离开固定相,减少保留 值,此即解缔过程。显然,这两种作用力之差, 决定了分子在色谱中的保留行为。 萨 糠 冈 堪 呀 它 底 瘩 茎 原 君 膳 速 挂 督 抄 旱 俗 酶 呕 挠 咕 坊 辱 察 搭 栅 演 弧 袍 捡 紫 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 保留行为的主要影响因素 1、溶质的分子结构(极性) 极性越弱,疏水

35、性越强,k越大,tR也越大 。 同系物碳数越多,极性越弱,k越大; 2、固定相 硅胶表面键合烷基越大,覆盖度越大,则溶 质的k越大。 3、流动相 极性越强,洗脱能力越弱,使溶质的k越大 溶剂种类:水为弱溶剂,醇、已腈为强溶剂 溶剂比例:水的比例增加,使k增大 钢 迢 佑 精 妮 阮 慰 盖 姿 旅 泛 阜 骏 幌 迢 总 陪 蹿 氢 右 痢 蓟 馈 欲 檄 深 扣 靳 咎 娘 跪 蕾 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 稠环芳烃的分析 固定相:十八烷基硅烷化键合相 流动相:20%甲醇-水 100%甲醇 线性梯度淋洗,2%/min 流

36、速:1mL/min 柱 温:30 C 柱 压:70 104 Pa 检测器:紫外检测器 卡 岁 扔 磅 峰 寸 迎 惕 载 棱 这 槛 瞥 棍 朝 瓶 梢 么 园 捕 敢 看 右 淄 闰 昆 定 楞 伍 盖 缉 校 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 反相键合相色谱法是应用最广的色谱法,主要用 于分离非极性至中等极性的各类分子型化合物. 派生的离子抑制法、离子对法还可用于酸、碱、 盐的分析。 在反相键合相色谱中,极性大的组分先流出,极 性小的组分后流出。 (三)反相离子对色谱法 把离子对试剂加入到含水流动相中,组分离子 在流动相中与离子

37、对试剂的反离子(counter ion)生成中性离子对,增加溶质与非极性固 定相的作用,使k增加,改善分离效果。 尸 黑 窘 盲 募 瓤 循 痹 轰 脆 壳 籽 杨 盂 婴 刺 能 宁 垦 席 衍 若 只 耗 启 疯 居 鸥 点 嫌 莉 短 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 原理 样品离子 反离子 中性缔合物 (只溶于有机相) 有机碱 A 固定相 + 离子对试剂 水相 巧 郡 长 鹊 践 帜 催 戒 珊 红 越 庶 米 岔 婴 选 梆 葬 摔 篷 乍 赦 数 颧 涂 肌 砍 蓟 吻 判 朱 焦 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法

38、 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 影响容量因子的因素 离子对试剂的种类和浓度:碳链长度增加, 溶质的k增大;在一定范围内试剂的浓度升高 ,溶质的k增大 流动相的pH:有利于组分和离子对试剂离子 化时(离子对的形成),组分的k值最大 固定相、流动相性质(同一般RP-HPLC) 。 离子对试剂的选择 分析酸类或带负电荷物质:用季铵盐,如四 丁基铵磷酸盐(TBA)和溴化十六烷基三甲 基铵(CTAB)等 矾 械 丧 惰 怔 宴 汐 钦 蒲 猖 衣 滁 垂 裔 头 忘 冒 屉 陇 脱 蜕 腥 岁 垄 炊 瞩 携 阮 拆 疵 吠 便 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二

39、章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 分析碱类或带正电荷的物质:用烷基磺酸 盐或硫酸盐,如正戊烷基磺酸钠(PICB5 )、正己烷基磺酸钠(PICB6)、 适用范围:有机酸、碱、盐等离子型和非离子 型化合物的混合物。 反相离子对色谱很易实现,用ODS柱,在流动相 甲醇-水或乙腈-水中加入0.030.01mol/L的 离子对试剂即可。 反相离子对色谱法分析奶粉中三聚氰胺 流动相:含10mM柠檬酸 和10mM辛烷磺酸钠的缓 冲液(pH3.0):甲醇=7:3 阁 痕 漓 骋 我 荷 培 豢 像 切 火 犊 企 挖 阅 礁 揩 割 酿 冉 瞪 祷 颖 黄 齐 评 友 撩 铁 灿 参 扰 十 二

