常職院儀器分析測(cè)試技術(shù)課件5-5高效液相色譜法：分離原理

kDO」任務(wù)5高效液相色譜法分離原理~液相色譜分析法模塊之pus業(yè)主□:田TO怕口口1米T王IX器幻軌》精品課程?能力目標(biāo)□理解已知分析方法中采用的色譜類型□能夠正確解釋色譜分離過(guò)程□能夠根據(jù)組分性質(zhì)選擇合適的色譜類型?課程引入IX器幻軌》精品課程口歸一化法測(cè)定分析純甲苯試劑的純度色譜柱:4.6mmx150mm固定相：十八烷基硅烷鍵合相(ODS)流動(dòng)相:水:甲醇=15:85口外標(biāo)法測(cè)定葉酸片中葉酸的含量色譜柱:4.6mmx250mm固定相：十八烷基硅烷鍵合相(ODS)流動(dòng)相:磷酸二氫鈉緩沖液:甲醇=80:20?課程引入IX器幻軌》精品課程口液相色譜是如何完成混合物的分離?混合物中各組分在固定相和流動(dòng)相之間會(huì)發(fā)生吸附、溶解或其他親和作用，這種作用存在差異，從而使各組分在色譜柱中的遷移速度不同得到分離A石油醚色素-＞碳酸鈣顆粒玻璃柱＜0?液液分配色譜IX器幻軌》精品課程口液液分配色譜法實(shí)例：歸一化法測(cè)定分析純甲苯試劑的純度色譜柱:4.6mmx150mm固定相：十八烷基硅烷鍵合相(ODS)流動(dòng)相:水:甲醇=15:85?液液分配色譜IX器幻軌》精品課程口液液分配色譜法0固定相___?將特定的液態(tài)物質(zhì)涂于擔(dān)體表面如c18

(十八烷基硅烷)、c8

(辛烷基)、氨基鍵合硅膠0固定相類型?極性固定相：正相色譜以極性有機(jī)基團(tuán)如胺基(-NH2)、腈基(-CN)、醚基(-0-)等鍵合在硅膠表面制成的?非極性固定相：反相色譜反相色譜法最常用的固定相是C18、C8和苯基鍵合相的填料，在分離極性很大的化合物時(shí)，也可以采用氨基、氤基等極性基團(tuán)鍵合固定相。?鍵合相色譜一固定相IX器幻軌》精品課程匕口使用條件0為控制樣品在分析過(guò)程的解離，常用緩沖液控制流動(dòng)相的pH值,但需要注意的是，C18和C8使用的pH值通常為2.5?7.5（2~8）。0太高的pH值會(huì)使硅膠溶解，太低的pH值會(huì)使鍵合的烷基脫落?？谔攸c(diǎn)0使用過(guò)程中不流失0均一性和化學(xué)穩(wěn)定性好0重現(xiàn)性好分離效率高0適于梯度洗脫0傳質(zhì)阻抗小?鍵合相色譜一流動(dòng)相IX器幻軌》精品課程口反相色譜0常見流動(dòng)相流動(dòng)相洗脫強(qiáng)度順序：水V甲醇V乙睛V乙醇V四氫吠喃V丙醇V二氯甲烷（與水不混溶）若采用含一定比例的甲醇或乙睛的水溶液作流動(dòng)相，可用于分離極性化合物?:?若采用水和無(wú)機(jī)鹽的緩沖液為流動(dòng)相，則可分離一些易離解的樣品，如有機(jī)酸、有機(jī)堿、酚類等0常見固定相反相色譜法最常用的固定相是C18、C8和苯基鍵合相的填料，在分離極性很大的化合物時(shí)，也可以采用氨基、氰基等極性基團(tuán)鍵合固定相。?