现代分析检测技术1.色谱分类：按固定相所处的状态分类：柱层析：将固定相装填在金属或玻璃制成的管柱中，做成层析柱以进行分离的，为柱层析；毛细管色谱：把固定相附着在毛细管内壁，做成色谱柱的，为毛细管色谱；纸层析：利用滤纸作为固定相以进行层析分离的为纸层析。

薄层层析：把吸附剂粉未铺成薄层作为固定相以进行层析分离的为薄层层析。

按色谱分离的原理分类:吸附色谱：固定相为吸附剂，利用它对被分离组分吸附能力强弱的差异来进行分离。

气固色谱和液固色谱属于这一类。

分配色谱：是利用各个被分离组分在固定相和流动相两相问分配系数的不同来进行分离的，气液层析和液液层析属于这一类。

离子交换色谱：以离子交换剂作固定相，利用各种组分的离子交换亲和力的差异来进行分离。

凝胶色谱：又称排阻色谱：用凝胶作固定相，利用凝胶对分子大小不同的组分所产生阻滞作用的差异未进行分离。

吸附剂：粒度均匀的细小颗粒；较大的表面积和一定的吸附能力；吸附剂与欲分离的试样和所用的洗脱剂不起化学反应，不溶于洗脱剂中。

常用的吸附剂有：氧化铝、硅胶、聚酰胺氧化铝：氧化铝具有吸附能力强、分离能力强等优点。

中性氧化铝：适用于醛、酮、醌、酯、内酯化合物及某些苷的分离；酸性氧化铝：适用于酸性化合物，如酸性色素、某些氨基酸，以及对酸稳定的中性物质的分离；碱性氧化铝：适用于分离碱性化合响如如生物碱、醇以及其它中性和碱性物质。

氧化铝的活性：活性和含水量密切有关；活性强弱用活度级I～V级来表示，活度I级吸附能力最强，V级最弱。

通过加热至不同温度，可以改变氧化铝的活性，分离弱极性的组分选用吸附活性强一些的吸附剂，分离极性较强的组分，应选用活性弱的吸附剂。

硅胶：硅胶具有微酸性，吸附能力较氧化铝稍弱，可用于分离酸性和中性物质，如有机酸、氨基酸、萜类、甾体等。

聚酰胺：由已内酰胺聚合而成，又称聚己内酰胺，聚酰胺分子内存在着很多的酰胺键，可与酚类、酸类、酮类，硝基化合物等形成氢键，因而对这些物质有吸附作用，酚类和酸类以其羟基或羧基与酰胺键的羰基形成氢键，芳香硝基化合物和醌类化合物是以硝基或醌基与酰胺键中游离胺基形成氢键。

聚酰胺吸附规律：能形成氢键基团较多的溶质，其吸附能力较大，对位、间位取代基团都能形成氢键时，吸附能力增大，邻位的使吸附能力减小，邻位的使吸附能力减小，能形成分子内氢键者，吸附能力减小。

2.流动相及其选择：流动相的洗脱作用实质上是流动相分子与被分离的溶质分子竞争占据吸附剂表面活性中心的过程。

使试样中吸附能力稍有差异的各种组分分离。

就必须根据试样的性质，吸附剂的活性，选择适当活性的流动相。

流动相极性较弱时，可使试样中弱极性的组分洗脱下来，在层析柱中移动较快，而与极性较强的组分分离。

强极性和中兴等极性的流动相适用于强极性和中高等极性组分的分离。

组分极性的一般规律：（1）常见的功能团极性增强次序：烷烃＜烯烃，醚类＜硝基化合物＜二甲胺＜酯类＜酮类＜醛类＜硫醇＜胺类＜酰胺＜醇类＜酚类＜羧酸类。

（2）当有机分子的基本母核相同时，取代基团的极性增强，整个分子的极性增强；极性基团增多，整个分子的极性增强。

分子中双键多，吸附力强，共轭双键多，吸附力增强。

（3）分子中取代基团的空间排列对吸附性能也有影响，如同一母核中羟基处于能形成内氢键位置时，其吸附力弱于不能形成内氢键的化合物。

流动相按其极性增强顺序：（1）石油醚<环己烯<四氯化碳<三氯乙烯<苯<甲苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<乙酸甲酯<丙酮<正丙醇<乙醇<甲醇<吡啶<酸，水（2）溶剂按不同的配比配成混合溶剂可以调节溶剂的极性，优化流动相（3）溶解试样用的溶剂，其极性应与流动相接近，以免因它们极性相差过大而影响层析分析。

