色譜法導(dǎo)論課件

IntroductiontoChromatography

(色譜法導(dǎo)論)光譜分析法物質(zhì)的原子或分子對(duì)特定的光譜有吸收的作用，從而可以根據(jù)吸收的狀況來(lái)檢測(cè)物質(zhì)的種類或數(shù)量。原子？紅外？色譜法的產(chǎn)生theseparationofmixturesintotheirconstituentsbypreferentialadsorptionbyasolid,asacolumnofsilica(columnchromatography)orastripoffilterpaper(paperchromatography)orbyagel.definition俄國(guó)植物學(xué)家M.Tswett（茨維特）在1903年3月21日華沙舉行的“自然科學(xué)學(xué)會(huì)生物學(xué)分會(huì)會(huì)議”上，發(fā)表了題為“OnaNewCategoryofAdsorptionPhenomenaandTheirApplicationtoBiochemicalAnalysis”的文章，提出了應(yīng)用吸附原理分離植物色素的新方法。1906年，Tswett命名這個(gè)方法為色譜法（chromatography）。MikhailSemyonovichTswett(茨維特)

(May14,1872toJune26,1919)M.S.Tswett,aRussianbotanist植物學(xué)家,isregardedtobe"TheFatherofChromatography"asaresultofhisexperimentsinwhichheusedachalkcolumntoseparatepigmentsingreenleaves.Tswettfirstpresentedthebasicprinciplesofhisseparationmethodin1903,thenpublishedtwopapersin1906inwhichhecalledthemethodchromatography.Tswett的實(shí)驗(yàn)1952NobelLaureateinChemistry

fortheirinventionofpartitionchromatography.

A.J.P.Martin,1910-?Residence:GreatBritainAffiliation:NationalInstituteforMedicalResearch,LondonR.L.M.SYNGE1914-1994PlaceofBirth:ScotlandResidence:GreatBritainAffiliation:RowettResearchInstitute,Bucksburn

分析化學(xué)家。1910年3月1日生于倫敦。1932年獲劍橋大學(xué)學(xué)士學(xué)位，1936年獲博士學(xué)位。1933年在劍橋營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究所工作時(shí)，專門從事食物營(yíng)養(yǎng)成分的分析，并于1934年在《自然》雜志上發(fā)表《維生素E的吸收光譜》一文。1936年任利茲羊毛工業(yè)研究所化學(xué)師，從事毛織物的染色研究。1946年在諾丁漢制靴研究所研究生物化學(xué)，發(fā)表了論文《復(fù)雜混合物中的小分子多肽的鑒定》，介紹了利用電泳和紙色譜鑒別小分子多肽。1957年在國(guó)家醫(yī)學(xué)研究所任職，1973年任舒塞克斯大學(xué)教授。對(duì)分析化學(xué)作出的重要貢獻(xiàn)：

馬丁和R.L.M.辛格共同發(fā)明分配色譜法，用于分離氨基酸混合物中的各種組分，還用于分離類胡蘿卜素。此法操作簡(jiǎn)便、試樣用量少，可用于分離性質(zhì)相似的物質(zhì)以及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究，是生物化學(xué)和分子生物學(xué)的基本研究方法。馬丁和辛格共獲1952年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1953年馬丁和A.T.詹姆斯發(fā)明氣相色譜法，利用不同的吸附物質(zhì)來(lái)分離氣體，廣泛用于各種有機(jī)化合物的分離和分析。色譜法的發(fā)展1907年，在德國(guó)生物學(xué)會(huì)議上第一次向人們公開展示了采用色譜法提純的植物色素溶液及其色譜圖－－顯現(xiàn)著彩色環(huán)帶的柱管。Tswett將植物葉色素的石油醚提取液傾入一根碳酸鈣顆粒吸附劑的豎直玻璃管柱中，并不斷以純石油醚淋洗柱子，使沖洗液自由下流。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)柱內(nèi)形成間隔清晰的不同顏色的譜帶（抽提液中葉色素各組分分離的結(jié)果）。由于出現(xiàn)有顏色的譜帶，“色譜”因此得名。隨著被分離樣品種類的增多，該方法廣泛地用于無(wú)色物質(zhì)的分離，“色譜”名稱中的“色”失去了原有的意義，但“色譜”這一名稱沿用至今。30年代初：R.Kuhn把M.Tswett的方法用于類胡蘿卜素的分離，從此色譜法得以廣泛應(yīng)用。1935年：Adams和Holmes第一次用苯酚和甲醛合成了人工有機(jī)離子交換劑，能交換陽(yáng)離子和有機(jī)氫離子。后來(lái)又合成了陰離子交換劑，既可用于離子交換，又用于色譜分離——即現(xiàn)時(shí)流行的離子交換色譜法。至1950年此方法已成型。1938年：Izmailov等人將糊狀A(yù)l2O3漿液在玻璃板上鋪成均勻薄層，用于分離植物中的藥用成分，即今日用的薄層色譜。（用于薄層的材料已發(fā)展至多種：如硅酸、聚酰胺等）。1941年：Martin和Synge設(shè)計(jì)了兩套萃取儀器，將蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物的乙?；被嵊伤芤褐刑崛〉接袡C(jī)相而進(jìn)行色譜分離。不久又研究了顆粒硅膠柱中三種衍生化氨基酸混合物在水相和有機(jī)相（氯仿）之間的不等分配，獲得成功，使三個(gè)組分得到良好的分離。這一成功為液－液分配色譜奠定了基礎(chǔ)。1944年：Consden，Gordon和Martin將纖維（濾紙）作固定載體，以水吸附在濾紙上作溶劑，根據(jù)組分在兩相中溶解度不同，即滲透率（速率）不同而使各組分彼此分離，稱之為紙色譜法。1952年：Martin和Synge又研究成功了在惰性載體表面涂漬一層均勻的有機(jī)化合物膜作為固定相，并以氣體為流動(dòng)相，用來(lái)分離脂肪酸混合物——即今日的氣－液色譜。1954年：Ray提出以熱導(dǎo)池作為氣相色譜的檢測(cè)器，使氣相色譜的應(yīng)用更加廣泛。1957年：Golay首先應(yīng)用小口徑毛細(xì)管柱進(jìn)行色譜分離實(shí)驗(yàn)，結(jié)果證明了它具有高分辨率和高效能——即為今日的高效氣相色譜法。1959年：Porath和Flodin提出了使用具有化學(xué)惰性的多孔凝膠作固定相的空間排阻色譜法，根據(jù)固定相孔隙尺寸不同而具有不同的選擇性滲透能力，從而對(duì)分子量分布不同的樣品實(shí)現(xiàn)了分離?？捎糜跍y(cè)定聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量的的分布。我國(guó)情況我國(guó)在色譜分析領(lǐng)域的研究起于1954年，由中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所首先開發(fā)。經(jīng)過(guò)幾十年的努力，我國(guó)色譜基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用技術(shù)研究方面具有特色，居世界領(lǐng)先行列。

