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高效液相色谱法-(HPLC)
流动相→高压泵→进样器→色谱柱→ 检 测器→积分仪
◎ 流速控制 ◎ 阀进样 ◎ 温度效应
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旋转式六通阀 a)取样位(load)b)进样位(injection)
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一般来说,色谱和电泳仪的仪器流程基本相 同。从构成仪器的功能块可分为六大系统:流 动相供给和输送系统、进样系统、分离系统、 检测系统、记录或数据处理系统和辅助控制系 统。由于流动相的性质不同,流路系统的仪器 结构有所不同。但记录和数据处理系统相同。
定相,其固定相膜很薄,因而大大提高了柱效。
(高效固定相带来什么新问题?)
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使用高效填料带来两个新问题: ★柱流动阻力大大增大,需要采用高压泵输液 ★表面能很大,采用专业的装柱技术
目前经典LC主要用于制备,若用于分析则采 用脱机或非连续检测。 ※ HPLC的特征
采用高效色谱柱、高压输液设备和高灵敏度 检测器, 从而实现了高效、高速和高灵敏度、定 量准确, 达到可与GC相媲美的分离分析性能。 特别是结合计算机技术, HPLC已成为高度自 动化和智能化的现代分析仪器。
◆ 灵敏度
色谱分析中有三种不同的灵敏度表示法, 检测器本身的灵敏度, 整个色谱体系的浓度灵敏度和质量灵敏度。
对于定量分析来说, 重要的是色谱体系的灵敏度, 因为它还包 括柱子和仪器的其它部分的影响。
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检测器的灵敏度(CD), 实际上指检测限, 即通常指相当于两倍 噪音信号的溶质浓度。而色谱体系的最小检测限应是柱外效 应>10%的最大进样体积所对应的二倍于噪音峰高所对应的样
※ 经典LC填料的缺陷
填料通常是粒度大、范围宽、不规则, 不易填
充均匀, 扩散和传质阻力大, 谱带展宽加大。它
存在致命弱点:速度慢、效率低和灵敏度低。
※ HPLC填料(高效固定相)
颗粒细、直径范围窄、能承受高压。达到传
质阻力小, 分离效率高。早期HPLC的固定相用
涂渍的方法制备,df大,这和GC一样,会大大 降低色谱柱的柱效。现代HPLC填料多用键合固
从速率理论得到塔板方程:
H 2d P 2u D M D d M P 2u (1 k k )2D d M P 2u (1 q k )2 2 fk D su d
涡流扩散、流型效应和停滞流动相慢传质均与dp 有关,小的dp有利于提高柱效。高效固定相的重要 特征是颗粒细小。
固定相的慢传质与df有关,减少df有利于 通用检测器与选择型检测器
● 浓度型检测器和质量型检测器
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检测器的线性、灵敏度和柱外效应三个基本特性直 接影响色谱定量分析的准确度、精密度和再现性。
◆ 检测器的线性范围
大部分厂商都声称它们的检测器在一定的浓度范围内是线性 响应。实际上检测器的线性方程可表示为:y = a c , 只有在三 个数量级的浓度范围内满足0.98 1.02的线性响应的检测器 才是线性的。
特性 进样
经典LC TLC/PC
人工加样
点样
HPLC 进样器
HPLC 优势
准确
溶液流动
重力
表面张力
检测和定量 收集馏分检 测
实验结果 棒式图
显色 斑点
高压泵 连续检测
色谱图
快速分离, 重现性好
高灵敏度, 自动化
五高一广
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HPLC和经 HPLC和经典LC主要差别在于高 典LC比较 效固定相、输液设备和连续检测。
总之,HPLC与经典LC相比, 使用时更方便, 对操作者的依赖性更小。HPLC的高重现性和 连续的定量检测导致了定性和定量分析结果具 有较高的准确性和精密度。
经典LC的特点:简便,填料一次使用。 9
高效液相色谱仪基本装置
进样阀 色谱柱
检测器
流动相 高压泵
注入样品液
流出液
色谱处理机
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高效液相色谱仪方框图
◆ 色谱检测器 ◆ 色谱数据处理
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色谱工作站(计算机 ):控制显示
流动相 供给和 输送
进样
分离
检测
记录、 数据处 理
温度控 制
收集
◆ 流路系统(分析单元):高、低压流路 ◆ 电路系统(控制单元):信号传输与处理
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色谱检测器(对流出物进行连续检测)
检测器实际上是一种换能装置, 它将流动相中组分含量
品浓度。而色谱分析最重要的是色谱体系的质量灵敏 度, 最小可测量:
m = 2CCD , C是柱内效应的标准偏差。 或 m = 6.25e(1+k) , e是柱外效应的标准偏差。 ◆ 检测器的色区展宽
对于毛细管气相色谱和高效液相色谱,检测器的色区展宽 是柱外效应的一个主要来源。一般仪器厂商在设计时已把检 测器的色区展宽减少到最低程度。
的变化, 转变成可测量的电信号(通常是电压), 然后输入记
录器。从原理分析,任何一种分析鉴定方法都可能色谱检
测器。理想的检测器应该是灵敏度高、线性范围大、对所
有待测组分相同响应。一般检测器分为;
● 热学、光学、电学、电化学。。。检测器
● 总体性质检测器:热导、示差折射、电导
溶质性质检测器:氢焰、紫外、荧光
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历史上出现不同的HPLC名称: ★高压液相色谱 (High Pressure Liquid Chromatography) ★高速液相色谱 (High Speed Liquid Chromatography) ★高效液相色谱(High Performance Liquid
Chromatography)
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High Performance Liquid Chromatography High Perssure Liquid Chromatography High Speed Liquid Chromatography
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自学“薄层色谱法”讨论题
1. 荧光薄层板的组分是什么?它是否用于荧光化合 物的检测? 2. 荧光薄层的展开动力?展开速度是否发生变化? 3. 推导容量因子与比移值的关系? 4. 什么是过压薄层色谱法? 5. 薄层色谱扫描仪的工作原理。 。。。。。。。
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HPLC 是 在 经 典 液 体 柱 色 谱 的 基 础 上 , 在色谱理论指引下,加以改进而发展起 来的。特别是GC迅速成为一种仪器分析 方法和社会需要分离分析难挥发复杂样 品促进了HPLC的发展。近年来它以 68%的增长率发展,目前年发表论文数已 超过GC。2000年仪器销售全球第一。
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表11.1 三种不同形式液相色谱的这样特征