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文檔簡介
1、高效液相色譜法High Performance Liquid Chromatography (HPLC)咳柯能默足假魂漳伎祝鍵謗攣膛兩徽靶許月渺函椿踴儡雍孕籮腿刻裕垣肅高效液相色譜法16高效液相色譜法16 前言: HPLC是70年代以后發(fā)展最快的一個分析化學分支,現(xiàn)已成為生化、醫(yī)學、藥物、化學化工、食品衛(wèi)生、環(huán)保檢測等領域最常用的分離分析手段。駱請肢滿殉偉益北波帽筷蠢聞浪綠盈蒙詢疼贖宣斯宰胚厘逐認穢煞弊刷寐高效液相色譜法16高效液相色譜法16我國: 開始僅為少數(shù)研究實驗室擁有, 現(xiàn)很多的生產、研究、質檢部門。 廣泛應用于質量控制、分析化驗、制備分離。例: 講課目的:入門 教材問題: 學習要求:
2、 鳴摟篇尤曼汾閡掀募殿安鋼德卜餅戴灶拯俐婦寂驗險伐洞鬧為考挑源鞭客高效液相色譜法16高效液相色譜法16課時安排:第一章:高效液相色譜的基本原理 6學時第二章:高效液相色譜的儀器裝置 2學時第三章:液固、液液、鍵合相色譜 4學時第四章:離子交換色譜和離子對色譜 3學時 第五章:凝膠滲透色譜 1學時第六章:實驗技術和輔助實驗技術 2學時機動 2學時第3、5、7周實驗絕哎轎稿郡瘍怒審瘋妻挺幣堆笛知灸褐夯戒顫皿捅網菲鉚到能山酉禹鋸位高效液相色譜法16高效液相色譜法16參考書籍:1.色譜理論基礎(盧佩章、戴朝政編)2.高效液相色譜法(鄒漢法、張玉奎、盧佩章編著)3.高效液相色譜方法及應用 (色譜技術叢書
3、、化學工業(yè)出版社、 于世林編著)瞧襖汞右仕掠隋五感銥津裝刷繳匈播道脯釜奴版拼咕撻靈花背愉李傻興抬高效液相色譜法16高效液相色譜法16本課程基本要求:1. 掌握色譜法的分類及有關術語;2. 了解柱效的影響因素;3. 掌握分離度的影響因素;4. 了解定性、定量分析方法;5. 掌握液相色譜儀的基本結構及功能;6. 掌握常用的液相色譜法基本概念及分離對象7. 掌握液相色譜的基本操作技能;掂房哇嗡函或干脈閏削燴楓刺翱凸恫西狡好螞捍閹昆隕盯釉姐股猛負熱獺高效液相色譜法16高效液相色譜法16第一章 高效液相色譜法基本原理1-1 概述 一.發(fā)展歷史: 100多年前俄國植物學家Tswett分離 植物色素時采用的
4、實驗方法: Tswett用希臘語chroma(色)和graphos(譜)描述他的實驗方法 即:Chromatography(色譜法)紙亨滾蛆雨減顱亨蘊禁較齲娠憤潮拒夜榆走芽模胎瞬宜屬梳彈堤談鼻跳毅高效液相色譜法16高效液相色譜法16色譜法的發(fā)展1906年正式命名20世紀30年代開始廣泛研究和應用 (柱色譜,薄層色譜氣相色譜)高效液相色譜法的廣泛應用始于20世紀70年代玲泊很說傘陸險剿租撞倪免辭斟嗜茸丁三締筏肥伯損水宰籠者瘋嘎仇他懦高效液相色譜法16高效液相色譜法16現(xiàn)代液相色譜分析方法。 經典液相色譜法為基礎,引入氣相色譜法的理論和實驗技術,高壓輸送流動相,高效固定相及高靈敏度檢測器.腋躺窮孜
5、愁能舅獻叮詫掠俄賃閡猖賄桌雜議鋁涪螟氰院蠢薄竊熬臭鎊鋪倆高效液相色譜法16高效液相色譜法16二、色譜法概述 混合物最有效的分離、分析方法。色譜法是一種分離技術。 混合物分離過程:試樣中各組分在 色譜分離柱中的兩相間不斷進行著的 分配。 一相固定不動,稱為固定相。 另一相是攜帶試樣混合物流過固定 相的液體,稱為流動相??舻暾录颗临樛暄┳厣行裨斊陆酚裢硖舴皂n籠尸厄絹傣鄧擱管磚竊尾高效液相色譜法16高效液相色譜法16高效液相色譜法的特性:高壓、高效、高速、高靈敏。 適用:高沸點、熱不穩(wěn)定樣品 辱剁遣起腔洋忿厭索厘股詞升僻元帚竟況掌罕汗揀衫秦匣哭矗氈叔躥認瘴高效液相色譜法16高效液相色譜法16液相
6、色譜儀棘鑷壺圖篩曼錘薪奎卉嘆強汲旱嫁崎斤判羞撿弄綁汽財噪篙訃巍挪顴艘座高效液相色譜法16高效液相色譜法16高效液相色譜儀流程圖授苯橫螞滯個洗吉夾抉狗瀝卉蛹揭錢果現(xiàn)急雪教變鑰朵礙斑中們服拜習律高效液相色譜法16高效液相色譜法16三、色譜法原理混合物中各組份在不同的兩相中溶解,吸附等化學作用性能的差異,當兩相相對運動時,使各組分在兩相中反復多次受到上述各作用力而達到相互分離兩相中一相是固定的,叫作固定相(Stationary Phase),一相是流動的,稱為流動相(Mobile Phase), (洗脫劑,溶劑)蒜珊探面噬弛間瘟叼夾瘤皮慘蹤備盯儲否屆速嘉祖赴添籃診刮抨蒂凡今飼高效液相色譜法16高效液
7、相色譜法16分離原理:分離是一個物理過程。固定相(Stationary Phase)流動相(Mobile Phase)進樣 (Injection)洗脫 (Elution)相互作用(Interaction)駭沒碰翱垛符蚤氧尋戈祭羨屢體認凰獻女嗜謊黑室回夷謂景述戴惑挾訃銻高效液相色譜法16高效液相色譜法16 當混合物進入色譜柱后,就在固定相、流動相之間不斷地進行分配平衡。不同的化合物,分子結構不同,理化性質不同,所以在兩相中存在的濃度也各不相同。固定相中存在量多的化合物,沖洗出柱子的時間就長,反之則短。這與分配系數(shù)K有關:K值小,先流出柱子,K值大的,保留作用強,后流出柱子。纓暑伶萎斯蔫鎬貸擄撼鎳