3. 分配色谱：（1）分配层析是根据预分离组分在两种互不混溶（或部分混溶）溶剂间溶解度的差异来实现的。

（2）在层析中，这两种互不混溶的溶剂之间是流动相；另一种是吸收在载体或担体（往往也叫它们称之为吸附剂），这种溶剂在层析过程中不流动，是固定相。

（3）分配色谱的担体: 担体也称吸附剂，起负载固定相的作用，本身是惰性的。

分配柱层析中常用担体有如下几种：硅胶：在分配柱层析中作用作担体的硅胶应在较低的温度下活化，使其表面残留一定的水分作固定相。

纤维素：纤维素上有许多羟基，易与水形成氢键而将水吸附，这种吸附着的水分形成分配柱层析中的固定相。

硅藻土：系天然存在的非晶形硅胶，其中SiO2外还含Al2O3Fe2O3,GaO,Na2O和有机物及水分等；需经精制才能供层析用。

4. 正向色谱和反向色谱正向色谱：（a）使用范围：溶于水的有机物，如糖类、氨基酸等的分离（b）固定相为：强极性亲水性溶剂（水、稀硫酸、甲醇、甲酰胺）（c）流动相：一般是与水不相混溶的有机溶剂正丁醇、正戊醇加入适量的弱酸和弱碱如乙酸吡啶等调节PH值以防止被分离组分离解、在有机溶剂中溶解度大的移动快。

反向色谱：（a）使用范围：分离酯性的有机物，如芳香油等（b）固定相为疏水的有机物，如石油蜡、硅油、正十二醇（c）流动相为亲水性的溶剂作流动相如水、甲醇、乙醇等。

应用举例：纸层析分离氨基蒽醌异构体；固定相-溴代萘，流动相-吡啶和水（1:1）；从上到下依次是：橙色的1-氨基蒽醌，粉紫色1,8-氨基蒽醌，红色1,6-氨基蒽醌和1,7-氨基蒽醌，在亲水性溶剂中溶解度大的移动快。

5. 交联度和交换容量交联度：结构中长链由苯乙烯聚合而成，长链间由二乙烯苯交联起来，形成网状结构。

二乙烯苯是交联剂，树脂中二乙烯苯的质量百分率，就是树脂的交联度。

交联度：树脂内交联度的百分含量，以4~14%为宜。

性质对水的溶胀性网眼交换反应速度交换选择性机械强度交联度(小) 好大快差差交联度(大) 差小慢高高交换容量：每克离子交换树脂在交换过程中能交换的物质的量，就是树脂的交换容量，一般为3-6mmol/g干树脂。

6. 离子交换分离法：利用离子交换剂（树脂）与溶液中离子间发生交换反应而进行分离的发法。

特点：分离效率高（不同电荷、相同电荷、性质相近与否）、富集比例高、成本低（大多能再生反复使用）、周期长（耗时长）。

离子交换树脂种类：离子交换反应发生在离子交换树脂上的具有可交换离子的活性基团上。

离子交换树脂是以高分子聚合物为骨架，反应引入活性基团构成。

高分子聚合物以苯乙烯-二乙烯苯共聚物小球常见，可引入各种特性的活性基团（如-SO3H,-OH,-N(CH3)3Cl），使之具有选择性。

（1）离子交换树脂的亲和力树脂对不同离子亲和力大小具有如下的规律：稀溶液中，离子电荷越大，亲和力越大；相同电荷时，水合半径越小，亲和力越大（2）离子交换树脂亲和力顺序：1.强酸性阳离子交换树脂（a）不同价态的离子，电荷越高，亲和力越大，如：Na+<Ga2+<Al3+<Th（Ⅳ）弱酸性阳离子交换树脂：离子交换分离法的应用：（1）蛋白质纯化为了研究某一个蛋白质的结构，必须首先将该蛋蛋白质从其他蛋白质和非蛋白质分子中纯化出来。

