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文檔簡(jiǎn)介
高效液相色譜原理及應(yīng)用第一頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二自學(xué)“薄層色譜法”討論題1.熒光薄層板的組分是什么?它是否用于熒光化合物的檢測(cè)?2.熒光薄層的展開動(dòng)力?展開速度是否發(fā)生變化?3.推導(dǎo)容量因子與比移值的關(guān)系?4.什么是過壓薄層色譜法?5.薄層色譜掃描儀的工作原理。。。。。。。。第二頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二
HPLC是在經(jīng)典液體柱色譜的基礎(chǔ)上,在色譜理論指引下,加以改進(jìn)而發(fā)展起來的。特別是GC迅速成為一種儀器分析方法和社會(huì)需要分離分析難揮發(fā)復(fù)雜樣品促進(jìn)了HPLC的發(fā)展。近年來它以6-8%的增長率發(fā)展,目前年發(fā)表論文數(shù)已超過GC。2000年儀器銷售全球第一。第三頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二特性經(jīng)典LCTLC/PCHPLCHPLC優(yōu)勢(shì)進(jìn)樣人工加樣點(diǎn)樣進(jìn)樣器準(zhǔn)確溶液流動(dòng)重力表面張力高壓泵快速分離,重現(xiàn)性好檢測(cè)和定量收集餾分檢測(cè)顯色連續(xù)檢測(cè)高靈敏度,自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果棒式圖斑點(diǎn)色譜圖五高一廣表11.1三種不同形式液相色譜的這樣特征
第四頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二HPLC和經(jīng)典LC比較HPLC和經(jīng)典LC主要差別在于高效固定相、輸液設(shè)備和連續(xù)檢測(cè)。從速率理論得到塔板方程:
渦流擴(kuò)散、流型效應(yīng)和停滯流動(dòng)相慢傳質(zhì)均與dp有關(guān),小的dp有利于提高柱效。高效固定相的重要特征是顆粒細(xì)小。
固定相的慢傳質(zhì)與df有關(guān),減少df有利于提高柱效。鍵合相色譜有效降低df,柱效進(jìn)一步提高。第五頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二※經(jīng)典LC填料的缺陷
填料通常是粒度大、范圍寬、不規(guī)則,不易填充均勻,擴(kuò)散和傳質(zhì)阻力大,譜帶展寬加大。它存在致命弱點(diǎn):速度慢、效率低和靈敏度低?!鵋PLC填料(高效固定相)顆粒細(xì)、直徑范圍窄、能承受高壓。達(dá)到傳質(zhì)阻力小,分離效率高。早期HPLC的固定相用涂漬的方法制備,df大,這和GC一樣,會(huì)大大降低色譜柱的柱效?,F(xiàn)代HPLC填料多用鍵合固定相,其固定相膜很薄,因而大大提高了柱效。(高效固定相帶來什么新問題?)第六頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二
使用高效填料帶來兩個(gè)新問題:★柱流動(dòng)阻力大大增大,需要采用高壓泵輸液★表面能很大,采用專業(yè)的裝柱技術(shù)
目前經(jīng)典LC主要用于制備,若用于分析則采用脫機(jī)或非連續(xù)檢測(cè)。※HPLC的特征
采用高效色譜柱、高壓輸液設(shè)備和高靈敏度檢測(cè)器,從而實(shí)現(xiàn)了高效、高速和高靈敏度、定量準(zhǔn)確,達(dá)到可與GC相媲美的分離分析性能。特別是結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù),HPLC已成為高度自動(dòng)化和智能化的現(xiàn)代分析儀器。第七頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二第八頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二
歷史上出現(xiàn)不同的HPLC名稱:★高壓液相色譜(HighPressureLiquidChromatography)★高速液相色譜(HighSpeedLiquidChromatography)★高效液相色譜(HighPerformanceLiquidChromatography)
總之,HPLC與經(jīng)典LC相比,使用時(shí)更方便,對(duì)操作者的依賴性更小。HPLC的高重現(xiàn)性和連續(xù)的定量檢測(cè)導(dǎo)致了定性和定量分析結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性和精密度。經(jīng)典LC的特點(diǎn):簡(jiǎn)便,填料一次使用。
