色譜分析第五章

色譜分析第五章第一頁，共二十九頁，2022年，8月28日一色譜系統(tǒng)12346578910第二頁，共二十九頁，2022年，8月28日1.進(jìn)樣裝置(2)無限直徑柱流動(dòng)相+樣品篩板(1)有限柱，可以出現(xiàn)肩峰一色譜系統(tǒng)第三頁，共二十九頁，2022年，8月28日2梯度淋洗裝置溶劑A

混合室高壓泵1高壓泵2

程序控制器色譜柱計(jì)量泵(低壓)溶劑A溶劑B混合室高壓泵色譜柱一色譜系統(tǒng)第四頁，共二十九頁，2022年，8月28日一色譜系統(tǒng)3.檢測器和記錄儀器紫外吸收檢測器二極管陣列式檢測器示差折光檢測器熒光檢測器第五頁，共二十九頁，2022年，8月28日

二色譜填充柱（1）液相色譜速率理論方程的特點(diǎn)（2）評(píng)價(jià)高效液相色譜柱參數(shù)的表達(dá)（3）液相色譜固定相第六頁，共二十九頁，2022年，8月28日

二色譜填充柱1.柱阻參數(shù)和柱滲透性柱阻參數(shù)被定義為φ',由下式計(jì)算.滲透性由以下經(jīng)驗(yàn)公式定義第七頁，共二十九頁，2022年，8月28日

二色譜填充柱2.柱效考察分配比k'＝(tR─tm)/tm

理論板數(shù)

n＝16(tR/

tw)2理論板高H＝L

/n

折合板高h(yuǎn)＝L

/dP折合流速v＝(LdP)

/(Dmtm)柱阻參數(shù)φ'

＝(△P

tmdP2)

/(ηL2)對(duì)稱因子SI第八頁，共二十九頁，2022年，8月28日

二色譜填充柱3.正相色譜和反相色譜法正相色譜:

流動(dòng)相是非極性,固定相是極性的

流動(dòng)相的極性＜固定相的極性（氣相色譜法：流動(dòng)相是惰性氣體或雙原子氣體是非極性的，固定相的極性相對(duì)于流動(dòng)相肯定是極性的）反相色譜:

流動(dòng)相是極性,固定相是非極性的

流動(dòng)相的極性＞固定相的極性第九頁，共二十九頁，2022年，8月28日

三液相色譜分離原理第十頁，共二十九頁，2022年，8月28日

液固色譜分離原理與色譜固定相1.液固色譜原理和分離對(duì)象

Xm＋nSa

==Xa＋nSm分配比k‘與溶質(zhì)的吸附系數(shù)K的關(guān)系為:

k’=K(Ws/Wm)液固色譜適用于分離中等分子量(

小于1000)低揮發(fā)性化合物,分子是非極性或中等極性的,非離子型的油溶性樣品.

只要它們具有不同的官能團(tuán)或者官能團(tuán)的數(shù)目不同,都適用于液固色譜分離分析.特別適用于分離分析異構(gòu)體(包括結(jié)構(gòu)異構(gòu)和空間異構(gòu)).第十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日液固色譜固定相的吸附劑有極性和兩類.非極性吸附劑主要是活性碳,因機(jī)械性能差,已很少使用.極性吸附劑有硅膠、聚酰胺、氧化鋁、氧化鎂和分子篩,常用的是硅膠和氧化鋁,特別是硅膠用得最多硅膠的硅羥基結(jié)構(gòu)第十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日

液液色譜和鍵合色譜化學(xué)鍵合固定相是通過化學(xué)反應(yīng)將固定液鍵合到載體表面.用化學(xué)鍵合固定相的液相色譜法稱為化學(xué)鍵合相色譜.適用于分離分子量不太大(最大3000)的同系物,苯并系物和齊聚物等正相鍵合相色譜用極性鍵合相,非極性流動(dòng)相.

色譜分離類似于液固色譜.反相鍵合相色譜用非極性鍵合相(例如,C8或C18鍵合相等),極性流動(dòng)相.第十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日⑴化學(xué)鍵合相的合成①酯化反應(yīng)和酰鹵氨解反應(yīng)≡Si—OH＋HOR─→≡Si—OR≡Si—OH＋SOCl2─→≡Si—Cl＋NH2R─→≡Si-NHR2

②硅膠與有機(jī)鹵硅烷反應(yīng)或格氏試劑或有機(jī)鋰化物反應(yīng)≡Si—OH＋Cl-Si-R2(或R-Si-R2)─→≡Si-O-Si-R2第十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日⑵正相鍵合固定相①弱極性正相弱極性鍵合固定相的官能團(tuán)有二醇、醚基、三烷胺和硝基等,結(jié)構(gòu)為:OHOH││二醇:－(CH2)3OCH2CHCH2)醚基:－(CH2)3OCH2CHCH2三烷胺:－(CH2)3N(CH3)2第十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日②中等極性鍵合的官能團(tuán)有氰基等,相也可以用于反相色譜操作.其結(jié)構(gòu)為:氰基:－(CH2)n

