色谱法分离原理PPT课件
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这种方法能使样品的各组分获得 良好的分离,色谱峰清晰。此外,除去 冲洗剂后,可获得纯度较高的物质。目 前,这种方法是色谱法中最常用的一种 方法。
▪ 顶替法是将样品加到色谱柱头后,在惰性 流动相中加入对固定相的吸附或溶解能力 比所有试样组分强的物质为顶替剂(或直 接用顶替剂作流动相),通过色谱柱,将 各组分按吸附或溶解能力的强弱顺序,依 次顶替出固定相。 很明显,吸附或溶解能力最弱的组分最 先流出,最强的最后流出。顶替法的流出 曲线如下图
分析 方法,它是根据组分在两相中作用 能力不同而达到分离目的的。
色谱法早在1903年由俄国植物学家茨维 特分离植物色素时采用。
他在研究植物叶的色素成分时,将 植物叶子的萃取物倒入填有碳酸钙的直 立玻璃管内,然后加入石油醚使其自由 流下,结果色素中各组分互相分离形成 各种不同颜色的谱带。这种方法因此得 名为色谱法。以后此法逐渐应用于无色 物质的分离,“色谱”二字虽已失去原 来的含义,但仍被人们沿用至今。
从不同角度,可将色谱法分类如下:
1.按两相状态分类
➢ 气体为流动相的色谱称为气相色谱 (GC)
根据固定相是固体吸附剂还是固定 液(附着在惰性载体上的一薄层有机化合 物 液 体 ) , 又 可 分 为 气 固 色 谱 ( GSC) 和 气液色谱(GLC)。
➢ 液体为流动相的色谱称液相色谱(LC) 同理液相色谱亦可分为液固色谱(LSC)和 液液色谱(LLC)。
3. 按固定相的外型分类
➢ 固定相装于柱内的色谱法,称为柱色 谱。
➢ 固定相呈平板状的色谱,称为平板色 谱,它又可分为薄层色谱和纸色谱。
4. 按照展开程序分类
按照展开程序的不同,可将色谱法分 为洗脱法、顶替法、和迎头法。 ▪ 洗脱法也称冲洗法。工作时,首先将样 品加到色谱柱头上,然后用吸附或溶解能 力比试样组分弱得多的气体或液体作冲洗 剂。由于各组分在固定相上的吸附或溶解 能力不同,被冲洗剂带出的先后次序也不 同,从而使组分彼此分离。流出曲线下图
信 进样 号
tM
因为这种物质不被固定相吸 附或溶解,故其流动速度将与流动相流 动速度相近。测定流动相平均线速ū时, 可用柱长L与tM的比值计算,即
ū = L/tM
2. 保留时间tR 试样从进样到柱后出现峰极大
点时所经过的时间,称为保留时间,如 下图。
信 进样 号
tR
3.调整保留时间tR´ 某组分的保留时间扣除死时间后,称
柱色谱 平板色谱
纸色谱 薄层色谱
按分离效率分
经典液相色谱 高效液相色谱
第二节 色谱流出曲线及有关术语
(一)色谱流出曲线和色谱峰 由检测器输出的信号强度对时间作图,
所得曲线称为色谱流出曲线。曲线上突起 部分就是色谱峰。
如果进样量很小,浓度很低,在吸 附等温线(气固吸附色谱)或分配等温线 (气液分配色谱)的线性范围内,则色谱 峰是对称的。
➢ 利用组分在离子交换剂(固定相)上的 亲和力大小不同而达到分离的方法,称 为离子交换色谱法。
➢ 利用大小不同的分子在多孔固定相中的选 择渗透而达到分离的方法,称为凝胶色谱 法或尺寸排阻色谱法。
最近,又有一种新分离技术,利用不同组 分与固定相(固定化分子)的高专属性亲 和力进行分离的技术称为亲和色谱法,常 用于蛋白质的分离。
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1941 Martin和Synge提出液-液色谱 理论;
1952 James和Martin发展了气相色谱;
1956 Van Deemter提出速率理论;
1967 Kirkland等研制高效液相色谱法;
80年代以后出现毛细管电泳和毛细管 电动色谱等一系列新的色谱分析方法。
在色谱法中,将填入玻璃管或不锈 钢管内静止不动的一相(固体或液
(二)基线
在实验操作条件下,色谱柱后没有样 品组分流出时的流出曲线称为基线,稳 定的基线应该是一条水平直线。
(三)峰高
色谱峰顶点与基线之间的垂直距离, 以(h)表示。
信 号
进样 空气峰
色谱峰 h
a
色谱流出曲线
色谱流出曲线和色谱峰 基线(a) 峰高(h)
(四)保留值 1.死时间tM 不被固定相吸附或溶解的物质进入色 谱柱时,从进样到出现峰极大值所需的 时间称为死时间,它正比于色谱柱的空 隙体积,如下图。
为该组分的调整保留时间,
即
tR´= tR tM
由于组分在色谱柱中的保留时间tR包含了 组分随流动相通过柱子所需的时间和组分 在固定相中滞留所须的时间,所以tR实际 上是组分在固定相中保留的总时间。
➢ 超临界流体为流动相的色谱为超临界流体色 谱(SFC)。
随着色谱工作的发展,通过化学反应将固 定液键合到载体表面,这种化学键合固定相 的色谱又称化学键合相色谱(CBPC)。
2.按分离机理分类
➢ 利用组分在吸附剂(固定相)上的吸附 能力强弱不同而得以分离的方法,称为 吸附色谱法。
➢ 利用组分在固定液(固定相)中溶解度 不同而达到分离的方法称为分配色谱法。
AB
此法适于制备纯物质或浓缩分 离某一组分;其缺点是经一次使用后, 柱子就被样品或顶替剂饱和,必须更换 柱子或除去被柱子吸附的物质后,才能 再使用。
▪ 迎头法是将试样混合物连续通过色谱柱, 吸附或溶解能力最弱的组分首先以纯物质 的状态流出,其次则以第一组分和吸附或 溶解能力较弱的第二组分混合物,以此类 推。流出曲线如下图
体)称为固定相 ;
自上而下运动的一相(一般是气体
或液体)称为流动相 ;
装有固定相的管子(玻璃管或不锈
钢管)称为色谱柱 。
当流动相中样品混合物经过固定相 时,就会与固定相发生作用,由于 各组分在性质和结构上的差异,与 固定相相互作用的类型、强弱也有 差异,因此在同一推动力的作用下, 不同组分在固定相滞留时间长短不 同,从而按先后不同的次序从固定 相中流出。
该法在分离多组分混合物时,除第一组分外, 其余均非纯态,因此仅适用于从含有微量杂质的混 合物中切割出一个高纯组分(组分A),而不适用 于对混合物进行分离。
分类
按流动相分
气相色谱(GC) 液相色谱(LC) 超临界流体色谱(SFC)
按机理分
吸附色谱 分配色谱 离子交换色谱 排阻色谱
按固定相在支持 体中的形状分