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高效液相色谱基本原理详解演示文稿
能 不敏感
低
选择性 电流 104 10-10 不能 敏感 敏感
紫外-可见检测器:是高效液相色谱中最广泛应用的检测器,适用于
那些能在紫外/可见区有吸收的物质。传统的紫外-可见检测器一般选择在最 大吸收波长处进行检测。近年来发展起来的二极管阵列检测器可以实时记 录各个波长下的吸光度,可以给出每个色谱峰的保留时间-吸光度-吸收波长 的三维谱图。
气相色谱法(gas chromatography,GC)是采用气体作为流动相 的一种色谱法,具有高灵敏度、高选择性、高效、快速分离的特点。 在气相色谱中,流动相(称为载气)不和组分分子相互作用,其功能仅 仅是携带试样。
气固色谱-固定相是具有多孔性及大表面积的吸附剂微粒。 气液色谱-固定相是载体表面涂一层高沸点有机化合物的液膜(称 为固定液)。
荧光检测器:适用于检测紫外光激发后能产生荧光的物质。其灵
敏度比紫外-可见检测器高2-3个数量级,可检测出ng级痕量有机物。 具有极高的灵敏度和良好的选择性。
示差折光检测器:对一些紫外没有吸收的样品可以用示差折光检
测器,它是通过检测溶液折光指数的变化来测定样品浓度的。它是 一种通用检测器。但是其灵敏度比紫外-可见检测器低3个数量级, 受温度影响波动大,不适用于梯度淋洗。
容量因子κ′:等于(固定相中溶质的量/移动相中溶质的量) 相对保留值α:表示相邻两峰调整保留时间的比值。 理论塔板数N:对于色谱峰柱效率的一种度量。 分离度Rs:色谱柱总分离效率的指标,代表了两组峰的分离效果。
峰高(Peak Heigh):从峰最大值到峰底的距离 峰面积(Peak Area):峰与峰底之间的面积
提高分离度的途径
1)增加N:增加柱长,提高填充剂效能。N增加峰型变窄。 2)增加α:改变固定相、流动相极性或用梯度洗脱,延长分离时间。 3)改变κ′:移动相极性减小则κ′增加,流出时间增加,峰型变宽分离度提高。
高效液相色谱仪一般可分为4个主要部分:高压输液系统,进样系统, 分离系统和检测系统。
高压输液泵要求能提供连续无脉冲的液流。泵所供应的恒定 流量变动不宜超过1%,流量范围在0.1-10mL/min,泵压一 般在10-40MPa。
高效液相色谱可分为分析型和制备型两种。分析型色谱柱 常用内径为1~6mm的管子,而制备柱则用较粗的管子, 一般用内径为25mm的管子,有的可达60mm。柱子长 度从几十厘米到几米,一般为25cm到1m。
高效液相色谱常用的商品检测器有紫外检测器、荧光检测器、示差折光检 测器、光散射检测器和电化学检测器等。
气相色譜
高效液相色谱
只能分析约20%挥发性物 几乎可分析各种物质 质
不能分析热不稳定物质 可分析热不稳定物质
使用毛细管柱可得到很高 色谱柱不能很长,柱效相
的柱效
对较低
有很灵敏的检测器 (ECD) 无灵敏的通用型检测器 和较灵敏的通用型检测器
(FID & TCD)
流动相为气体无毒,较易 流动相毒性、费用较高 处理
高效液相色谱:在液相色谱柱中,采用颗粒极细的高效固定 相,采用高压输液泵输送流动相,全部工作过程通过仪器控 制完成。
高效液相色谱法优点在于高速、高效、高灵敏度、高自动化。尤其适用于那些不 宜用气相色谱分析的难挥发性物质、热不稳定性物质、离子型物质和生物大分子 等。目前已知化合物中,80%的有机化合物可用高效液相色谱分析。
检测器
进样口 色谱工作站
气路控制
柱箱
气体钢瓶
计算机
1-载气钢瓶;2-减压阀;3-净化器;4-气流调节阀; 5-转子流量计;6-气化室;7-色谱柱;8-检测器
①气路系统 气路系统是一个密闭的管路系统,载气在其中稳定连续地运行,要控
制好载气的纯度和载气流速。它包括载气源、净化干燥器、减压阀、 稳压阀、稳流阀、压力表、流量计、各种管线等。常见的气相色谱仪 有单柱单气路和双柱双气路两种类型,当前一般气相色谱仪都是双柱 双气路的,这种气路结构的仪器既能用于恒温分析,
应用范围 测量参数 线性范围 检测限/g.ml-1 能否用于梯度洗脱 对流速的敏感性 对温度的敏感性
紫外-可见检 测器
选择性 吸光度 2.4104
10-9 能 不敏感 低
示差折光检 荧光检测 电化学检测
测器
器
器
通用性 折射率
104 10-10 不能 不敏感 敏感
选择性 荧光强度
103 10-10
商品泵主要包括:螺旋注射泵、气动放大泵、往复柱塞泵等。
高效液相色谱柱是决定分离效率的核心部分。一般采用不锈钢材料制 成。色谱柱内壁应经过精密加工,具有高的光滑度。两端接头采用不锈 钢或聚四氟乙烯密封圈。 常用色谱柱的内径在2-6mm,长度在10-50cm。色谱柱中紧密填充 粒度为5-10微米的颗粒状固定相。最常用柱子是C-18柱(ODS柱)
检测信号和时间的关系图 不同的色谱峰对应相应的组分 可以得到相应组分的保留时间和峰面积信息。 保留时间– 定性分析 峰面积 – 定量分析
保留值:保留时间(tR):试样组分从进样到出现最高峰时多需要的时间。
死时间( to):不被保留物质从进样到出峰最大值的时间。 调整保留时间(tR′ ): tR′ =tR -to
1)正相色谱与反相色谱
2)分离方式的选择
分子量大于2000以上的大分子和高分子可采用凝胶色谱;极性大的水溶 性化合物,在水中可以解离的离子化合物可采用不同类型的离子交换树 脂作为填料;在水中溶解但不电离的化合物,如糖类、可以用反相色谱, 以甲醇或乙腈-水为流动相;醇水不溶的弱极性和非极性样品主要用正相 吸附色谱法,以全多孔硅胶或氰基键合硅胶为固定相。
运行操作容易
运行操作比气相难
洗脱时
分离时
进样时
基础化學 塑胶 农药 杀虫剂 添加剂
石化工业 原油分析 模拟蒸馏 油品分析 天然气分析 汽油添加剂分析
环境检测 空气污染 水污染 固体废弃物 土壤分析
制药/刑偵 新药开发 品質管制 有机溶剂残留 药物滥用
食品分析 食物 飲料 香精香料 农残
压力控制 控制面板
峰面积=半峰宽*出峰高度 (A=h*W)
h W
分离度(Resolution)
两个相邻峰的分离程度。以两个 组份保留值之差与其平均半峰宽 值的比来表示:
Rs 2(tR 2 tR1 ) W2 W1
•当R<1时,两峰会有部分重叠 •当R=1时,两峰少有重叠(5%的重叠) •当R>1.5时,两峰完全分离(分离程度为大于99.7%)