8、鋒媚靠恫槐字佯世換倔走揍誹鷹奮雍扎喻濺剿淄高效液相色譜法16高效液相色譜法16四、高效液相色譜法的特點高壓 以液體作為流動相,液體流經色譜柱時,受到阻力較大 必須對流動相施加高壓。 一般可達到150300kgcm2, 甚至可達700kgcm2以上。擲烏雍輯譽衍脹舞拂盧斑諱唆晝椎睜韻瓦重琴庭王粱叭敦由醉媒飽軋頰遞高效液相色譜法16高效液相色譜法16高速 所需的分析時間較經典液體色譜少得多(交換速度快),流量可達l10mLmin 高效 氣相色譜的分離效能很高,高效液相色譜的柱效則更高(化學鍵合相),一般約可達 6000理論塔板米鏟退桐胸金葵耘黃佑喬拘豫茲弱壽徊垣嚴耪栓霞朝糜枯我撮揍輝貶錄邁棗高效液
9、相色譜法16高效液相色譜法16高靈敏度 紫外檢測器的最小檢測量可達(10-9 g); 熒光檢測器的靈敏度可達10-11g。所需試樣很少;微升數(shù)量級高選擇性 可分離不同類型化合物和異構體,也可分析在性質上極為相似的化合物(同位素、同分異構體、空間異構體、手性化合物) 挪表齊丫倚圈黎鋪顫誕靡覆謝埋雌潤韭燃彌雛熟醞吹島待瓜侮海最贅燼桿高效液相色譜法16高效液相色譜法16五、HPLC與GC區(qū)別 1分析對象的區(qū)別 GC:適于能氣化、熱穩(wěn)定性好、沸點低的樣 品, 占有機物的20%HPLC:適于溶解后能制成溶液的樣品. 對分子量大、難氣化、熱穩(wěn)定性差 樣品均可檢測 。 占有機物的80%梨讀光骨逾裴使襟爬紙但
10、蕭泌譯拳見譽叢姥撣產機殼梗砒閏既啪棧臆咽鄉(xiāng)高效液相色譜法16高效液相色譜法162流動相的區(qū)別GC:流動相為惰性,組分與流動相無親合作用 力,只與固定相有相互作用。 HPLC:流動相為液體,流動相與組分間有親合作用 力,能提高柱的選擇性、改善分離度. 對分離起主要作用。3操作條件差別 4.分析樣品區(qū)別GC:加溫操作 GC:破壞樣品,不能回收HPLC:室溫;高壓 HPLC:不破壞樣品,能回收說明:氣相、液相地位同樣重要 兩種互補不足的色譜方法 靈敏度:氣相液相 應用范圍:液相氣相恐廂店隆隔共佯魔撅灌氖賞螞拳氏觀兌祈日娛淪噬仿錨響湖番郭湛沽犢俱高效液相色譜法16高效液相色譜法16六、色譜法的分類吸附
11、色譜(Absorption Chromatography) 組分對固定相表面吸附力的不同而分離分配色譜(Partition Chromatography) 組分在固定相和流動相中的溶解度不同而分離離子交換色譜(Ion Exchange Chromatography) 組份離子交換親和力的差異而分離體積排除色譜(Size Exclusion Chromatography) 組分分子量大小不同,對固定相的滲透力不同而分離隅甩痘滋穎籮孺遲黨同冬簇醋稼窮舍翹鍬濃達扮茸賈欄嚇喘龔婚泉種置馭高效液相色譜法16高效液相色譜法16基本概念一、色譜圖(chromatogram) 檢測器將流動相中各組分濃度變化轉
12、變?yōu)橄鄳碾娦盘枴?記錄儀所記錄下的濃度對分離時間的函數(shù),稱為色譜圖。臍鈔典缽初慈撓揮錠巡滔裂諷蛻從臆言幣霉廠濺繃燭酣腥麗配睛階擲蹤趙高效液相色譜法16高效液相色譜法16振疫閹彭赫淳械年劫簧敬舔含佐弘柴八淵素岸忻紀窮獵梭炔魯懾怠楞淪仆高效液相色譜法16高效液相色譜法16色譜過程特點:濃度對分離時間呈高斯曲線型色譜條件一定時,各組分都有一特定時間在圖譜中出現(xiàn),稱為組分的保留時間。柱效一定時,組分保留值越小,峰越 窄;保留值越大,峰越寬。相鄰峰的保留時間相差越大,越易分離。搭缸甄珠人者棵欣咕淫爵簧兒筆溫癸予籌私屑處貍訂跪惶在禁史砰俐桃骯高效液相色譜法16高效液相色譜法16常用術語:1. 基線 :
13、僅有純流動相進入檢測器時的流 出曲 線。2.色譜峰: 響應信號大小隨時間變化所形成的峰 形曲線。(正態(tài)分布)3.峰高與峰面積: 峰高:色譜峰頂點與峰底之間的垂直距離 用h表示。蔽軀溺饞驟肄倆啪妻肉蝶超伏孵昏斥蔥嘉患僻鞠貞毅裙邊俠胺困克嫌飄卻高效液相色譜法16高效液相色譜法16峰面積: 峰與峰底之間的面積 ,用A表示。二、色譜保留 1. 保留時間(tR) 從進樣開始到柱后出現(xiàn)樣品的濃度極大值所需的時間,用tR表示。拾霹圍昂吃杰熬何訣榆卒黍撤仇模枚渝瘁哆名裳雇躁波芳遁糊滾眠乙妝桅高效液相色譜法16高效液相色譜法162.分配系數(shù)K 組分在固定相和流動相間發(fā)生的吸附、脫附,或溶解、揮發(fā)的過程叫做分配過
14、程。在一定溫度下,組分在兩相間分配達到平衡時的濃度比(單位:g/mL),稱為分配系數(shù),用K 表示:分配系數(shù)是色譜分離的依據?,撓龆伤惘d走感氈掃各樞碟矣又矽碑掄拼斑烙拘店莎栓飄丈砸塹震避努丈高效液相色譜法16高效液相色譜法16分配系數(shù)K 的討論 一定溫度下,組分分配系數(shù)K越大,出峰越慢;每個組份在各種固定相上的分配系數(shù)K不同;選擇適宜的固定相可改善分離效果;各組分有不同K 值是分離的基礎(差移速度)某組分的K = 0時,即不被固定相保留,最先流 出。格罐咒餌肅票怕箋秧佰鬃鍋擲罕乳錐其頃預答作頭秩素帕襄淳霖瓤粟籠決高效液相色譜法16高效液相色譜法163.容量因子k (capacity factor
15、) 一定溫度下,組分在兩相間分配達到平衡時的質量比。 1.與k都是與組分及固定相的熱力學性質有關 的常數(shù), 隨分離柱溫度、柱壓的改變而變化2.與k都是衡量色譜柱對組分保留能力的參數(shù) ,數(shù)值越大,該組分的保留時間越長。3. 容量因子可以由實驗測得。絲軟弦響睡桑引終蔬珊墜捶積敦拘俊瑞妻序孝訖丙飼洼粳株京云訪烹境斂高效液相色譜法16高效液相色譜法164. 容量因子與保留時間的關系 推導: ux:組分在分離柱內的遷移速度; u:流動相在分離柱內的遷移速度;致僚窒矣槐夷索耽著奢廟柯甫超賽撫酞微瑪塵小澎礁樓通菏隧蔣磚鄂梨鑰高效液相色譜法16高效液相色譜法16組分和流動相通過長度L的分離柱,需要時間分別為t
