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2色谱分析方法总结


液相色谱法采用液体作流动相。适于作 液相色谱的流动相较仅有几种惰性气体的 GC流动相多;流动相对样品组分有较好的 溶解作用,且参与溶质的分配,可增大分 离的选择性。液相色谱适于分析高沸点、 难挥发、热稳定性差的、分子量(M= 1000~2000)较大的液体化合物,样品可 直接进样, 一般不需作样品衍生化处理。
B、用相对保留值定性
•利用保留时间或保留体积定性受条件影响大。保留体积 虽不受流速影响,仍受其它操作条件影响。而相对保留 值仅受柱温、固定相性质影响,柱长、填充情况、流速 等均不影响ris值。因此在柱温、固定相一定时,ris为定值, 可作为定性的较为可靠的参数。
C、用已知物增加峰高法定性 •如果样品组成复杂,峰间距小,这时要准确定出保留值 有一定困难,峰高增加法是在此条件下最可靠的定性方 法。具体方法是:先进一样品,得一谱图,然后在样品 中加入一定量的标准物质,同样条件下进一针标样品, 从新得到的谱图上看,哪个峰高了,那么,该峰就是加 入的标准物组分。
四、色谱基本理论
1、 色谱图 • 色谱图是色谱柱流出物通过检测器系统时 所产生的响应信号对时间或载气流出体积 的曲线图。色谱图是色谱基本参数的源流, 可根据色谱图中峰位置点进行定性,根据 峰高或峰面积进行定量;根据各峰不同的 位置及其峰宽变化状态,可对色谱柱的分 离性能进行评价,表征色谱操作条件的优 劣。
因此,要达到多组分复杂混合物通过色 谱柱理想地分离,就必须从热力学和动 力学两个方面进行综合性地研究;同时 对难分离物质要选择最佳色谱分离条件, 以达到快速分离的目的。
1、色谱方法的分类
• 随着色谱理论的不断完善和色谱技术的进 步,其分类方法众多,常见的如下:
A、按两相状态分类:以流动相状态为准划分方法类型 气相色谱法Gas chromatography(GC)
色谱分析方法
一、色谱分析法概述
色谱分析法已成为当代科技迅速发展 时期的最适宜的最重要的分离分析方 法,形成了一门新兴学科 ―― 色谱法。 气相色谱、液相色谱、凝胶渗透色谱、 离子色谱等都得到了广泛深入的应用。
色谱法的独到之处在于它的高分离 效能,实质是讨论谱峰间的距离和谱 峰的宽窄,即所谓色谱柱的高效性和 高选择性。这两个性能指标的理论本 质,是由组分在两相中分配系数不同 的热力学过程和组分在两相中扩散速 度不同的动力学过程所决定的。
2、色谱定量分析 色谱分析的重要作用之一是对样品定量。色谱法定量的 依据是:组分的重量或在载气中的浓度与检测器的响应 信号成正比。在此,响应信号指峰面积或峰高,表示为: wi=fiAi,其中wi为欲测组分I的量,Ai为组分I的峰面积, fi 为比例系数,在此称为校正因子。因此,要准确定量, 首先要准确测出峰面积与定量校正因子。定量校正因子 是定量计算公式中的比例常数,其物理意义是单位峰面 积所代表的被测组分的量。定量分析的依据是被测组分 的量与响应信号成正比,但是,同一含量的不同物质, 由于其物理、化学性质的差别,即使在同一检测器上产 生的信号大小也不同,直接用响应信号定量,必然产生 较大误差。因此提出了定量校正因子。定量校正因子对 信号加以校正,校正后的峰面积可定量地代表物质的含 量。
在峰两侧拐点处作切线与峰底相交两点之间的距离(见 图3中的KL)。
色谱流出曲线图
• 半高峰宽(Wh/2)Peak Width at half height
通过峰高的中点作平行于峰底的直线,此直线与峰两侧 相交两点之间的距离(见图3中的HJ)。
• 峰面积(A)Peak area