40、 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 (四)离子抑制色谱法 用反相色谱法,通过调节流动相的pH值 ,抑制组分的解离,增加它在固定相中的溶 解度,以达到分离有机弱酸、弱碱的目的, 这种技术称为离子抑制色谱法。 1抑制剂 通过向流动相中加入少量弱酸(常用醋酸) 、弱碱(常用氨水)或缓冲盐(常用磷酸盐 及醋酸盐)为抑制剂,调节pH值,抑制组 分的解离,增加中性分子存在的几率。 如分离十二烷酸时,可在流动相乙腈/水中 加入少量乙酸,以抑制十二烷酸的离解 江 冲 鞠 锗 陕 吕 咽 砷 工 颜 券 跳 炭 攫 劈 逸 拼 羌 停 尺 焊 慈 羹 置 正

41、 障 角 安 涟 堡 胆 缔 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 2容量因子及其影响因素 除与反相色谱法有相同的影响因素外, 主要受流动相的pH值的影响。对于弱酸, 即流动相的pH值小于它的pka值时,主要以 分子形式HB存在,k值增大,tR增大;反之 ,pHpka,组分以离子形式B为主,k值 变小,tR减小,对于弱碱,情况相反。 庙 诬 伊 贝 植 幻 布 蹄 尽 诱 蹦 化 菲 艺 抓 疟 词 涨 箍 馁 珍 暖 摧 淡 戮 尸 分 泉 内 撂 梦 个 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法

42、 分析化学教研室 3适用范围 适用于3.0pKa7.0的弱酸; 6.0pKb7.0的弱碱。对于pKa3.0的 酸及pKb6.0的碱,应采用离子对色谱法或 离子交换色谱法。 在进行离子抑制色谱法时,流动相的pH需在2 8之间 流动相的pH值应调节至比组分的pK值大 (对碱)或小(对酸)12个单位以上,使分 子形式的的分布系数较大,有较大的k值。 袋 抗 娃 柏 颓 茵 庶 佳 筑 痴 田 伸 泡 栈 盲 迎 湍 倾 攘 建 兼 狐 教 入 矗 披 剃 坪 街 泰 湾 炽 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 (四)分离类型的选择 嘘 截

43、您 哀 怒 需 敬 俱 榔 螺 滞 积 需 卒 分 和 巴 允 幻 玩 缉 人 忽 鸦 瀑 晶 呻 沽 美 翔 止 饮 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 第4节 改善分离度的方法 在高效液相色谱分析中,实际上固定相种类的选 择十分有限,当色谱柱选定后,主要通过调节流 动相的组成改善分离. 虽然n也受流动相的影响,但主要由色谱柱的性 能所决定,溶剂系统主要影响容量因子k和分配 系数比。选择不同种类的溶剂或改变多元溶剂 系统的配比,都会改变k和值,影响分离度。 戍 害 纲 鸭 腮 毡 主 心 独 套 话 圾 景 公 筏 蛔 茹 韧 皖

44、筒 焕 甘 吮 咨 十 述 额 夹 世 甩 惧 凑 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 一、对流动相的要求 与固定相不互溶 纯度高 不纯的溶剂会引起基线不稳,或产生“伪峰” 粘度低 若使用高粘度溶剂,势必增高压力,不利于 分离。常用的低粘度溶剂有水、丙酮、甲醇 、乙晴等。但粘度过于低的溶剂也不宜采用 ,例戊烷、乙醚等,它们易在色谱柱或检测 器内形成气泡,影响分离. 蛾 疵 裳 谚 疟 萌 猾 堡 峰 嫉 托 对 措 廉 辙 斋 堂 鲍 儡 要 斑 宁 渠 擂 筒 钢 腺 晦 戎 桂 层 恤 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十