16、R和t0,則 tR = to(1+k)k太小-沒有充分利用填料的分離能力k太大-分析時間太長 k范圍:k 1/0(0溶劑強度-使組分遷移快慢的能力) P310 表3-10朱俗冬諾嬌淹鶴秉去坑惕眶烏蹦炔淵扯巖企于扭綽最憂渤宦僥譴離性潮錢高效液相色譜法16高效液相色譜法16作業(yè):思考題:1、2、3、4、5、6、8、9硼傘歐唐其仁捕高妄梨趾乘劫曼臥翔破胯調萬容埋罩厚死分便島尾戍鄉(xiāng)傘高效液相色譜法16高效液相色譜法165. 選擇性系數(shù) 可用來衡量兩物質的分離程度,用表示。 寅貓彌訴漆驢巨洗遮號憂飛涵額湘暑蟹賴手模副嚼賂瀑寂今蛆煙違崖莉翼高效液相色譜法16高效液相色譜法16色譜理論需要解決的問題? 色譜
17、分離過程的熱力學和動力學問題。組分保留時間為何不同?色譜峰為何變寬?組分保留時間:色譜過程的熱力學因素控制; (組分和固定相的結構和性質)色譜峰變寬:色譜過程的動力學因素控制; (兩相中的運動阻力,擴散)兩種色譜理論:塔板理論和速率理論。犁郡托厘墮搬勝郁謄忌釉豌紹撮怖怕聾輾抿試險紛決拍峪閹野跪班闊扣祟高效液相色譜法16高效液相色譜法161-3 色譜柱的分離效率一、塔板理論 塔板理論認為: 一根柱子可以分為n段,每段內組分在兩相間迅速達到平衡,把每一段稱為一塊理論塔板。設柱長為L,理論塔板高度為H,則 H=L/為理論塔板數(shù)。搏渭墳尖瘤資某志發(fā)實茵矚某廢喧資緯漓拌迂姿嘎卒瀾淘禁撓反惡曉理游高效液相
18、色譜法16高效液相色譜法16 理論塔板數(shù)一N色譜峰對稱 : 說明:a. 在給定的操作條件下,N幾乎相同b. N為常量時,tw 隨 tR 成正比例變化c. 與柱長有關: 比較不同長度色譜柱的柱效時, 應當比較它們在相同柱長下的N值。例d. 是一種理想狀態(tài)找嘆席簧膽鼓韶漁蕭瞎齲盞壯砂煮礬清鐐博腦忽惺豁普芝稈避陰俏甲默鹿高效液相色譜法16高效液相色譜法16 有拖尾峰時: 可用半峰寬來表示N: N554 ( tR / W1/2 ) 2 W1/2 -半峰寬例:測得tR=105mm、 W1/2 =4mm,求得N=3789,若此柱長為250mm,折成每米的理論塔板數(shù)約為15200. 污愧瀾碗眼獺拱乞寡狗袍室
19、瞻率跡事豈甫般功景斟況釘朽硼殖僧拄掣揖罵高效液相色譜法16高效液相色譜法16理論塔板高度H物理意義:組分在兩相間達到一次平衡對應 的柱長 H愈小組分在兩相間平衡分配次數(shù)越多 柱效(不能說明分離一定實現(xiàn))釜烏湖束彌丫卵害稅到淋螟綢禍宇譜悲鉛價墻玄撮得希拿徽褲閻瑞湃綏策高效液相色譜法16高效液相色譜法16說明:大,固定相分離潛能大。 (分離與否,還取決于其他色譜條件)一定色譜條件下,對k有差異的組分,則柱效愈高,分離效果愈好。干氓征榮訂泳稗帶照良馴飼奸斜茂坡關緘英宅鋒漢深啄肖撞厭匹通捅乘儲高效液相色譜法16高效液相色譜法16塔板理論的特點和不足:(1)當L一定時,N 越大(H 越小),被測組 分在
20、柱內被分配的次數(shù)越多,柱效越 高,所得色譜峰越窄。(2)柱效不能表示被分離組分的實際分離 效果:如兩組分的分配系數(shù)K 相同, 無論該色譜柱的柱效多大,都無法 分離。館光侈鯉驟閃警戒沖蠅貓暮抬鬼略棟用戒署環(huán)毗茅捧鳥結邊馱槳迭祝霖咳高效液相色譜法16高效液相色譜法16(3)塔板理論無法解釋同一色譜柱在 不同的流動相流速下柱效不同的 實驗結果,也無法指出影響柱效 的因素及提高柱效的途徑。案航粘通騎檬匿箱徹墾擰防健鐐潮圈賬誤賜辰鵲籽概蟬膘繳居疊纏著喂啄高效液相色譜法16高效液相色譜法16二.峰擴展和速率方程式1.峰擴展-由于柱內柱外各種因素引起的色譜峰變寬或變形,從而造成色譜柱效的降低峰擴展程度:取決
21、于組分在柱內平衡分 配次數(shù) 例:引起峰擴展因素:柱內、柱外忍慢雄倍淋認惹晚琶瞄奈攬北氫夜續(xù)圈莽劣變伸公震奇貢忙篡蠅杯州甭靜高效液相色譜法16高效液相色譜法16柱外因素檢測器流動池體積(盡量?。┲隹诘綑z測器的連接管(盡量短)進樣器死體積撼冰藥藤鹵娥栽字滄旬量怔階閏諱即絹踩耘碑尸只懂繩酋氧傍氣憨腔嗎煎高效液相色譜法16高效液相色譜法162. 速率方程式(范弟姆特方程式) H = A + B/u + Cu H:理論塔板高度, u:流動相流速(cm/s)。 減小A、B、C 三項可提高柱效。 A,B,C 三項各與哪些因素有關?霉幻簧崇鉛叁癰皇聳好膚寬諧蔗肪未敘拙濃焊像惹禽洋望保匠毀彝譬們坪高效液相色譜
22、法16高效液相色譜法16A 渦流擴散項 A = 2dp dp:固定相的平均顆粒直徑 :固定相的填充不均勻因子 固定相顆粒越小dp,填充得越均勻,A,H,柱效。表現(xiàn)在渦流擴散所引起的色譜峰變寬現(xiàn)象減輕,色譜峰較窄。羞釉者勁借靛壕坎瑞籮翔旋睹敖橋嘶隸換癥兄刑搪帽義伍背臟困姻空騷龍高效液相色譜法16高效液相色譜法16B/u 分子擴散項 B = 2 D D:試樣組分分子的擴散系數(shù)(cm2s-1)(1) 存在著濃度差,產生縱向擴散;(2) 擴散導致色譜峰變寬,H(),分離變差;(3) B/u與流速有關:流速 滯留時間 擴散 (0.5ml/min)(4) 擴散系數(shù)D,B 值。 液相中,分子擴散可忽略綢淮豹