峰与峰底之间的面积(见图3中的CHEJDC)。
4、 分析速度快
色谱分析法,特别是气相色谱法,分析 速度较快。一般较为复杂的样品可在几分钟 到几十分钟内完成。而且现在的色谱仪器多 数已实现自动化、计算机化,配以高速分离 的色谱系统,分析速度会更快。
5 、 GC与LC特点之比较
两种色谱法的根本区别在于流动相 状态。气相色谱法多由永久性气体作流 动相,由于载气相对分子质量低,分子 间空隙大,故粘度低,流动性好,组分 在气相中运输速度快,流动相渗透性强 ,因此可以增加柱长,提高色谱柱理论 塔板数,从而增加柱效;
4、 保留体积(VR)Retention Volume
•组分从进样到出现峰最大值所需的载气体积。 VR= tR.FC (ml/min)。 FC-载气流速
5、 柱效能Colume efficiency
色谱柱在色谱分离过程中主要由动力学因素(操作参数)所决定的分离效能。 通常用理论板高或有效板数表示。 ①、理论板数(n)Number of theoretical plate •表示柱效能的物理量,可由下式计算 •n=5.54(tR/W)2=16()2 ②、理论板高(H)Height equivalent to a theoretical plate •单位理论板的长度。H=L/n ③ 有效板数(neff)Number of effective plate
混合组分的样品在色谱柱中分离的依据是:同一 时刻进入色谱柱中的各组分,由于在流动相和固 定相之间溶解、吸附、渗透或离子交换等作用的 不同,随流动相在色谱柱中运行时,在两相间进 行反复多次( 10 3 ~ 10 6 )地分配过程,使得原来 分配系数具有微小差别的各组分,产生了保留能 力明显差异的效果,进而各组分在色谱柱中的移 动速度就不同,经过一定长度的色谱柱后,彼此 分离开来,最后按顺序流出色谱柱而进入信号检 测器,在色谱数据机上显示出各组分的色谱行为 和谱峰数值。
2、色谱技术问题
• 色谱技术有如下几方面:
1. 2. 3. 4. 5. 6. 进样技术,特别是关于毛细管色谱的进样技术; 色谱柱制备技术; 固定相和流动相的选择技术; 多维色谱系统组合切换技术; 流出组分检测技术; 程序升温技术和剃度洗脱技术等。
这些技术都在实践中得到了广泛应用和继续提 高,是色谱工作的一个重要方面。
用气体作为流动相
液相色谱法Liquid chromatography(LC)
用液体作为流动相
B、按样品组分在两相间分离机理分类: 利用组分在流动相和固定相之间的分离原理不 同而命名的分类方法。
吸附色谱法 分配色谱法 离子交换色谱法 凝胶渗透色谱法 离子色谱法 超临界流体色谱法
• • •
等十余种方法。
A、 面积的测量 ① 对称峰面积的测量
对称色谱峰近似地看作一个等腰三角形,按照三角形求面积的方法,峰面积为Ai =hiW,经验证明该方法计算的面积只有实际面积的 0.94倍,故再乘一系数1.065, Ai=1.065 hiW,这是目前应用较广的计算法。 1、 不对称峰面积的测量 在色谱分析中,经常会遇到不对称峰,多数不对称峰为拖尾峰,峰面积的计算方 法为:取峰高0.15倍处和0.85倍处峰宽平均值,乘峰高: A=(W0.15h+W0.85h)×h
•基线Baseline
在正常操作条件下,仅有载气通过检测器系统 时所产生的响应信号的曲线。 •基线漂移Baseline drift 基线随时间定向的缓慢变化。 •基线噪声(N)Baseline noise 由各种因素所引起的基线波动。
三、色谱基本参数
1、 死时间(tM)Dead time • 不被固定相滞留的组分,从进样到出峰最大值所需的时 间(见图3中的tM)。 2、 保留时间(tR)Retention time • 组分从进样到出现峰最大值所需的时间(见图3中的tR) • 调整保留时间(t’R)Adjusted retention time • 减去死时间的保留时间(见图3中的t‘R) t’R=tR—.tM 3、 死体积(VM)Dead Volume • 不被固定相滞留的组分,从进样到出现峰最大值所需的 载气体积。
2 、高效能
色谱分析法对那些沸点极为相近的 多组分混合物和极其复杂的多组分混合 物,有能力改善它们的峰形,使各组分 彼此间有良好的分离效能。这种高效能 作用,主要是通过色谱柱具有足够的理论 塔板数(填充柱为几千块 /m,毛细管柱 可达105~106块/m)来实现的。
3 、高灵敏性 色谱分析法的高灵敏度检测信号,表 现在检测器方面。目前在色谱界已出现 几十种检测器,可检测出10-11~10-13g 的物质量。因此在痕量分析中可大显功 效。如超纯气体、高纯试剂中的 ppm→ppb级的痕量杂质测定,测定大气 污染物中的ppb→ppt级的痕量毒物;测 定农、副产品、水果、食品中的 ppm→ppb级的农药残留物。
选择好流动相是改善液相色谱分离的关键之一(液 体种类繁多,选用二元或三元流动相时同时洗脱, 改变载液的种类浓度、比例、极性、PH稳定等,则 可以提高LC的分离度);流动相因为是液体,所以 密度较高,组分扩散系数( DL)低(大约占气体的 10 - 5 ),故 LC 分析速度慢;液体粘度大于气体 100 多倍,传质也较慢,故采用小颗粒,窄分布固定相 和高压泵强制流动相通过色谱柱以获得高效率分离; 高效液相色谱有其独特的检测器,如紫外检测器、 示差检测器、荧关检测器等,它们都有高的灵敏度; 高效液相色谱可进行大组分量制备,收集柱流出组 分十分方便。
气体作流动相价格较液体的有机溶剂低廉; 气相色谱法可以选择愈来愈多的合成新固 定液;气相色谱法分析的对象多为相对分 子质量 M<1000、低沸点、易挥发、热稳定 性较好的化合物,而且,样品必须在柱前 变成气态分子,否则不能随载气运输分离。 对于大分子、难挥发、热稳定性差的化合 物较为困难。裂解气相色谱法可以对高分 子化合物进行裂解后分离分析。
2、色谱图相关名词
• (色谱)峰(Chromatographic)Peak
色谱柱流出组分通过检测器系统时所产生的响应信号的 微分曲线。


峰底Peak base
峰的起点与终点之间连接的直线(见图3中的CD)。
峰高(h)Peak Height
从峰最大值到峰底的距离(见图3中的BE)。
• 峰宽(W)Peak Width
4、色谱法的应用
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