第九頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二高效液相色譜儀基本裝置流動(dòng)相進(jìn)樣閥注入樣品液色譜柱檢測(cè)器色譜處理機(jī)高壓泵流出液第十頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二第十一頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二高效液相色譜儀方框圖
流動(dòng)相→高壓泵→進(jìn)樣器→色譜柱→檢測(cè)器→積分儀◎流速控制◎閥進(jìn)樣◎溫度效應(yīng)第十二頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二第十三頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二第十四頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二旋轉(zhuǎn)式六通閥a)取樣位(load)b)進(jìn)樣位(injection)第十五頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二第十六頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二第十七頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二
一般來說,色譜和電泳儀的儀器流程基本相同。從構(gòu)成儀器的功能塊可分為六大系統(tǒng):流動(dòng)相供給和輸送系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、記錄或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和輔助控制系統(tǒng)。由于流動(dòng)相的性質(zhì)不同,流路系統(tǒng)的儀器結(jié)構(gòu)有所不同。但記錄和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相同?!羯V檢測(cè)器◆色譜數(shù)據(jù)處理
第十八頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二流動(dòng)相供給和輸送進(jìn)樣分離檢測(cè)記錄、數(shù)據(jù)處理色譜工作站(計(jì)算機(jī)):控制顯示溫度控制收集◆
流路系統(tǒng)(分析單元):高、低壓流路◆
電路系統(tǒng)(控制單元):信號(hào)傳輸與處理第十九頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二色譜檢測(cè)器(對(duì)流出物進(jìn)行連續(xù)檢測(cè))
檢測(cè)器實(shí)際上是一種換能裝置,它將流動(dòng)相中組分含量的變化,轉(zhuǎn)變成可測(cè)量的電信號(hào)(通常是電壓),然后輸入記錄器。從原理分析,任何一種分析鑒定方法都可能色譜檢測(cè)器。理想的檢測(cè)器應(yīng)該是靈敏度高、線性范圍大、對(duì)所有待測(cè)組分相同響應(yīng)。一般檢測(cè)器分為;●熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、電化學(xué)。。。檢測(cè)器●總體性質(zhì)檢測(cè)器:熱導(dǎo)、示差折射、電導(dǎo)溶質(zhì)性質(zhì)檢測(cè)器:氫焰、紫外、熒光●通用檢測(cè)器與選擇型檢測(cè)器●濃度型檢測(cè)器和質(zhì)量型檢測(cè)器第二十頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二
檢測(cè)器的線性、靈敏度和柱外效應(yīng)三個(gè)基本特性直接影響色譜定量分析的準(zhǔn)確度、精密度和再現(xiàn)性。
◆檢測(cè)器的線性范圍大部分廠商都聲稱它們的檢測(cè)器在一定的濃度范圍內(nèi)是線性響應(yīng)。實(shí)際上檢測(cè)器的線性方程可表示為:y=ac,只有在三個(gè)數(shù)量級(jí)的濃度范圍內(nèi)滿足0.98
1.02的線性響應(yīng)的檢測(cè)器才是線性的。
◆靈敏度色譜分析中有三種不同的靈敏度表示法,檢測(cè)器本身的靈敏度,整個(gè)色譜體系的濃度靈敏度和質(zhì)量靈敏度。對(duì)于定量分析來說,重要的是色譜體系的靈敏度,因?yàn)樗€包括柱子和儀器的其它部分的影響。第二十一頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二
檢測(cè)器的靈敏度(CD),實(shí)際上指檢測(cè)限,即通常指相當(dāng)于兩倍噪音信號(hào)的溶質(zhì)濃度。而色譜體系的最小檢測(cè)限應(yīng)是柱外效應(yīng)>10%的最大進(jìn)樣體積所對(duì)應(yīng)的二倍于噪音峰高所對(duì)應(yīng)的樣品濃度。而色譜分析最重要的是色譜體系的質(zhì)量靈敏度,最小可測(cè)量:
m=2CCD,C是柱內(nèi)效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差?;騧=6.25e(1+k),e是柱外效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
◆檢測(cè)器的色區(qū)展寬對(duì)于毛細(xì)管氣相色譜和高效液相色譜,檢測(cè)器的色區(qū)展寬是柱外效應(yīng)的一個(gè)主要來源。一般儀器廠商在設(shè)計(jì)時(shí)已把檢測(cè)器的色區(qū)展寬減少到最低程度。
第二十二頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二色譜數(shù)據(jù)處理分離柱檢測(cè)器記錄儀積分儀色譜工作站色譜儀信號(hào)輸出方框圖色譜數(shù)據(jù)處理通過ADC轉(zhuǎn)換器,把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),然后采用色譜軟件處理給出色譜圖等信息。
數(shù)據(jù)處理原理:◆峰的檢測(cè)◆
數(shù)據(jù)采集◆基線校正和重疊峰的分離
自動(dòng)處理人工修正第二十三頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二●峰的檢測(cè)
峰的檢測(cè)和判別是依據(jù)在基線的訊號(hào)水平上,預(yù)設(shè)一個(gè)“閾值”,超過該值時(shí),判別為峰可開始檢測(cè)。一般采用下面兩種方式判別峰訊號(hào)的變化:切線色譜峰的判斷最小面積▲依照信號(hào)斜率的變化檢測(cè)信號(hào)▲依照積分面積檢測(cè)峰信號(hào)第二十四頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二
保留時(shí)間和峰面積的計(jì)算●基線校正和重疊峰的分離
在色譜分析中,經(jīng)常會(huì)遇到基線漂移和色譜峰不能完全分離的情況。通常采用谷—谷規(guī)則或預(yù)設(shè)基線漂移值參數(shù)來解決第二十五頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二
色譜儀自動(dòng)定性和定量分析
定量計(jì)算是把各種計(jì)算公式編制成應(yīng)用軟件存入計(jì)算機(jī),通過鍵盤來選擇所需方法。微處理機(jī)在定量計(jì)算時(shí),一般通過保留值來識(shí)別峰。但由于各種因素的影響,在重復(fù)多次分析中,保留值會(huì)有一定的變化,可采用下述兩種方法確定保留值的變化范圍。◆“時(shí)間窗”法(TimeWindow):tR±Δt
對(duì)整個(gè)色譜圖上各個(gè)峰的保留值都設(shè)定相同區(qū)間“時(shí)間窗”,規(guī)定圖中各個(gè)峰保留時(shí)間的變化范圍。該法設(shè)置簡(jiǎn)單,但用于識(shí)別保留時(shí)間相差很近的相鄰峰不大方便?!簟皶r(shí)間帶”法(TimeBand):tR(1±a%)
對(duì)每個(gè)需識(shí)別的定量峰,都設(shè)定一個(gè)保留時(shí)間的相對(duì)變動(dòng)范圍。該設(shè)置較麻煩,但對(duì)不同峰可給出不同的變動(dòng)范圍,對(duì)識(shí)別相鄰峰的分辨率較好,同時(shí)用于編組定量分析也很方便。第二十六頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)和色譜工作站的差別
色譜數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)/機(jī),積分儀功能:色譜數(shù)據(jù)處理ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換接口
色譜工作站功能:色譜數(shù)據(jù)處理控制儀器參數(shù)ADC和DAC模數(shù)轉(zhuǎn)換接口第二十七頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二色譜智能化和專家系統(tǒng)簡(jiǎn)介
色譜智能化是新一代色譜儀的發(fā)展方向,其特點(diǎn)是代替人的部分智能,選擇分析方法和確定最佳色譜條件,并有條件地進(jìn)行部分組分定性工作。這項(xiàng)工作不僅要求計(jì)算機(jī)技術(shù),更重要的是,要加強(qiáng)色譜的基礎(chǔ)理論研究,提高色譜操作技術(shù),特別是制備出性能穩(wěn)定的色譜柱,這樣才能使操作規(guī)范化,以實(shí)現(xiàn)人工智能色譜。色譜專家系統(tǒng)是色譜智能化的一個(gè)重要組成部分,它從人工智能和數(shù)值計(jì)算方法出發(fā)開展研究,應(yīng)包括以下幾大部分:⑴分離模式和柱系統(tǒng)的選擇;⑵預(yù)處理方法和檢測(cè)器的選擇;⑶分離條件最優(yōu)化;⑷在線色譜峰的定性和定量;⑸色譜硬件的診斷。第二十八頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二色譜柱(固定相、填料)