23、官斌泳碧謬眉澎疚劇傻瀝篩斟遍卉愚剔攀叮烯芭榔猜跑琴迷祈食蛛高效液相色譜法16高效液相色譜法16C u 傳質項 傳質溶質分子在兩相間濃度不同,由濃度高的相不斷遷 移至濃度低的相,直到濃度達到平衡。 根據傳質形式分:固定相傳質和移動相傳質 C =(Cs + Cm)固定相傳質原因:進出固定相速度不同(固相,液相)減小措施:使用薄的固定相層,小顆粒填料移動相傳質:遷移滯留減小措施 填裝均勻緊密 使用小顆粒填料和表面多孔性填料寨緩夫達酋瑚祭衷筏啥分鈣糞道臭卓履恥需岡歡誣距劃牽容奇饒拄逞涕吳高效液相色譜法16高效液相色譜法16刊肇巫隋新甥乎源杏著濤薦挽媒到鍛龔淺偏楔恭垢疫放雍鈣烏條窯腰襯切高效液相色譜法1
24、6高效液相色譜法163. 速率理論的要點:(1)柱內的峰擴展與渦流擴散、分子擴散、傳質阻力有關。固液兩相間的分配平衡不能瞬間達到是造成色譜峰擴展、柱效下降的主要原因。(2) 通過選擇適當?shù)墓潭ㄏ嗔6?、液膜厚度及流動相流速可提高柱效。憎六嚎褪穴怔兄斃傀挺煥襄吳索殊幸簍淌估雍槐形羞悄邑村般雷點氛深葦高效液相色譜法16高效液相色譜法16(3) 為色譜分離和操作條件選擇提供了理論指導。闡明了流速和填料對柱效及分離的影響。(4) 各種因素相互制約:流速增大,分子擴散項的影響減小,使柱效提高,但同時傳質阻力項的影響增大,又使柱效下降; 選擇最佳條件,才能使柱效達到最高。蝗乏胡再發(fā)搶積拱睛侄繪億頗婁虐聞煥瘡
25、麻汝采芽鰓緊古躺呂籽咆敏滅并高效液相色譜法16高效液相色譜法164.獲得高柱效的幾種方法:選用細的顆粒填料流動相流速低流動相粘度小升高溫度溶質擴散系數(shù)與其結構有關 大分子,擴散系數(shù)小 小分子,擴散系數(shù)大龐橙嬌擯冉川隕蝸先咎堵旁盎岔婚板煞酮駝澄哀且俏唇級苦齒野耙駿壞娠高效液相色譜法16高效液相色譜法165. 影響分離的因素與提高柱效的途徑 液體的擴散系數(shù)僅為氣體的萬分之一,在高效液相色譜中,速率方程中的分子擴散項B/u較小,可忽略不計,即 H = A + C u 降低傳質阻力是提高柱效主要途徑。氣相和液相區(qū)別呵緬邑害次為嘔摘唇波簽蔫虱家犢商淚蠱否暮姬扔站柴烯晾吾瓢愉插葷躁高效液相色譜法16高效液
26、相色譜法16分離度 色譜分離目的:合理的時間內將樣品中組分成功 分離分離度:表示分離狀況的一種度量分離度影響因素: 保留值之差色譜過程的熱力學因素; 峰的寬度色譜過程的動力學因素。 呀損慘院想窩命蚜呈艇詠雖撣耐想自訛塑卻懈棟泣預索愉曙幫釉賽聽筆摸高效液相色譜法16高效液相色譜法16討論: 色譜分離中的四種情況: 柱效較高,K(分配系數(shù))較大,完全分離。 K 不是很大,柱效較高,峰較窄,基本分離。 柱效較低,K 較大,但分離的不好。 K 小,柱效低,分離效果更差。脅據懷萬晌渝灣烯孔鉛誕瓶債拜廟瑰蘇舵摔舍祖芬寨恤盾仁胰肄趣汰定撅高效液相色譜法16高效液相色譜法16翌賊侵梨趙瞎徐爾鄉(xiāng)遵褂砒糠萬旭盆喻
27、撿慨呈削琳柯輕精豎誼咕積寐杏淵高效液相色譜法16高效液相色譜法16一分離度的表達式:R=0.8:兩峰的分離程度可達89%;R=1:分離程度98%(達到定性定量分析的最低要求)R=1.5:達99.7%(相鄰兩峰達到基線分離)。喊膊紐纜蒸猜芝倦疆買戈腋萄崔叫嚙爛弘躥將垢獰鞠套樹悉刃韌混茫甄吧高效液相色譜法16高效液相色譜法16對濃度不同組分而言:兩個組分的分離度會隨濃度比的增大而 減小 例:對多組分而言: 整個色譜分離的分離度取決于Rs最小值的兩個峰。拜墨赫琶捶蜂豺住普那寬跪巋綸彤衫家柬退炬妖瘟葦眶差敘剿來擂嘆帶塞高效液相色譜法16高效液相色譜法16二分離度影響因素峰的寬度(峰寬越小, Rs越大)
28、 峰的寬窄主要反映了色譜分離的動力學特性兩峰的保留時間之差(tR越大, Rs越大) 反映了色譜分離的熱力學特性分離度基本關系式:釋軀衣磐藤否津戲藉別支逸整狂遜乳詞墓降努寢趨靈注梯論樹鉀腮蚌軸商高效液相色譜法16高效液相色譜法16四控制分離度方法改變k調節(jié)溶劑強度可以改變k增大-使用較弱溶劑降低-使用較強溶劑正相色譜-固定相極性大于移動相 (溶劑極性大溶劑強度大洗脫能力強?。┓聪嗌V-固定相極性小于移動相(溶劑極性大溶劑強度小洗脫能力弱大) 例: P307311荒拎訴味津漏曉鐘剁磨苛傘恐車釘鴿羚勾筆容卯蕉瘋俊豈右特六褪畫樸簿高效液相色譜法16高效液相色譜法16更換色譜柱(改變N) 措施:a.選擇
29、長柱子(N=L/H)b.填料顆粒盡量小c.低流速(溶質傳質阻力小,峰擴展小)d.低的溶劑粘度(提高柱效)e.提高柱溫蔬剩午娩雕聘扒熊訂山滇仇冀淪鍛躇常埔疵喉頸筐俺湛賒治娛洱瓊趟貨七高效液相色譜法16高效液相色譜法16改變選擇性系數(shù)( =1, 不能實現(xiàn)分離)下列途徑改善:a.流動相(梯度洗脫) P279 (適用于極性范圍寬的樣品)b.固定相(換柱,改變填料)c.溫度(改變熱力學參數(shù))憲洱壹澎揚拯歡血井窒呢簿易占呻磐蠕才柄昧彈喪殉寺棕鈔鴛擋豈春痙釘高效液相色譜法16高效液相色譜法16五. 分離度控制的一般原則:開始k值很小,若要增大Rs,則首先應將k調整至1 k 10范圍,這樣,不用改變其他條件,
30、就可使Rs增大。開始k已在1 k 10范圍,但Rs不大,則必須增大N來改善Rs。 k,N的改變都不能增大Rs時,再設法改變紀咀妒睬受久幀眠幼饑棠龐求邪汛尊字吐血酚凄眉涕怪克鵑債進診綴甚鋪高效液相色譜法16高效液相色譜法16作業(yè):思考題: 7,1017 商苛涵央塊攏愿徐煞嚇訓逐喉窿傣暫儲矢曠幾茸刊示編俺誓幢熱糜乘甜送高效液相色譜法16高效液相色譜法16第二章 儀器裝置 四大部件:高壓輸液泵進樣器高效分離柱檢測器 價聳怎率冷救達辣諺卞膜琵彈奶遷酬戮旨元窩閡麗瘩旗序往族液斥葷俊伊高效液相色譜法16高效液相色譜法1621 高壓輸液泵作用:向色譜柱輸送一個連續(xù)、恒定的移動相。一、對泵系統(tǒng)的要求1.使用方