CNn=2或3③強(qiáng)極性鍵合的官能團(tuán)有烷氨基、氨基和二氨基等,其結(jié)構(gòu)為:氨基:－(CH2)n

NH2n=3或4二氨基:－(CH2)3NH(CH2)2NH2第十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日⑶反相鍵合固定相反相鍵合固定相所鍵合的烷基可以是長碳鏈,也可以是短碳鏈.有甲基硅烷、己基硅烷、辛基硅烷、十六硅烷、十八硅烷、二十二硅烷等.其中以十八硅烷(簡稱ODS或C18)和辛硅烷(C8)、丁基（C4）等影響鍵合固定相在色譜分離過程的行為①硅膠表面表面覆蓋度、表面鍵合相濃度②鍵合基團(tuán)的鏈長（鏈越長極性越弱）③載體的性質(zhì)以及溫度等因素在選擇固定相時(shí)，除了按照鍵合相性質(zhì)選擇之外還要考慮被分離組分分子的大小選取恰當(dāng)孔徑大小的固定相載體。第十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日⑷反相鍵合色譜操作①（弱）極性組分的分離:選用的流動(dòng)相應(yīng)與被分離組分有比較接近結(jié)構(gòu)（在樣品濃度下可以互溶）,并使k‘有適當(dāng)?shù)闹?②操作溫度③pH值的控制與離子抑制技術(shù)

以硅膠為載體的化學(xué)鍵合相填料,合適的pH使用范圍是2～7.5.在過低或過高的pH值下使用將導(dǎo)致鍵合相的脫落或硅膠基體溶解.第十八頁，共二十九頁，2022年，8月28日④流動(dòng)相中有機(jī)溶劑的比例由于以硅膠為載體的化學(xué)鍵合相填料有疏水性,表面張力大的水不易滲入到固定相的空隙之中,而且,組分在疏水性表面與水溶液之間的傳質(zhì)和平衡過程慢柱效降低,從而造成色譜帶展寬.為減小這種效應(yīng),一般流動(dòng)相中有機(jī)溶劑的比例不宜過小,以保證柱效和峰形.第十九頁，共二十九頁，2022年，8月28日⑤流動(dòng)相的離子強(qiáng)度必要時(shí)可以在流動(dòng)相中加入鹽類物質(zhì),溶液離子強(qiáng)度增加,減輕了組分分子通過離子交換的途徑與殘留硅醇基的相互作用,減少拖尾.

對(duì)復(fù)蓋量小的鍵合相更為有效.所用的鹽類可以是無機(jī)鹽(例如,碳酸銨等),也可以是有機(jī)胺(四烷基銨鹽,如四甲基硝酸銨等)或各種有機(jī)陰離子.加入的鹽的濃度約為千分之幾.⑥水的純度水中的雜質(zhì)和微生物會(huì)在柱頭積聚濃集,使柱效降低,當(dāng)流動(dòng)相合適時(shí),還有可能被淋洗出來從而影響組分的分離和檢測.第二十頁，共二十九頁，2022年，8月28日第二十一頁，共二十九頁，2022年，8月28日第二十二頁，共二十九頁，2022年，8月28日一色譜系統(tǒng)

二色譜填充柱第五章液相色譜法（1）正相色譜和反相色譜

三液相色譜分離原理

液固色譜分離原理與色譜固定相

液液色譜和鍵合色譜⑴化學(xué)鍵合相的合成⑵正相鍵合固定相⑶反相鍵合固定相⑷反相鍵合色譜操作分離對(duì)象：（弱）極性組分的分離操作條件：溫度、pH值流動(dòng)相組成及離子強(qiáng)度水純度第二十三頁，共二十九頁，2022年，8月28日

離子交換色譜1.原理和分離對(duì)象陰離子交換～R+Y－＋X－＝～R+X－＋Y－

陽離子交換～R－Y+＋X+

＝～R－X+＋Y+離子交換色譜分配比k’與流動(dòng)相中的反離子的濃度成反比:

k'∝1/[Y+]流動(dòng)相的pH值對(duì)離子交換色譜的分配比k‘也有影響。第二十四頁，共二十九頁，2022年，8月28日

離子交換色譜首先是用于離子化合物的分離(如鹽類),但現(xiàn)在更多的是用于有機(jī)堿(B)和有機(jī)酸(HA)的分離.這是利用有機(jī)酸(堿)存在以下平衡,因而可以用離子交換色譜來分離:

HA＝H+＋A－

B＋H+

＝HB+糖類在水溶液中不會(huì)以離子方式存在.通過下面反應(yīng),形成硼酸鹽的配合物,也可以用離子交換色譜來分離:

糖＋BO32-

＝糖BO32

-第二十五頁，共二十九頁，2022年，8月28日2.固定相,離子交換劑（1）離子交換劑(強(qiáng)酸型包括：磷酸纖維素(P)、甲基磺酸纖維素(SM)、乙基磺酸纖維素(SE)弱酸型包括：羧甲基纖維素(CM)等)（2）離子交換劑(強(qiáng)堿型包括：三乙基氨基乙基纖維素(TEAE)、弱堿型包括：二乙基氨基乙基纖維素(DEAE)、氨基乙基纖維素(AE)第二十六頁，共二十九頁，2022年，8月28日3.流動(dòng)相的影響①pH值的影響弱酸和弱堿組分在流動(dòng)相中的分布系數(shù)取決于流動(dòng)相pH值例如樣品組分是堿.pH值一定,流動(dòng)相中有以下平衡:B＋H+＝HB+HB+與交換劑之間又存在以下平衡:HB+＋R

－Y+

＝R－HB+＋Y+第二十七頁，共二十九頁，2022年，8月28日②離子強(qiáng)度的影響

流動(dòng)相的離子強(qiáng)度增大,組分的保留值減小.一般k'隨離子強(qiáng)度的倒數(shù)成正比增加緩沖溶液總濃度或在流動(dòng)相中加入某種鹽,流動(dòng)相中陰陽離子的總數(shù)增加,它們與組分分子對(duì)交換基(R－或R+)的競爭能力增強(qiáng),即組分分子的競爭能力減弱,使組分的k‘減小