色譜柱是色譜儀的心臟(起分離作用),其核心是優(yōu)質(zhì)固定相(填料)。進(jìn)行色譜分離的首要工作是選擇性能良好的色譜柱,即在確定的分離條件下分離效率高和分析時(shí)間短的色譜柱。
色譜柱的選擇應(yīng)考慮:固定相類型的選擇,主要取決于樣品分離模式;柱填料的結(jié)構(gòu),主要指顆粒的形狀大小、均勻性、比表面、平均孔徑和孔容等;柱規(guī)格指柱內(nèi)徑、柱長度和填料粒度
色譜柱的牌號(hào)/廠商。第二十九頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二色譜柱的結(jié)構(gòu)
色譜柱由柱管、填料、密封圈、過濾板、柱頭等組成。應(yīng)特別注意柱頭規(guī)格及無死體積連接的特性。柱規(guī)格制備柱分析柱微徑柱液相色譜(MicroboreHPLC)
毛細(xì)管液相色譜(CapillaryHPLC)
快速柱:高效短柱,如4.6×30mm,3mODS柱整體柱(Monolithiccolumn)第三十頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二
整體柱(monolithiccolumn)是一種用有機(jī)或無機(jī)聚合方法在色譜柱內(nèi)進(jìn)行原位聚合的連續(xù)床固定相,具有制備簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性好、多孔性優(yōu)越、能實(shí)現(xiàn)快速、高效分離等優(yōu)點(diǎn)。
制備技術(shù):硅膠整體柱,如Merck公司的ChromolithPerformanceRP-C18、SilicaROD和PrepROD;有機(jī)聚合物整體柱,如BIASeparations的CIM(ConvectiveInteractionMedai)等聚合物整體柱
應(yīng)用:
高效液相色譜(HPLC)、毛細(xì)管電色譜(CEC)、微柱液相色譜(μ-HPLC)、固相萃取等系統(tǒng)上,成功地應(yīng)用于生命科學(xué)、藥物學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的分離分析。第三十一頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二何為無死體積柱頭連接?無限直徑效應(yīng)(無限直徑柱)?第三十二頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二柱填料1.填料的特性1)基質(zhì)材料①無機(jī)基體:硅膠、氧化鋁、氧化鋯和二氧化鈦等②交聯(lián)聚合物:聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯等③復(fù)合材料:無機(jī)基體復(fù)合一層聚合物2)形狀:球形和不規(guī)則
硅膠和硅基仍是目前最廣泛應(yīng)用的液相色譜柱填料。此外還有高分子多孔微球、高疏水表面的多孔碳、無機(jī)金屬氧化物等。第三十三頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二第三十四頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二
這類鍵會(huì)固定相具有熱穩(wěn)定好,不易吸水,耐有機(jī)溶劑的優(yōu)點(diǎn)。能在70℃以下,pH2~8范圍內(nèi)正常工作,應(yīng)用廣泛.
硅烷化(≡Si—O-Si-C)鍵合固定相制備反應(yīng)如下:(最常見類型?。┑谌屙?,共六十一頁,編輯于2023年,星期二3)粒度及分布范圍4)孔徑和耐壓性
一般硅膠的孔徑在60-125A,但大孔硅膠的孔徑為300-1000A。硅膠填料的產(chǎn)品差異主要取決于:①微?;|(zhì)的制備過程差異;②基質(zhì)和鍵合物反應(yīng)的差異;③柱裝填技術(shù)專利的差異。
一些鍵合鍵新技術(shù):(1)RX技術(shù)(Txtechnology)“堿性脫活”(2)SB技術(shù)(StabilizedBonding)“高覆蓋量”(3)封端技術(shù)(End-Capping)第三十六頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二1)為什么要封端?2)聚合物柱的特點(diǎn)?封端常規(guī)聚合物
第三十七頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二固定相類型(Stationaryphase)1)按色譜保留原理把填料分為:吸附劑、離子交換劑、涂敷固定液、分級(jí)孔徑或交聯(lián)度填料等。2)按特性分類①硅膠:極性吸附劑②鍵合固定相(為什么要鍵合?)
采用硅膠表面鍵合技術(shù),對(duì)硅膠微粒表面進(jìn)行修飾---硅烷化,使得硅膠表面帶有不同的功能團(tuán),以適應(yīng)不同的分離需要。目前在色譜填料中,鍵合相約占78%(其中C18占反相色譜的72%),硅膠約占10%)。A.