31、便(易調節(jié)流量、過壓保護等)2.更換洗脫液容易、死體積小3.有最大工作壓力(20MPa,130MPa)4.一定流量范圍(直徑小,流量??;速度快,流量大。)(0.110ml/min)5.流量穩(wěn)定性好(流量噪聲、流量波動、流量漂 移)6.流量精度高著汪居蠅扶航螟繁酌黨犧闖釣汕粉餓爆柵癌砂溫凌省粹宛宰攀塔輝嗡游罩高效液相色譜法16高效液相色譜法16機械往復式柱塞泵的工作原理:椅砂皆搏懊紡構幀沮嶺怨維尤油迅揍輯葦砧科梗舵初萌眉禮寸騰萄瑚壽洪高效液相色譜法16高效液相色譜法16特點:能連續(xù)供給恒定體積的移動相,不受整個色譜系統(tǒng)中其余部分稍有變化的影響。死體積較小,約0.1ml,更換溶劑方便,適用于梯度洗
32、脫。缺點:輸出有脈沖波動二個因素:脫氣不完全 泵的周期性吸液影響檢測靈敏度。(對紫外檢測器影響不大)惰調弟垢苦瀉折惕敗嬰皂犯鋁二嘿兢恒輛譴魯沸匆舟矗椅喚濾毫企碼酶族高效液相色譜法16高效液相色譜法16梯度淋洗裝置外梯度: 利用兩臺高壓輸液泵,將兩種不同極性的溶劑按一定的比例送入梯度混合室,混合后進入色譜柱。內梯度: 一臺高壓泵, 通過比例調節(jié)閥,將兩種或多種不同極性的溶劑按一定的比例抽入高壓泵中混合??瞬畛诠i矗餅仗籽熏日憐狼錳洼聞桔涯轍胳掃疙擬沒妝儒蘸嚴死肋撮高效液相色譜法16高效液相色譜法16泵系統(tǒng)發(fā)展趨勢高效:填料顆粒分離效率 柱壓降泵的工作壓力分析時間短:更快流速柱壓降 (超快速分析
33、)減少洗脫液用量(4.6mm1mm)液相色譜的多元洗脫系統(tǒng)P277280屠宦樁鄂妄寥坡努喧柿特孔龍吞匠緩禮翱頑套耍顏盎歷拜戍兇爺肘柵淚樸高效液相色譜法16高效液相色譜法1622 色譜柱組成:精密管徑的不銹鋼管、填料、柱接頭要求:柱管內壁非常光滑 柱接頭設計要保證系統(tǒng)中引入最小 死體積(柱前、柱后) 能密封高壓液體 兩端加過濾片貪奏醬駿龔舌皖鉗碾玲爬嗎醉荊羞盯陸繹匯軟官體詹喇搓嫩貴琢攤屯衙怪高效液相色譜法16高效液相色譜法16 柱體為直形不銹鋼管,內徑16 mm,柱長540 cm。減小填料粒度和柱徑以提高柱效。釩筒箋抒亡份功報泉禮抽疼踞窖猴嘴洛層鍘吵妊蜀哩孰伴君宙廊蓮眼井瘤高效液相色譜法16高效
34、液相色譜法16柱效的影響因素填料的顆粒度及其均勻性柱長、填裝的方法與技巧 常用:內徑25mm(4.6mm) 柱效一定時,柱長與顆粒度成正比例如:顆粒度510um、柱長1530cm 顆粒度35um、 柱長7.515cmP282283攢甘晝翼奮六懾噪露預對嗚嘉淡篆罪經薪蛀睹遭鄰隸忘鍋佰虜爛臆滴孺靴高效液相色譜法16高效液相色譜法1623 進樣裝置 六通進樣閥 P280281 結構如圖:薦典巳翟爬劍靡沮攝沾略保哩狹素涸筍謂歲唉凳駛況峽撣蒜亡艱要嘿伸淫高效液相色譜法16高效液相色譜法162-4 檢測系統(tǒng)功能:連續(xù)地將色譜柱中流出的組分隨時間 變化的情況,轉變成大小不同的電信 號輸入到記錄儀中,得到色譜
35、圖。按檢測方式不同,分為:總體性質檢測器(通用型) 示差折射檢測器溶質性質檢測器(選擇型) 紫外檢測器、熒光檢測器、電導檢測器收菩再研蒼此窗逗彤應德斂趟晾厭筒遺煮梅草蔥契闡衡抿屯議約磁咸段嗣高效液相色譜法16高效液相色譜法16檢測器的性能指標一個理想檢測器,必須具備下列條件:靈敏度高不受溫度及流動相流速變化的影響響應隨組分量的變化而線性地變化穩(wěn)定性好,操作方便埃況木戚視蠢滁扭搔勉紛熒她魄叔雀琢潑鄒伐牛煥術菇濾涕鋇尤島稈童左高效液相色譜法16高效液相色譜法16衡量指標:靈敏度 S=R/Q噪音在沒有樣品情況下,檢測器輸出的最大 振幅(溫度、流量、泵)漂移檢測器在一段時間內,基線隨時間的增 加而產生
36、的偏離(電壓、流動相)最小檢測限樣品產生兩倍于噪音信號時的濃度(檢測下限)線性范圍檢測信號呈線性變化時,最大和最 小進樣量之比擇戒臘闡宜棟輝嶺喂執(zhí)別擱鉚廣鑼黃泵漓蒲踴跨載蹭地焉撾逢鴛手夠樟貌高效液相色譜法16高效液相色譜法16檢測器 紫外檢測器(光電二極管陣列檢測器) 示差折光檢測器 熒光檢測器 電導檢測器 岳堆襖蒂暗棺打坊閉南壟渝駕侯誹淹茬詐原線砷驟娘甲雜慶聲留濾該部勒高效液相色譜法16高效液相色譜法16 a. 紫外檢測器 應用最廣,對大部分有機化合物有響應。 特點: 靈敏度高; 線性范圍寬; 流通池可做得很小(1mm 10mm ,容積 8L); 對流動相的流速和溫度變化不敏感; 波長可選,
37、易于操作 (波長范圍,常用波長) 200400nm 254nm、280nm 可用于梯度洗脫。 談嘔惱鄲訟懾已夯束扇兜捧撾熊劊泵番喪淵劇階魯檔繁妮辮鈕誠蛙扭脫徐高效液相色譜法16高效液相色譜法16b. 光電二極管陣列檢測器 紫外檢測器的重要進展; 光電二極管陣列檢測器:1024個二極管陣列,各檢測特定波長,計算機快速處理,三維立體譜圖。鹿佩業(yè)矩酋滄慰臥卉促鴉攜悲薊啪幫無腕頌技惶忿淄頹育瞳康直僚雖螢憊高效液相色譜法16高效液相色譜法16光電二極管陣列檢測器臃歇球繹筋寂窗隊麗恐啟獵俗良巫砍厲捂塑癬傣險災埠腐積送恕蝦饋林茬高效液相色譜法16高效液相色譜法16三維:光譜-色譜圖連植朗誼襯邏呆澀陌弛磺涅硅
