第8章 色谱分析法导论（课件）- 《分析化学》同步教学（海洋大学版）

第 8 章 色谱分离法导论 Introduction to Chromatographic Separations §8.1 概述 历史、色谱分离过程、分类 §8.2 色谱流出曲线（重点） 色谱图及相关术语 §8.3 色谱法基本原理（重点、难点） 描述分配过程参数、峰间距、峰形状和峰宽的理论 （塔板理论及速率理论） §8.4 分离度及色谱分离方程（重点、难点） 分离度及色谱分离方程、影响分离的因素 §8.5 定性、定量分析方法 本章内容 化学分析方法的基本要求是选择性要高。即在分析过程中，待测物与潜 在的干扰物的分离是最为重要的步骤！ • 20 世纪中期，分离方法：沉淀、蒸馏和萃取 • 现代分析中，色谱和电泳分离方法。 • 色谱是一种分离技术。 一、发展历史 • 1903-1906年， 俄国植物学家茨维特利用吸附原理分离植 物色素，创立色谱原型。 采用填充有固体CaCO3细粒子的玻璃柱， 将植物色素的 混合物（胡萝卜素、叶绿素、叶黄素等）加于柱顶端，然 后以溶剂石油醚淋洗，被分离的组份在吸附剂上的吸附力 不同，移动速率不同，在柱中形成了不同的连续色带，称 之为色谱。 石油醚 CaCO3 §8.1 概述 流动相 固定相 二、色谱分离过程 分离过程：试样中各组分在称之为色谱分离柱中的两相间 不断进行着的分配。 一相固定不动，称为固定相。 另一相是携带试样混合物流过固定相的流体（气体或液体）， 称为流动相。 色谱法（Chromatography）：利用当流动相带着混合组分在 固定相间流动时，由于各组分在两相中有不同的吸附能力、 溶解度或渗透性等特性，因而当两相作相互运动时，组分会 在两相间进行反复多次分配，使原来微小的分配差异变大， 移动速度不同，从而使混合组分得到分离。 • 1957-1972年， 15年中有12个Nobel奖是有关色谱研究的！ • 色谱法是目前混合物最有效的分离、分析方法。 • 50年代，色谱发展最快（一些色谱技术不断涌现；用于复杂组分分析） §8.1 概述 三、色谱分类方法 1、按固定相形态分类： 柱色谱 和 平板色谱（薄层色谱、纸色谱） §8.1 概述 (2) 液相色谱（LC）：流动相为液体（也称为淋洗液）。 • 按固定相的不同分为： 液固色谱和液液色谱。 • 离子色谱：液相色谱的一种。 以特制的离子交换树脂为固定相， 以不同pH的水溶液为流动相。 2、按流动相状态分： (1) 气相色谱（GC）：流动相为气体（称为载气）。 • 按分离柱不同可分为： 填充柱色谱和毛细管柱色谱。 • 按固定相的不同又分为： 气固色谱和气液色谱。 三、色谱分类方法 Aligent 7890A GC Waters 2690 LC (3)超临界流体色谱（SFC） : 超临界流体作流动相。 常见的有CO2、N2O流动相。 • 特定温度、压力下，会出现液体与气体界面消失的现象该点称为临界点。 • 超临界流体是物质在高于临界压力和临界温度时的一种状态， 它具有气体 和液体的某些性质，具有气体的低粘度、液体的高密度以及介于气、液之 间较高的扩散系数等特征。 • 超临界流体色谱兼有气相色谱和液相 色谱的特点。它既可分析气相色谱不 适应的高沸点、低挥发性样品，又比 液相色谱更快的分析速度和效率。 2、按流动相状态分： 3、按组份在两相上的分离机理划分： 三、色谱分类方法 4、其他色谱方法 高效毛细管电泳: 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 离技术； 上世纪九十年代快速发展，特别适合生物试样分析、分离的高效仪 三、色谱分类方法 器。 四、色谱法的特点 （1）分离效率高 复杂混合物，有机同系物、异构体，手性异构体等。 （2）灵敏度高 可以检测出μg·g- 1(10-6)级甚至ng·g- 1(10-9)级的物质。 （3）分析速度快 一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。 （4）应用范围广 气相色谱： 沸点< 400℃的各种有机或无机试样的分析。 液相色谱： 高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析。 §8.1 概述 混合组分的分离过程及检测器对各组份在不同阶段的响应 §8.2 色谱流出曲线 一、色谱一般结构流程 <------------------ - <- ------ ---------- 二、色谱术语 1、基线 无试样通过检测器时 ，检测到 的信号即为基线。 2、保留值 （1）时间表示的保留值 • 保留时间(tR)：