定義：色譜法是利用樣品中各組分在流動(dòng)相和固定相兩相中受到的作用力不同，當(dāng)兩相作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，各組分在兩相中經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的分配，使原來(lái)分配系數(shù)只有微小差異的物質(zhì)能夠得到分離，然后順序檢測(cè)各組分含量的分離分析方法。*作用力包括：吸附力；溶解能力；離子交換能力；滲透能力等。Classificationofchromatography

色譜法的分類按固定相和流動(dòng)相的狀態(tài)分類

Bythetypesofmobilephase&stationaryphase氣相色譜（GC）氣－固色譜：流動(dòng)相為氣體固定相為固體吸附劑氣－液色譜：流動(dòng)相為氣體，固定相為液體（涂在擔(dān)體上或毛細(xì)管壁上）液相色譜（LC）液－固色譜：流動(dòng)相為液體固定相為固體吸附劑液－液色譜：流動(dòng)相為液體，固定相為液體（涂在擔(dān)體上）按樣品組分在兩相間分離機(jī)理分類

Byseparationmechanism吸附色譜法（adsorptingchromatography)分配色譜法(partitionchromatography)離子交換色譜法(ionexchangechromatography)凝膠色譜法(gelchromatography)電色譜法(electronchromatography)......等等按固定相形狀分類

Bystationary’sforms柱色譜（columnchromatography)

平板色譜（planarchromatography)紙色譜（paperchromatography)薄層色譜（thin-layerchromatography)按色譜技術(shù)分類為提高組分的分離效能和高選擇性，采取了許多技術(shù)措施；根據(jù)這些色譜技術(shù)的性質(zhì)不同而形成的色譜分類：程序升溫氣相色譜法反相氣相色譜法裂解氣相色譜法毛細(xì)管氣相色譜法制備色譜法.....等等色譜法的特點(diǎn)高選擇性：可用在性質(zhì)極為相似物質(zhì)（如同位素、同系物、烴類異構(gòu)體等）的分離與測(cè)定。高效能：可以分析極為復(fù)雜的物質(zhì)，如：石油烴、燃燒產(chǎn)物等。高靈敏度：可檢測(cè)出10-11～10-13g的物質(zhì)量，因而可對(duì)痕量組分進(jìn)行分析。如：大氣污染監(jiān)測(cè)10-9～10-12級(jí)的毒物；農(nóng)副產(chǎn)品、水果、食品、水質(zhì)中的10-6～10-9g的農(nóng)藥殘留量。色譜分析中的重要參數(shù)1、色譜圖的重要參數(shù)峰高和區(qū)域?qū)挾缺Ａ糁?、色譜分離中的一些重要參數(shù)相對(duì)保留值分配比和相比塔板數(shù)（P214)分離度塔板數(shù)（P214)色譜的定性、定量分析色譜定性分析

利用已知物定性與其他分析儀器結(jié)合定性色譜定量分析定量分析的理論基礎(chǔ)峰面積的測(cè)量方法定量校正因子的測(cè)定各種定量方法1－載氣鋼瓶

2－減壓閥

3－凈化干燥管

4－針形閥

5－流量計(jì)

6－壓力表

7－進(jìn)樣器和氣化室

8－色譜柱

9－檢測(cè)器

10－放大器

11－記錄儀氣相色譜的流程圖圖1色譜儀的基本結(jié)構(gòu)圖2102G型氣相色譜儀102型氣相色譜儀（常用于學(xué)生實(shí)驗(yàn)）圖3GC-7890氣相色譜儀

帶色譜工作站圖4GC-7890氣相色譜儀外觀內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖5GC-9A氣相色譜儀日本東京Shimadzu圖6GC-9A氣相色譜儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖76890氣相色譜儀

毛細(xì)管柱色譜（美國(guó)安捷倫科技公司Agilent)圖86890氣相色譜儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)GCInstrumentGasSupplyTypeFunctionHydrogenCarrier,FuelgasNitrogenCarrierHeliumCarrierArgonCarrier2.SampleInjector4.Detector

(1)TwoKindsofDetectorsThermalcondu