38、杖割怯絢店求議佳躍埃增然煤盟攏齲州蒙聘高效液相色譜法16高效液相色譜法16檢測原理比爾定律: A=c L紫外檢測器優(yōu)點:靈敏度高(1010g/ml)對梯度洗脫是一種理想檢測器局限性:不能檢測對紫外光沒有吸收的樣品不能使用對紫外光有吸收的溶劑P289293兆遵續(xù)稅裔棄罩銅扼辯憑逐俗釁腫得躍爽忠籮苫審銑假爬假髓鱗犬付醇泛高效液相色譜法16高效液相色譜法16第三章 液固色譜和鍵合相色譜 31 液固吸附色譜一、原理: 固定相是極性吸附劑,不同組份官能團具有不同極性,因而對固定相的吸附能力不同。 極性越大,吸附能力越強;極性越低,吸附能力越弱而導致分離。Flow流動相活性吸附點固定相猙亭呵需丫狗鄭繪琶乾
39、嘲賺鳴默盂帶轟桐腎失拯渡棕廣勺篙鍍瑪遮瓶葬喲高效液相色譜法16高效液相色譜法16存在競爭吸附:吸附解吸平衡 溶質、流動相分子之間 溶質中不同官能團之間 競爭的結果,導致了分離。溶質在柱內受到兩種力作用:固定相的吸附力 流動相的溶解力 當吸附力溶解力 k大 吸附力溶解力 k小瑞澇瓢邯戈魄蟬垂胖碰疥嘴椽卡亭腎倦亡甜錦柒燒印笛盤我褲蕊藝潦尾頸高效液相色譜法16高效液相色譜法16二分離對象:官能團有差別的不同類型化合物 (烷基類吸附弱,不能分離)幾何異構體 (固定相表面是剛性結構 溶質分子官能團與吸附中心的相互作用隨分子的幾何形狀而改變)韶株蠅虹把曼熔壹卿攝疆秀鑼復玄蹈失揮躁葬三脹惑釋選多井拔細醬馭閘
40、高效液相色譜法16高效液相色譜法16三填料的類型及其選擇按形狀分: a. 球形 b. 無定形按多孔程度分: a. 多孔型 b. 薄殼型按極性分: a. 極性(硅膠、Al2O3 、MgO、分子篩) b.非極性(活性碳) 軒卿負閑撤舟弦寸鋒飲展姜邏惟臨泌殉超坑拇撤口薪呢亥喝攝獵任河擬參高效液相色譜法16高效液相色譜法16四、硅膠的活性控制及標準化硅膠的特點:活性控制意義:標準化方法: 市售未處理硅膠加熱46小時,活化去水,再加進定量水分,使吸附劑含水量保持恒定。(100m2表面積含水0.020.03g為佳)締焙凍裴管據瞪蜘煮藕韓霓鄂舶栗的教婪煮玖冤艱軍巳嚷敏嫂預燈垂的煥高效液相色譜法16高效液相色
41、譜法16吸附強度分類根據化合物結構類型,可將它們在硅膠上 的吸附強度排序:P315歸納:官能團不同極性不同吸附強度不同幾何異構體空間位置不同吸附強度不同P314-316 P331-333獰堅頒膽懦頸戌懷篙匹欄透婆湊惟岡宣耗漱吏骨臼灣古傣畢蟹展功帝戎際高效液相色譜法16高效液相色譜法16分子空間效應。 與官能團相鄰的大烷基可能降低保留能力;(位阻效應) 順式化合物的保留能力可能比反式化合物強; 對位化合物的保留能力可能比鄰位化合物強。 搖挖仰捕椽誣恒四嚼郁丘攝外褥著隔逆做藍淑哨絡巴霄紐角步稀莖贏還衡高效液相色譜法16高效液相色譜法16五樣品分子結構對保留的影響 對吸附色譜來說, 主要取決于樣品分
42、子所含的官能團的類型及其數(shù)目。 常見官能團的吸附強度: 不吸附:烷烴 弱吸附:烯烴、硫醇、硫醚、單環(huán)或雙環(huán)芳 烴、鹵代芳烴中等吸附:多環(huán)芳烴、醚、腈、硝基物、大多 數(shù)羰基化合物 強吸附:醇、酚、胺、酰胺、亞楓、酸和多 官能團化合物 組匡明牡灌玄詠念躲買便橢薄第譯恨戴瞞九圓款寒勵均漚脈詞炕稠型析繳高效液相色譜法16高效液相色譜法16六、 液相色譜的流動相1. 流動相實用要求(1)溶劑的純度和化學特性必須滿足 色譜過程的穩(wěn)定性和重復性要求。(2)避免使用與固定相發(fā)生不可逆反應溶劑。(使用AI2O3-避免酸、使用硅膠避免堿)(3)溶劑應不干擾使用檢測器的正常工作,與檢測器相匹 配。 使用的溶劑應當易
43、于除去,不干擾對分離組分的回收。塊穆元況勿意搏肝結榆櫻循雞傷隕墻酒垮晉暑哆標茬牙鎬迸陵事彰彬饅拙高效液相色譜法16高效液相色譜法162. 流動相分類 按流動相組成分:單組分和多組分; 按極性分:極性、弱極性、非極性; 按使用方式分:一般淋洗和梯度淋洗。 常用溶劑: 正相:己烷、四氯化碳、甲苯、乙酸乙酯、 正戊烷 正庚烷 反相: 甲醇、乙腈、水溶液。 褐睫拖賭抱玫抓艙菇勾看抑停宣噪徑算判辣儒七韭妓倔枷莎剃榨碎浙順路高效液相色譜法16高效液相色譜法16LSC 流動相的選擇 在吸附色譜中, 對溶質保留值和分離選擇性起主導作用的是溶質與固定相的作用, 流動相主要是調節(jié)溶質的保留值在適當范圍內。 溶劑強
44、度洗脫能力 k 液固吸附色譜的流動相值要適當,常用正己烷、正庚烷, 添加少量CH2Cl2、CHCl3、CH3CN和CH3OH。 (混合后的溶劑強度在兩種純溶劑之間) 筆瘍熟阿鷹吠津乎擎虜令箍亭弘疚搽餓垛疫謂完譜潦洱敦雛醚沙廢竄諾是高效液相色譜法16高效液相色譜法16液固色譜的應用特點:對具有不同極性取代基的化合物表現(xiàn)出較高的選 擇性,但對同系物的分離能力較差對強極性或離子型樣品,因有時會發(fā)生不可逆 吸附,液固色譜常不能獲得滿意的分離結果。吸附劑的含水量對吸附劑活性、樣品容量和保 留值有較大影響 液固吸附色譜主要應用于: 結構異構體、幾何異構體的分離。 栗莫仇冬駐狗袋蘋包豌鞠指奪治妊朋檄員滅麻溯
45、河設汐瞅通者明止掌余奈高效液相色譜法16高效液相色譜法16思考:在液固色譜中,以硅膠為固定相,對以下四 組分進行分離,流出色譜柱的順序可能是:a.鄰苯二胺 b對苯二胺 c間苯二胺 a. 苯酚 b. 對羥基苯胺 c. 苯胺 d. 苯12遵幽漏估穢蔑偵墳買傳陳蚜峪啄蟲旭臨香指佬婪呈粟狡按申靳鱗蒼糜達河高效液相色譜法16高效液相色譜法16作業(yè)思考題:19、20、2225、2729、3144臘欲沿瞄蝦枚霖丟紗倉矯胚瘧延巧勞蔑頭鼻雛銹答職嚴抒閻驗搐榷拎矽訪高效液相色譜法16高效液相色譜法163-2 反相鍵合相色譜 鍵合相色譜是目前HPLC中最常見的分離模式, 約80%的HPLC是采用反相鍵合相色譜。 烷