用于分离蛋白质的最重要特住有大小、电荷、疏水性和对其他分子的亲和性。

通常采用多种方法的组合来实现蛋白质的完全纯化。

离子交换层析在纯化蛋白质的层析手段中使用最为广泛。

它对蛋白质的分辨率高，操作简易，重复性好，成本低。

按照离子交换原理，蛋白质可从大量缓冲性溶液中被分离，所以此方法尤适于蛋白质粗提物的初始纯化。

（2）离子交换树脂的选择以层析条件下蛋白质所带净电荷为根据。

带负电荷的蛋白质会与阴性离子交换树脂结合；带正电荷的蛋白质会与阳性离子交换树脂结合。

蛋白质的离子交换层析是根据蛋白质与离子交换树脂的选择性结合。

蛋白质溶液进入离子交换柱后，通过静电引力可逆地结合在离子交换树脂上。

使蛋白质从离子交换树脂洗脱常用办法是加大反荷离子的浓度。

不同蛋白质与树脂的亲和力各不相同，可用逐渐增加洗脱液中NaCl浓度的方法将其逐一洗脱出来。

比如，溶液中的氯离子浓度若为0.1mol／L，在离子交换时带负电荷的蛋白质取代了与阴离子交换树脂结合的氯离子而被固定在树脂上，则当氯离子浓度提高到0.3 mol／L时，与树脂结合力较弱的蛋白质将被洗脱，洗脱液中氯离子浓度便需提高到0.5 mol／L,与树脂结合力较强的蛋白质被洗脱。

逐步增加洗脱液中离子浓度可将两种蛋白质完全的分离开。

7.样品中微量组分的富集与分离气体样品采样法、液体样品中微量有机组分的富集与分离、固体样品中微量组分的富集与分离（1）气体样品采样法：样品来源：环境大气、环境排放废气，其中可能包括固体粉尘、液体细雾（气溶胶）；方法：直接采样法、过滤法、溶剂吸收法、吸附法（a）直接采样法：将样品气体直接导入适当的容器内，如注射器、玻璃容器、塑料或橡胶袋中。

为减小样品在气袋中的吸附，可用内衬铝膜、聚四氟乙烯膜、聚乙烯膜、聚酯薄膜等方法。

长时间放置可能使样品在容器壁上的吸附损失增加。

导入气体的方法有真空法、排水取气法等。

样品中微量气体组分的分析通常采用GC、GC-MS可以测到ug-ng级的浓度。

（b）过滤法：过滤法是捕集气体中悬浮固体和液体的常用方法，效率达到90%以上（0.1-100um）。

过滤材料：滤纸、棉布、玻璃纤维、合成纤维、聚氨酯泡沫等，孔径0.1-0.5um.采用计量泵和流量计控制。

对于小于0.1um的气溶胶效率较低。

（c）溶剂吸收法：一定体积的气体样品定量通过溶剂吸收瓶，使气体中的某些组分定量的转移到吸收液中。

吸收液：水和丙酮、乙醇、乙醚、苯、己烷、二氯甲烷。

溶剂吸收法同时加上低温冷阱冷凝，效果会更好，低温可采用冰盐水、干冰等方式提供。

缺点：溶剂与玻璃仪器携带不便，气体流速小。

（d）吸附法：吸附剂：活性炭，硅胶，氧化铝，大孔网状树脂。

活性炭：吸附效率高，但是解吸不完全。

大孔网状树脂：吸附、解吸较好，价格较贵。

硅胶、氧化铝：吸附效果好，解吸容易，是常用的吸附剂。

脱附：加热并通入氮气直接进入GC；溶剂洗脱，采用HPLC分析；TLC纯化后进行成分结构分析。

(2) 液体样品中微量有机组份的富集与分离气提与顶空取样法（烃类、挥发油等）：水相中易挥发、溶解度小的的有机组份；蒸馏法（常量组份、低沸点组分）：微量组分容易形成共沸体系，很难同主成分分开。

高沸点组份因加热温度高，溶剂热分解。

减压蒸馏容易使一些组分被抽出。

溶剂萃取；吸附分离法：吸附树脂，吸附柱；离子交换树脂。

8. 非均一体系有机样品分离程序分离方法选择准则及分离方法分类9. Uv-VIS 吸光光度法（紫外-可见吸收光度法）有机化合物的紫外-可见吸收光谱，是其分子中外层电子跃迁的结果（三中）：σ电子、π电子、n 电子。

分子吸收光谱与跃迁（分子轨道理论）：一个成键轨道必定有一个相应的反键轨道。