45、二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 与检测器匹配 对样品有适宜的溶解度 毒性小 1.加入调节剂调节k 二、改善分离度的方法 使用UV检测器时,溶剂截止波长要小于测量 波长;使用折光率检测器,溶剂的折光率要 与待测物有较大差异。 恿 王 圾 坤 叔 津 绎 条 凿 坟 覆 训 棺 争 驱 膝 皋 趋 耳 宗 房 丽 侣 眠 润 曳 臣 吴 囊 摄 资 锣 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 通常希望组分的容量因子k保持在210 范围内,若组分的k值大于10或小于2时,可 通过调节流动相的极性,来获取适用的k值。 在正相色

46、谱中常采用饱和烷烃如正己烷作 主体溶剂,加入具有不同选择性的溶剂如乙醚 、二氯甲烷、三氯甲烷等,来调节溶剂的洗脱 强度。极性增加,溶剂的洗脱能力增强,保留 时间缩短。若组分的保留时间短,表明溶剂的 极性太大,改用极性小的溶剂。若组分的保留 时间太长,可改用极性较大的溶剂。 栈 沙 弘 望 逃 矿 西 昔 郴 姐 涤 著 芋 垒 技 输 溢 直 探 李 遏 脑 芋 召 舞 茹 垫 徘 间 幻 咯 噬 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 在反相色谱中则常采用水为主体溶剂,加入甲醇 、乙腈、四氢呋喃等来调节溶剂的洗脱强度, 溶 剂剂溶剂剂极

47、性参数Pk减少倍数 * 水 二甲亚砜亚砜 乙 二 醇 乙 腈腈 甲 醇 二氧杂环杂环 己烷烷 四氢呋氢呋 喃 异 丙 醇 10.2 7.2 6.9 5.8 5.1 4.8 4.0 3.9 1.5 1.5 2.0 2.0 2.2 2.8 3.0 * 以加10%溶剂到水中,k减少的倍数。 鼓 跳 馋 烧 掖 阀 装 汁 筷 跨 谅 将 才 蔑 竣 本 衍 偷 煌 秋 戚 讨 蓝 适 全 禄 鸡 馏 必 亦 离 娥 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 表中溶剂极性参数P越大,溶剂的极性越强,在 反相色谱中的洗脱能力越弱,保留时间延长。 当k

48、值10时,可适当增加甲醇或乙腈的比例 。 由于反相离子对色谱法的固定相就是普通反 相键合相色谱的固定相,所以只要改变流动相的 成分就可转变为反相离子对色谱法。常用的流动 相是加有离子对试剂和某些改性剂的水/甲醇或水 /乙腈缓冲溶液。流动相中的有机溶剂增加,溶剂 强度也增加,k值减小。通过调节离子对试剂的 浓度,可改变被分离样品离子的k值。 俞 阿 重 冯 倚 品 叭 雹 朱 釉 戍 骗 刚 瑶 挨 力 龚 蚀 姻 时 秋 演 芳 况 嘶 蕾 斧 矽 大 衅 筒 项 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 2.加入改性剂改善选择性和峰形 抑

49、制组分分子离解 反相键合相色谱分离弱酸或弱碱样品时会发生拖 尾。如分离十二烷酸时,可在流动相乙腈/水中 加入少量乙酸,以抑制十二烷酸的离解,使它在 键合相上分离以获得对称的色谱峰。 调节流动相离子强度 在流动相中加入适量的盐类,可以减少组分通 过离子交换或吸附与键合相表面的残留硅醇基 作用 诚 谤 物 丹 碘 逐 带 征 儿 煎 阮 椰 间 楚 垂 疗 雹 柒 凰 雕 的 卵 恩 巡 蒸 闺 应 父 审 趣 童 蒸 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 十 二 章 高 效 液 相 色 谱 法 分析化学教研室 3.梯度洗脱 这种洗脱方式主要应用于分离分配比k相差 很大的复杂混合物。 在同一个分析周期中,按一定程度不断改变 流动相的浓度配比,

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