基質(zhì):200-300m2/g的硅膠;聚合物,如聚苯乙烯和聚乙烯醇膠等。第三十八頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二鍵合相類型烷基:C1、C2、C3、C4、C6、C8、C12、C16、C18、C22等反相柱;苯基:C6H5-,含有-相互作用;氰基:-(CH2)3-CN,帶有給電子作用、羥基的氫鍵作用;正相、反相均可。氨基:-(CH2)3-NH2,弱陰離子型鍵合相,可用于糖分析。
其它極性鍵合相還有:二醇基LichrosorbDIOL;硝基Nucleosil-NO2;二甲胺基Nucleosil-NMe2等。C.鍵合層(單層和聚合物)第三十九頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二柱性能測(cè)試:應(yīng)指定色譜條件和檢測(cè)物質(zhì)1.理論塔板高度2.峰不對(duì)稱因子:應(yīng)小于或等于1.23.相對(duì)保留值和分配比的重現(xiàn)性:精密度應(yīng)優(yōu)于5%和10%4.柱阻力因子:
=0.1Pt0dp2÷(109L2),多孔填料500-10005.折合塔板高度第四十頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二流動(dòng)相(Mobilephase)
流動(dòng)相(淋洗劑、洗脫劑)是影響液相色譜分離的一個(gè)非常重要的實(shí)驗(yàn)因素。改變流動(dòng)相的性質(zhì)和組成將改變?nèi)苜|(zhì)組分的保留值、分離選擇性和柱效。在實(shí)際工作中,流動(dòng)相的可選擇范圍較大是液相色譜的一個(gè)顯著特點(diǎn)。流動(dòng)相的選擇和優(yōu)化是大多數(shù)液相色譜分析的主要研究工作,在合理的時(shí)間內(nèi),所用的流動(dòng)相要能使樣品各組分達(dá)到足夠的分離。
1)什么溶劑適合于液相色譜?2)流動(dòng)相如何影響色譜分離?問題:第四十一頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二高效液相色譜流動(dòng)相溶劑的物化性質(zhì)(部分)第四十二頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二合適選擇性溶劑液相色譜溶劑選擇范圍
液相色譜流動(dòng)相溶劑的選擇步驟:●選擇具有合適物理性質(zhì)的溶劑,如沸點(diǎn)、粘度、紫外截止波長等●選擇合適洗脫強(qiáng)度的溶劑:簡(jiǎn)單樣品,2≤k’≤5;復(fù)雜樣品,0.5≤k’≤20●改變?nèi)軇┑倪x擇性,使被分離組分具有較高的α值所有溶劑合適物理性質(zhì)溶劑合適保留值溶劑第四十三頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二流動(dòng)相溶劑的選擇
考慮溶劑的實(shí)用要求:在實(shí)際操作中所選用的流動(dòng)相能保證色譜系統(tǒng)的分離過程可重復(fù)進(jìn)行:溶劑的純度和化學(xué)特性必須滿足色譜過程的穩(wěn)定性和重復(fù)性的要求;溶劑應(yīng)當(dāng)不干擾檢測(cè)器的工作;在制備分離中,溶劑應(yīng)當(dāng)易于除去,不干擾對(duì)分離組分的回收。1.與色譜系統(tǒng)的適應(yīng)性:溶劑要有一定的化學(xué)穩(wěn)定性,不與固定相和樣品組分起反應(yīng)。2.溶劑的純度(包括毒性和價(jià)格)
HPLC級(jí):色譜淋洗劑,波長—透光率
A.R.級(jí):主成分及雜質(zhì)含量第四十四頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二3.溶劑的粘度要小:一般約為(0.4-0.5)mPa·s,最大也不超過2mPa·s。粘度大,流動(dòng)相傳質(zhì)慢,柱效下降;同時(shí)柱壓增大。4.與檢測(cè)器匹配:UV檢測(cè)要求mp的背景吸收要低,所用溶劑的截止波長(T<10%對(duì)應(yīng)的波長)要與之相匹配。而RI檢測(cè)則要求溶劑的折光指數(shù)與溶質(zhì)的差別要大,以利于檢測(cè)。5.沸點(diǎn)低:對(duì)制備色譜,采用低沸點(diǎn)溶劑時(shí)的固體殘留物少,有利于提高純度。6.其他要求:溶劑對(duì)樣品要有一定的溶解度。mp用前要脫氣處理。便于更換和清洗。第四十五頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二液相色譜中的溶劑強(qiáng)度1.