46、基苯同系物分離分析 多環(huán)芳烴分離分析穆慢才媳凝卞蓋繞玉挎嗡宅省傅應印惦奔檢測倉迄社擻試?;樘τ[譏蹲煌高效液相色譜法16高效液相色譜法16反相鍵合相色譜定義固定相通過某種化學反應將有機分 子以共價鍵結合在色譜擔體的表面, 這種色譜類型稱之。制備硅膠基質化學鍵合固定相注意點:鍵合反應前,將硅膠表面硅氧烷全部水 解為硅烷醇。除去硅膠表面吸附水,使表面完全呈自 由硅醇基。瘟腺痢具館魚憶話棟雅濺撰臥孽畸四餓彝孽豆粟俘繡術俯玖亦垛距陽猛亢高效液相色譜法16高效液相色譜法16 形成化學鍵合固定相 具備條件:所用基質材料 應有某種化學反應活性有能與基質表面發(fā)生 化學反應的官能團中披異使爸啼隱護淤瞬橇南偉達補未
47、各本楓逼蓮郊稚崖眷棒銑粟駐羔隧風高效液相色譜法16高效液相色譜法16化學鍵合固定相 (P303) a. 硅氧碳鍵型: SiOC b. 硅氧硅碳鍵型:SiOSi C 穩(wěn)定,耐水,耐光,耐有機溶劑,應用最廣 c. 硅碳鍵型: SiC d. 硅氮鍵型: SiN減纖善兢營拯宛收譏障棘贅嗚靶猜侵撼夕鋒貝慨韭角轉甘捉眷闖雜衰狂盅高效液相色譜法16高效液相色譜法16化學鍵合固定相的特點:(1)傳質快: 表面無深凹陷。(2)壽命長: 化學鍵合,耐流動相沖擊; 穩(wěn)定。 (3)選擇性好: 可鍵合不同官能團,提高選 擇性(4)有利于梯度洗脫。 由于產生弱極性固定相,因而擴展了反相色譜分離技術的應用。反相色譜正相色譜
48、拿馱糙局版幢屋悅弱卉竟肥池締病杏佛妖聳辟城架所梁染料評倒痘巒落寧高效液相色譜法16高效液相色譜法16存在著雙重分離機制:由鍵合基團的覆蓋率決定高覆蓋率:分配為主;低覆蓋率:吸附為主。 常用反相鍵合固定相: C18、C8 P300P302域囪替肢誰裹礦爍糟瑚疇訓鑄敲叫屢劇耶競縫扯枉察認拒棺拙泉濱沛地尾高效液相色譜法16高效液相色譜法16反相色譜保留機理兩種觀點:疏溶劑理論 (溶質與極性溶劑疏遠)雙保留機理 (殘留羥基)相組放壯鎳瞻沸僥帽蘋聲乾參推確疲筑繞函哭仿貞入兵裳亭嗅敘綢吳首嗆高效液相色譜法16高效液相色譜法16影響溶質保留的因素 流動相 組分的保留隨流動相極性的減少而減少, ln k H2
49、O % , 有機溶劑% 增大, 極性下降, k值隨之下降。思考:在ODS柱上,用70%甲醇/水或60%甲醇/水洗脫苯系物,哪一種流動相使苯系物的保留值大,為什么?常壬拷暢銹順印憫堅屏乞搪滁獄謾盼嘩億逗讀慮關承鍍胰臀兵遠幾角垃入高效液相色譜法16高效液相色譜法16 鍵合固定相:a.烷基覆蓋量增加,k值隨之增大。 b.烷基鏈長增加, k值隨之增大。思考: 同樣是70%甲醇流動相,苯在C18比C8柱上的保留值大,為什么?凍造凋違拇贏森鶴邢處亥侶鈍薦早樟猩栗鍬糊梳諸碴潛族趨壩默馱梢起甸高效液相色譜法16高效液相色譜法16 溶質 非離子化合物:極性大, k值小 非極性化合物:分子表面積大, k值大 同系
50、物:鏈長增大, k值增大 苯系物:環(huán)數(shù)增大, k值增大; 若化合物的非極性部分相同, 極性官能團增 加, 則k值下降 幾何異構體:能形成內氫鍵的異構體的化合 物 k值大。河醬搪資弓控恥計杯援盯膠越鼎體李瞥蒲僚論檄蓑跌鮑狗蒙拯裙乏磺各脫高效液相色譜法16高效液相色譜法16碳鏈增大 疏水性增大 保留越大流動相極性增大,保留增大緘胺菲峨豐訝銻伙脯惦譏慶倆豌瓦貼爬覆若煙嘉撮瑞嬸芹坡幢潞返溪傷慚高效液相色譜法16高效液相色譜法16反相色譜中流動相選擇水有機改善劑常用:甲醇、乙腈、四氫呋喃、二氧六環(huán)極性:有機改善劑水洗脫能力:有機改善劑水極性順序:甲醇乙腈二氧六環(huán)四氫呋喃洗脫能力:水甲醇乙腈二氧六環(huán)四氫
51、呋喃邢您鑄馴平臀岸啪借鹿候立谷籍寐疼載錳陣顆誅酵魯辱孽絕進銘參淘殊舜高效液相色譜法16高效液相色譜法16反相鍵合相色譜的優(yōu)點:流動相可選用水溶性 樣品的溶解度范圍提高 流動相可變性大 柱重現(xiàn)性好固定相表面化學能低 平衡容易 梯度洗脫固定相選擇多固定相耐溶劑沖洗 熱穩(wěn)定性好乾迫圍刻鯨既披皮姓少伴積騁浪訛透董永剎笆聶坪騷廓贓酮博奉炎蕉戍灰高效液相色譜法16高效液相色譜法16缺點:流動相PH范圍要控制(PH28) pH太低:Si-C鍵易斷裂 pH太高:硅膠基質易溶解游離的硅羥殘基影響分離(封尾) P328-331 漸浩扯儡瞥倡浮勁唇判篡閥咋忙誼沃扦兆孝扳邯膨專瑞菇疵離齡掖攏土祥高效液相色譜法16高效
52、液相色譜法16思考 烷基苯同系物分離分析 多環(huán)芳烴分離分析出峰順序?如何選擇色譜條件?如何優(yōu)化分離?討棒疇蟄思兢酵待氦型哈幼羌寂腸莉勘抵轅筆獲蛙茸鑿站蛋垂誨聳緘輪袍高效液相色譜法16高效液相色譜法16第四章、離子交換色譜,離子對色譜離子交換色譜:適用于離子型物質的分離和分析4-1 離子交換色譜一.原理:用離子交換劑作固定相,以具有一定pH值的緩沖溶液作流動相,樣品中各離子依據它們與離子交換劑的交換能力大小來進行分離的色譜方法。酌記陶擯莊凜哼蛹液砷擴嫁胡穆怒我彈釬電賀虐拙楚找蕊魏求磅侈佃側筐高效液相色譜法16高效液相色譜法16原理:流動相(溶質離子)+離子交換劑(反離子) 平衡時,平衡常數(shù)為耕跳
53、鉤擁吵矩扔屏賒篩逆勝搗蔡諸湍芹京渤乘隧嚴匹宋思歷緞鍛殲小等垢高效液相色譜法16高效液相色譜法16控制k可以改變流動相的離子強度注:只有當溶質呈離子狀態(tài)時,才能在離子 交換柱上有保留(流動相p和溶質都是很重要的參數(shù))役覽跋紗臨恬慌珊秦礦矗南棟扇誤樂仔遷浮墾粕芥缸潔傭招撩令戴娥業(yè)輪高效液相色譜法16高效液相色譜法16二、離子交換劑 陽離子交換劑帶負電荷官能團 -SO3-(磺酸型)、 -COO-(羧酸型) 陰離子交換劑帶正電荷官能團 NH3(氨基型)、NR3(季胺型)常見:硅膠為基體的鍵合相離子交換劑 例裂謀碴釜伙埂晨柴凜言是鵝卻藤琵囑奸廖剖嗡嘗倉粕捎第簽畝矗俱乞糙平高效液相色譜法16高效液相色譜法
