儀器分析大連理工大學(xué)44液相基本原理與主要分離類型課件

第四章

高效液相色譜法和超臨界流體色譜法4.4.1

液-固吸附色譜4.4.2

液-液分配色譜4.4.3離子交換色譜4.4.44.4.5離子對(duì)色譜4.4.6排阻色譜4.4.7

親和色譜第四節(jié)

液相色譜中的主要分離類型mainseparatingtypesinLCHighperformanceliquidchromatographyandSupercriticalfluidchromatography

2023/2/64.4.1

液-固吸附色譜

固定相：固體吸附劑，如硅膠、氧化鋁等，較常使用的是5～10μm的硅膠吸附劑。

流動(dòng)相：各種不同極性的一元或多元溶劑。

基本原理：組分在固定相吸附劑上的吸附與解吸；適用于分離相對(duì)分子質(zhì)量中等的油溶性試樣，對(duì)具有官能團(tuán)的化合物和異構(gòu)體有較高選擇性。

2023/2/6基本原理：

流動(dòng)相中的溶質(zhì)分子（X）與溶劑分子（S）在固定相吸附劑上的競(jìng)爭(zhēng)吸附：Xm+nSa=Xa+nSm

下標(biāo)m、a分別表示流動(dòng)相和固定相，n是被吸附的溶劑分子數(shù)。達(dá)到吸附平衡時(shí)，吸附平衡常數(shù)（K）可表示為：K分配系數(shù)，但K值大，表明該溶質(zhì)分子在固定相上被吸附得多，吸附作用強(qiáng)，該組分的保留時(shí)間長(zhǎng)，分配系數(shù)也大。吸附平衡常數(shù)K可以由吸附等溫線數(shù)據(jù)求出。

2023/2/64.4.2

液-液分配色譜固定相與流動(dòng)相互不相溶。

基本原理：組分在固定相和流動(dòng)相上的分配。

流動(dòng)相：親水性固定液，采用疏水性流動(dòng)相，即流動(dòng)相的極性小于固定液的極性(正相

normalphase)，反之流動(dòng)相的極性大于固定液的極性(反相

reversephase)。正相與反相的出峰順序相反。

固定相：早期涂漬固定液，現(xiàn)已不采用。

化學(xué)鍵合固定相：將基團(tuán)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)鍵合到硅膠（擔(dān)體）表面的游離羥基上，如C18柱（反相柱）。2023/2/6分析實(shí)例：2023/2/64.4.3

離子交換色譜

固定相：陰離子交換樹脂或陽(yáng)離子離子交換樹脂。

流動(dòng)相：陰離子交換樹脂作固定相，采用堿性水溶液；陽(yáng)離子交換樹脂作固定相，采用酸性水溶液。

2023/2/6基本原理平衡時(shí)，平衡常數(shù)為對(duì)于磺酸型陽(yáng)離子交換樹脂，一價(jià)陽(yáng)離子的KB/A值順序：

Cs+>Rb+>K+>NH4+>Na+>H+>Li+二價(jià)陽(yáng)離子的KB/A值順序：

Ba2+>Pb2+>Sr2+>Ca2+>Cd2+>Cu2+對(duì)于季胺型陰離子交換樹脂，一價(jià)陰離子的KB/A值順序：

ClO4->I->HSO4->SCN->NO3->Br->NO2->CN->Cl->BrO3->OH->HCO3->H2PO4->IO3->CH3COO->F-2023/2/6離子交換分離實(shí)例2023/2/64.4.4

離子色譜

ionchromatography

離子色譜是在20世紀(jì)70年代中期發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù)，其與離子交換色譜的區(qū)別是其采用了特制的、具有極低交換容量的離子交換樹脂作為柱填料，并采用淋洗液抑制技術(shù)和電導(dǎo)檢測(cè)器，是測(cè)定混合陰離子的有效方法。有關(guān)內(nèi)容將在本章第五節(jié)中講授。2023/2/6基本原理：形成的離子對(duì)化合物X+Y-，在兩相間進(jìn)行分配：

X+水相+Y-水相=X+Y-有機(jī)相

平衡常數(shù)：

溶質(zhì)在兩相間的分配系數(shù)DX為：

不同待測(cè)離子與反離子形成離子對(duì)的能力不同，分配系數(shù)存在差異，導(dǎo)致在固定相中滯留時(shí)間不同，從而實(shí)現(xiàn)色譜分離。

2023/2/6離子對(duì)的容量因子k可表示為：

則組分的保留時(shí)間：

保留值隨KXY和[Y-]水相的增大而延長(zhǎng)，而KXY取決于對(duì)離子和有機(jī)相的性質(zhì)，則控制流動(dòng)相中加入的對(duì)離子特性和濃度可以調(diào)整組分保留時(shí)間，達(dá)到提高色譜分離選擇性的目的。2023/2/6分析實(shí)例：2023/2/6基本原理：色譜柱的總體積為

Vtol=Vm+Vp+Vg

Vm為死體積，即對(duì)應(yīng)于完全排斥分子流出體積；Vp為孔體積；Vg為凝膠體積（去除孔體積）。組分的保留體積為

VR=Vm+KVp

2023/2/6基本原理：分配系數(shù)：

分子完全排斥時(shí)，K=0；可自由進(jìn)入孔道時(shí)，K=1；部分進(jìn)入時(shí)，K=0～１；保留體積位于：

Vm～Vm+Vp2023/2/6分析實(shí)例：2023/2/6請(qǐng)選擇內(nèi)容結(jié)束4.1

高效液相色譜法的特性

4.2

高效液相色譜儀

4.3

液相色譜的固定相與流動(dòng)相

4.4

液相色譜中的主要分離類型