溶劑強(qiáng)度是描述色譜性能的主要指標(biāo),表示溶劑對(duì)樣品的洗脫能力,它決定于溶劑與溶質(zhì)之間分子的作用力。目前還沒有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)描述不同類型液相色譜體系中的溶劑強(qiáng)度,而是采用相對(duì)極性和溶解度參數(shù)等作為溶劑強(qiáng)度指標(biāo)。1)
溶解度參數(shù)(參見溶劑選擇性)2)
極性參數(shù)P’
根據(jù)固定相和流動(dòng)相的極性大小,人們把液相色譜分成:◆正相色譜:固定相極性大于流動(dòng)相(包括硅膠吸附色譜)◆反相色譜:固定相極性小于流動(dòng)相第四十六頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二正相色譜:增加溶劑極性,保留時(shí)間增大或變???反相色譜:增加溶劑極性,保留時(shí)間又如何變化?第四十七頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二洗脫強(qiáng)度與溶劑極性分子之間相互作用有色散力、偶極作用、氫鍵和介電作用。某一溶質(zhì)與其它分子相互作用大小的程度可以用極性大小表示。極性越大,它與其它分子的作用力越大。“極性”溶劑容易吸收和溶解“極性”物質(zhì)。溶劑洗脫強(qiáng)度指流動(dòng)相中溶劑的洗脫能力,它不僅與流動(dòng)相,而且與固定相的極性有關(guān)。在正相色譜中,“溶劑洗脫強(qiáng)度”與溶劑極性成正比;而在反相色譜中,溶劑極性越大,洗脫能力越小。第四十八頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二溶劑強(qiáng)度圖反相色譜THF/H2OACN/H2OMeOH/H2O
020406080100正相色譜
020406080100甲醇戊烷異丙基氯二氯甲烷乙醚乙腈
00.150.30.450.60.75
第四十九頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二混合溶劑的極性
在液相色譜中,一般溶劑的極性變化二個(gè)單位,溶質(zhì)的分配比差不多能有十倍的變化。通過溶劑強(qiáng)度參數(shù)的計(jì)算,可以較好地較快地選擇合適溶劑或調(diào)整流動(dòng)相的極性范圍。如:①正相色譜:k2’/k1’=exp[(P1’-P2’)/2]②反相色譜:k2’/k1’=exp[(P2’-P1’)/2]
在液相色譜常用混合溶劑作流動(dòng)相。混合溶劑的P’具有加和性:
P’ab=aP’a+bP’b,為某一溶劑的體積分?jǐn)?shù)。第五十頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二溶劑選擇性分類
一般地說,改變?nèi)軇┍壤烧{(diào)節(jié)流動(dòng)相的極性,從而使得組分的容量因子落在合適的范圍內(nèi)。但由于分子間相互作用的類型相同,分離因子變化不大。因此專門研究了各種溶劑的選擇性,并將常用溶劑進(jìn)行分類。第五十一頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二質(zhì)子給予體偶極相互作用質(zhì)子接受體溶劑選擇性分類三角形圖Xe
Xd
Xn12345678純質(zhì)子接受體強(qiáng)偶極中性化合物純質(zhì)子給予體第五十二頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二1組:脂肪醚(純質(zhì)子接受體)2組:脂肪醇(質(zhì)子接受-給予體)3組:吡啶衍生物、四氫呋喃(質(zhì)子接受體,易極化)4組:乙二醇、芐醇、乙酸、甲酰胺(質(zhì)子給予體)5組:二氯甲烷、二氯乙烷(大偶極距)6組:脂肪酮、酯、二氧六環(huán)、腈7組:芳烴、芳醚、硝基甲烷8組:氟代醇、氯仿、水(質(zhì)子給予體)第五十三頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二質(zhì)子給予體偶極相互作用質(zhì)子接受體反相色譜中的溶劑選擇性1甲醇2TFH345乙腈67水8第五十四頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二質(zhì)子給予體偶極相互作用質(zhì)子接受體正相色譜中的溶劑選擇性醚1234二氯乙烷5乙腈678CHCl38主溶劑:己烷第五十五頁,共六十一頁,編輯于2023年,星期二
按溶劑分子的特殊作用類型分類,采用三個(gè)不同的常數(shù)表示:①Xe(接受質(zhì)子參數(shù))~易與含羥基的分子作用(如酸類、酚類);②Xd(給質(zhì)子參數(shù))~易與堿性化合物作用(如胺、亞砜等);③Xn(強(qiáng)偶極參數(shù))~易與偶極距較大的溶質(zhì)分子作用(如硝基化合物、腈、亞砜和胺類等)。通常把常用溶劑分成八組。同一組溶劑的三個(gè)選擇性參數(shù)相近,其選擇性相似。當(dāng)某一溶劑不能提供足夠的分離選擇性時(shí),那么更換同組的其它溶劑亦不能提高選擇性。改變?nèi)軇r(shí),只有從距離較遠(yuǎn)的溶劑組挑選,才可能使選擇性有較大變化。因?yàn)楫?dāng)溶劑和樣品分子的各種相互作用的相對(duì)重要性發(fā)生明顯變化時(shí),流動(dòng)相的選擇性才會(huì)發(fā)生
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