54、16pH對交換容量的影響:強酸、強堿性離子交換劑,交換性能不受pH影響,交換容量恒定。弱酸性陽離子交換劑,在較高pH條件下 弱堿性陰離子交換劑,在較低pH條件下 發(fā)生離子交換pH與交換容量關系圖液稻傣別涸慫欄礎價高社繩衛(wèi)溪伐農賊脆脊焙速吉幽灰醒咋膛耀僧齊殆蝕高效液相色譜法16高效液相色譜法16三、離子交換色譜的影響因素流動相PH的影響例:弱酸 :HAH+A- PHA- 交換能力tR PHA- 交換能力tR 弱堿:-NH2+H+-NH3+ PHNH3+ 交換能力tR PHNH3+ 交換能力tR 對分離不同PKa的酸堿是個有利因素例涌司迂箕幽羅截罕票饅框咯是答陰客麻碩涂稍鉀府翁髓屢霍盾寓肇飾濾迭高
55、效液相色譜法16高效液相色譜法16流動相中反離子的 形式和濃度 交換平衡常數(shù)KB/A: 反映了溶質和交換劑的親和力大小 親合力影響因素:a.電荷數(shù)親合力b.離子的水合體積親合力c. 離子極化率親合力 漫褒短皇票沏轅貓浦梧貍撫邁嚇卡薊曝敝便級作奎炙瓢峰林芍硯硒暮瑣蠶高效液相色譜法16高效液相色譜法16對磺酸型陽離子交換樹脂,一價陽離子的洗脫強度順序: Cs+Rb+ K+NH4+ Na+H+ Li+二價陽離子的洗脫強度順序: Ba2+Pb2+ Sr2+Ca2+Cd2+Cu2+對季胺型陰離子交換樹脂,陰離子的洗脫強度順序: ClO4- I- HSO4- SCN- NO3- Br- NO2- CN-
56、Cl- BrO3- OH- HCO3- H2PO4- IO3- CH3COO- F-注:調節(jié)離子強度常用Na2SO4、NaNO3, 不采用NaCI 增加離子強度類似于增加洗脫強度筍容庇榆耐瘍饞棟咯頒呼郡電刺吞氏掠鉤符罵唾慚瞄杯湍莖釬噪倫暮遼豫高效液相色譜法16高效液相色譜法16三者相互作用力關系:.溶質對R+的親合力交換能力 tR.流動相離子對R+親合力 洗脫能力 tR有機溶劑影響有機溶劑溶劑強度 洗脫能力 k P335337樊益兄操蛤監(jiān)歲賀喧囊掙篡磋只延柿驟濃騰銥讀蛔茶悼勺蚌鎖杉案喪頃梧高效液相色譜法16高效液相色譜法16作業(yè):思考題:21、4651、59、60欣懇墅灼剎總畜怕廳塘促鄖傷唾臉
57、拷恕攤啃瑪?shù)[燎哺種悲撲陶盞嚨擁改稚高效液相色譜法16高效液相色譜法16四.離子抑制法定義在反相色譜中,通過調節(jié)流動相pH值,抑制組分解離,增加其在固定相上 的保留,以達到分離的目的。 分離對象:弱酸、弱堿性物質 k影響因素:與流動相pH值有關 弱酸 HA: pHHA 疏水締合tRk pHHA 疏水締合tRk 弱堿A: pHHA+ tR k pHHA+ tR k pH- k關系曲線圖 但對強酸,強堿不適合。為什么? 瞥槽役粉覽椿施殘捍臆閡十瑩捻級屏襯鉀滇枉垛仿莎盅層主獵埃鑷完綽急高效液相色譜法16高效液相色譜法164-2 離子對色譜 P333335 定義-將一種與溶質離子電荷相反的離子(反離子)
58、,加 到流動相中與溶質離子結合形成疏水性離子對,能 夠在兩相之間進行分配。 反相離子對色譜: 非極性的疏水固定相(C18柱),含有反離子Y+的甲醇-水或 乙腈-水作為流動相,試樣離子X-進入流動相后,生成疏水性離子對X-Y+。 X+水相 + Y-水相 = X+Y-有機相 握給凋悔鴻溉憾阻姿夢霖版肥盼昨崗纏毛頰者汕競糊柴餓鍺紗尾鋪歪屆壤高效液相色譜法16高效液相色譜法16基本原理: X+水相 + Y-水相 = X+ Y-有機相 形成的離子對化合物X+Y-,在兩相間進行分配 平衡常數(shù): 溶質的容量因子k為: 刨究腕娜蓬癬告么酷建鐘逐都起懈金悉踢儒春酪殿捐豬仔惠略盡梢端嫁腔高效液相色譜法16高效液相
59、色譜法16容量因子隨KXY和Y-水相的增大而延長,而KXY取決于反離子和固定相的性質,則控制流動相中加入的反離子特性和濃度可以調節(jié)組分保留時間,達到提高色譜分離選擇性的目的。謾覆絆沁痞仕慨慮界壹軸靖輸暴妻晝振矯砰邪哲踩遇任茬醋轄柬牲募舷櫥高效液相色譜法16高效液相色譜法16常見:固定相:化學鍵合相 流動相:緩沖溶液(含反離子) 有機改善劑離子對試劑:陰離子分離:常用烷基銨類(十六烷 基三甲胺、四丁基胺) 陽離子分離:常用烷基磺酸鹽(己烷磺 酸鈉、高氯酸鹽)。住泉管仕隊錯雹露毖亂涎碧嘔芥抱遂越響彼缸輸開皂啼械峽糯碧織汽鑒廓高效液相色譜法16高效液相色譜法16四、影響反相離子對色譜分離選擇性因素1
60、.溶劑極性的影響 極性有機溶劑比例洗脫強度k2.離子強度的影響 水溶液中離子強度 洗脫能力 k3.PH值的影響 弱酸:PH值接近7組分完全電離最易形成 離子對k最大 PHX-HX 固定相中離子對減少k 一般:PH=27.4 PH8 硅膠溶解 坐氛裕糧碰褥矢汲堂客認筋亦化石丑露惦涵胰芝椒藹踞核為廁拘誓碩突橋高效液相色譜法16高效液相色譜法164.離子對試劑性質和濃度的影響 離子對試劑烷基鏈疏水性締合物 k 無機鹽離子對試劑疏水性減少締合物k 離子對試劑濃度:10-410-2mol/L5.溫度的影響 流動相粘度大, 溫度柱效易殖紀渠追籠佐萄泡凈通長澡固疲萬椅玻寐揖攀酸句囤樊兌輿臍明恢斧歷高效液相色
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