反相色譜法的分離機(jī)理1IX器幻軌》精品課程口疏溶劑理論：當(dāng)溶質(zhì)分子進(jìn)入極性流動(dòng)相后，即占據(jù)流動(dòng)相中相應(yīng)的空間，而排擠一部分溶劑分子；當(dāng)溶質(zhì)分子被流動(dòng)相推動(dòng)和固定相接觸時(shí)，溶質(zhì)分子的非極性部分或非極性分子）會(huì)將非極性固定相上附著的溶劑膜排擠開，直接和非極性固定相上的烷基官能團(tuán)相結(jié)合（吸附）形成締合物，構(gòu)成單分子吸附層；當(dāng)流動(dòng)相極性減小時(shí)，這種疏溶劑斥力下降，會(huì)發(fā)生解締，并把溶質(zhì)分子釋放而被洗脫下來(lái)溶劑膜表示締合物的形成非極性烷基鍵合相，溶質(zhì)分子的*機(jī)性官能團(tuán)0表示締合物的解締溶質(zhì)分子的非極性部分VWW?反相鍵合相色譜法的分離機(jī)理2、IX器幻軌》精品課程口影響溶質(zhì)保留的三個(gè)主要因素：___0溶質(zhì)分子中非極性部分的總表面積溶質(zhì)和固定相接觸的總表面積愈大，保留值愈大，所以溶質(zhì)的極性愈弱,疏水性越強(qiáng)，保留值越大。0鍵合相上的烷基總面積烷基鍵合固定相的作用在于提供非極性的作用表面。隨著碳鏈的加長(zhǎng)，烷基的疏水特性增強(qiáng)，溶質(zhì)的保留值也隨烷基碳鏈長(zhǎng)度的增加而增大。0流動(dòng)相的表面張力流動(dòng)相的表面張力愈大，介電常數(shù)愈大，極性亦愈強(qiáng)；溶質(zhì)和烷基鍵合相的締合作用愈強(qiáng)，流動(dòng)相的洗脫強(qiáng)度弱，導(dǎo)致溶質(zhì)的保留值大。?分離機(jī)理實(shí)例IX器幻軌》精品課程例：反相鍵合色譜中，鍵合相碳鏈越長(zhǎng)，分離效果越好。固定相：C162345亠1丨II1IIIII02468固定相：C8固定相：C18時(shí)間，min0246810121416182022241-尿嘧啶；2-苯酚；3-乙酰苯；4-硝基苯；5-苯甲酸甲酯；6-甲苯?液液分配色譜IX器幻軌》精品課程正相色譜法反相色譜法1.極性固定相1.非極性固定相聚乙二醇、氨基與睛基鍵合相G8（簡(jiǎn)稱ODS）、C82.相對(duì)非極性流動(dòng)相2.極性流動(dòng)相正已烷、環(huán)已烷水或緩沖液3.極性調(diào)節(jié)劑3.極性調(diào)節(jié)劑乙醇、四氫吠喃、三氯甲烷甲醇、乙睛、四氫吠喃4.分離中等極性和極性較強(qiáng)化合物.4.分離非極性和極性較弱化合物酚類、胺類、羰基類及氨基酸類占整個(gè)HPLC應(yīng)用的80%左右5.組分流岀順序5.組分流岀順序極性小先洗岀極性大先洗岀?其他類型色譜法IX器幻軌》精品課程口其他類型色譜法按分離機(jī)制分類：0液固吸附色譜法0離子色譜法0凝膠色譜法（分子排阻色譜法）（空間排阻色譜法）?液固吸附色譜實(shí)例口氯化噻吩嗪四種異構(gòu)體的分離異構(gòu)體具有不同的空間排列方式，因此吸附劑對(duì)它們的吸附能力有所不同，從而得到了分離。氯化噻吩嗪四種異構(gòu)體的分離色譜圖?液固吸附色譜口液固吸附色譜法固定相：吸附劑為硅膠或氧化鋁，粒度5-10卩m流動(dòng)相：有機(jī)溶劑適用于分離分子量200-100。的組分，大多數(shù)用于非離子型化合物的分離，常用于分離同分異構(gòu)體。□各組分的岀峰順序極性較小組分，吸附力較弱，容易解吸，先流岀。極性較大組分滯留作用大，后流岀。飽和烴<烯<芳烴<醚<醛酮<酸、IX器幻軌》精品課程TH口口l米枉頌液固吸附色譜分離機(jī)理口液固吸附色譜法分離機(jī)理吸附溶劑（流動(dòng)相）脫附再吸附V再脫附分離過(guò)程是一個(gè)吸附-脫附的平衡過(guò)程。?離子色譜法實(shí)例IX器幻軌》精品課程口離子交換色譜法0油田水質(zhì)中的陰離子分析固定相：薄殼型陰離子交換樹脂（3x250mm）流動(dòng)相：0.003molL1NaHCO3

/0.0024mol-L-1Na2CO3?離子交換色譜法IX器幻軌》精品課程口離子交換色譜法固定相:離子交換樹脂，常用苯乙烯與二乙烯交聯(lián)形成的聚合物骨架,______在表面未端芳環(huán)上接上羧基、磺酸基陽(yáng)離子交換樹脂________在表面未端芳環(huán)上接上季胺基月離子交換樹脂____流動(dòng)相：電解質(zhì)溶液、有機(jī)弱酸或有機(jī)弱酸鹽溶液CO32-HCO3?離子交換色譜法分離機(jī)理口離子交換色譜法0分離原理___樹脂上可電離離子與流動(dòng)相中具有相同電荷的離子及被測(cè)組分的離子進(jìn)行可逆交換而分離。0應(yīng)用離子交換色譜法主要用于分析陰，陽(yáng)離子，凡是在溶劑中能夠電離的物質(zhì)通常都可以用離子交換色譜法來(lái)進(jìn)行分離。0分析物質(zhì)有機(jī)酸、氨基酸、多肽及核酸。、IX器幻軌》精品課程?凝膠色譜法實(shí)例IX器幻軌》精品課程口凝膠色譜（分子排阻色譜法）0油田用驅(qū)油劑聚丙烯酰胺損失量的測(cè)定?色譜柱：150mmx46mm固定相：二醇基鍵合相，孔徑200A,粒徑5u流動(dòng)相:甲醇/0.05mol/LNQH2PC>41-聚丙烯酰胺__2-原油+石油磺酸鹽+氯化鈉凝膠色譜分離示意圖□凝膠色譜：(分子排阻色譜法)分離機(jī)理-以凝膠(gel)為固定相。它類似于分子篩，但凝膠的孔徑比分子篩要大得多。-小分子量的化合物可以進(jìn)入孔中，__滯留時(shí)間長(zhǎng)；大分子量的化合物不能進(jìn)入孔中，直接隨流動(dòng)相流岀。-常用于分離高分子化合物，如組織提取物、多肽、蛋白質(zhì)、核酸等。?凝膠色譜分離機(jī)理IX器幻軌》精品課程固定相?色譜類型選擇IX器幻軌》精品課程口正確地選擇色譜類型盡可能多的了解樣品性質(zhì)0化學(xué)結(jié)構(gòu)0極性和穩(wěn)定程度0水中和有機(jī)溶劑中溶解度0相對(duì)分子質(zhì)量的大小0熟悉各種色譜類型主要特點(diǎn)應(yīng)用范圍?色譜類型選擇業(yè)主a;田xn怕口口1米枉素液相色譜分萬(wàn)類型選擇參考表樣品—L低極性一反相，含水移動(dòng)相非高子型一相對(duì)分子質(zhì)量<1離子型一一堿性一陽(yáng)離子交換L溶于水——排阻色譜，水為流動(dòng)相排阻色譜，非水流動(dòng)相I-中高極性一液固或正相F酸性一陰離子交換相對(duì)分子質(zhì)拭>2000*—不溶于水IX器幻軌》精品課程?液相色譜法實(shí)例□按固定相與流動(dòng)相相對(duì)極性的不同，液液分配色譜可分為哪兩類方法？現(xiàn)在有