色譜基礎(chǔ)自己整理課件

色譜基礎(chǔ)培訓(xùn)自己整理實用文檔ppt色譜基礎(chǔ)培訓(xùn)自己整理實用文檔ppt11.1色譜法的由來

1906年由俄國植物學(xué)家Tsweet創(chuàng)立植物色素分離

固定相——CaCO3顆粒流動相——石油醚色譜柱：玻璃管第一章色譜法概述1.1色譜法的由來固定相——CaCO3顆粒第一章色譜法1.2分離過程示意圖通過氣相色譜分離壬烷和癸烷

樣品

流動相固定相1.2分離過程示意圖通過氣相色譜分離壬烷和癸烷樣品流31.3色譜法定義、實質(zhì)和目的

定義：利用物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)建立的分離、分析方法實質(zhì)：分離目的：定性分析或定量分析1.3色譜法定義、實質(zhì)和目的

定義：利用物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)4按兩相分子的聚集狀態(tài)分類：流動相固定相類型液相色譜液體固體液-固色譜液體液體液-液色譜氣體固體氣-固色譜氣體液體氣-液色譜氣相色譜1.4色譜法分類

按兩相分子的聚集狀態(tài)分類：流動相固定相5第二章氣相色譜分析氣相色譜儀構(gòu)造氣路系統(tǒng)進樣系統(tǒng)色譜柱系統(tǒng)檢測器系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)第二章氣相色譜分析氣相色譜儀構(gòu)造6氣相色譜儀構(gòu)造氣相色譜儀構(gòu)造7（1）對載氣的要求如下：

惰性（不與樣品或固定相反應(yīng)）

氣體擴散小，以提高柱效率

容易得到并易純化

價格便宜

滿足檢測器要求（2）載氣的作用：驅(qū)動力；提供相分配空間（3）常用載氣：N2,H2,He2.1氣路系統(tǒng)（1）對載氣的要求如下：2.1氣路系統(tǒng)8（4）氣體不純的不良影響：樣品失真或消失柱失效對固定液保留特性的影響對檢測器的影響（5）氣體的凈化方法：多為分子篩和活性炭管的串聯(lián)，可除去水、氧氣以及其它雜質(zhì)2.1氣路系統(tǒng)（4）氣體不純的不良影響：2.1氣路系統(tǒng)9

樣品引入作用：引導(dǎo)樣品以蒸汽狀態(tài)進入色譜柱。2.2進樣系統(tǒng)（1）進樣器：液體試樣：微量進樣器人工或自動進樣固體試樣：先溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲性儆梦⒘窟M樣器氣體試樣：可以用針筒，一般采用六通閥進樣樣品引入2.2進樣系統(tǒng)（1）進樣器：102.2進樣系統(tǒng)與進樣技術(shù)（2）分流/不分流進樣口氣化室：樣品在氣化室中瞬間氣化而不分解分流/不分流進樣模式：分流進樣--含量較高組分分析不分流進樣--痕量組分分析2.2進樣系統(tǒng)與進樣技術(shù)（2）分流/不分流進樣口11樣品在進樣口沒有立即汽化，減小樣品歧視和改變式中Wi為被測組分i的質(zhì)量；在樣品和標(biāo)準(zhǔn)中分別加入同一種基準(zhǔn)物S，固體試樣：先溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲性儆梦⒘窟M樣器在樣品和標(biāo)準(zhǔn)中分別加入同一種基準(zhǔn)物S，*內(nèi)標(biāo)與樣品的濃度范圍應(yīng)接近柱效、選擇性與分離度之間的關(guān)系（3）如何選擇一根合適的色譜柱？流動相先經(jīng)過脫氣裝置再輸送到色譜柱（3）常用載氣：N2,H2,He分離度--柱將兩個峰彼此分開的能力不受樣品揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性的限制，在感興趣組分附近流出使用色譜純?nèi)軇?，并預(yù)先脫氣含氮和含磷物質(zhì)到達(dá)富含堿金屬鹽蒸汽的火焰中，使電流增加。液體固體液-固色譜RF為被測組分i的校正因子分離度--柱將兩個峰彼此分開的能力第三章液相色譜分析流動相固定相類型不分流進樣模式進樣過程中，分流放空閥關(guān)閉（沒有分流出口流量）在進樣后的某指定時間，分流閥打開，將剩下的蒸汽清除出進樣口。樣品在進樣口沒有立即汽化，減小樣品歧視和改變不分流進樣模式進12分流進樣模式少量蒸汽進入色譜柱大部分從分流/吹掃出口排出。分流比由用戶控制。分流進樣模式少量蒸汽進入色譜柱13載氣節(jié)省載氣節(jié)省14（3）冷柱頭進樣口直接將液體樣品導(dǎo)入毛細(xì)管柱進樣口和柱箱在進樣時溫度在溶劑沸點以下樣品在進樣口沒有立即汽化，減小樣品歧視和改變（3）冷柱頭進樣口直接將液體樣品導(dǎo)入毛細(xì)管柱15操作條件的選擇汽化室溫度的選擇進樣墊的材料與處理進樣量（4）進樣口操作進樣口常見問題

堵塞

溫度不正確

污染

泄露操作條件的選擇（4）進樣口操作進樣口常見問題16

填充柱

開管柱（毛細(xì)管柱）

常規(guī)型小球填充柱多孔層小球填充柱常規(guī)填充柱及微填充柱多孔層開管柱壁涂開管柱2.3色譜柱系統(tǒng)（1）色譜柱類型填充柱開管柱（毛細(xì)管柱）常規(guī)型小球填多孔層小常規(guī)填充柱17填充柱毛細(xì)管柱長度0.5-10m10-100m內(nèi)徑2-4mm0.1-0.5mm材質(zhì)玻璃，不銹鋼熔融硅膠優(yōu)點柱容量大柱效高應(yīng)用氣體樣品應(yīng)用廣泛填充柱與毛細(xì)管柱的比較填充柱毛細(xì)管柱長度0.5-10m10-100m內(nèi)徑2-4mm18柱效--柱生成尖銳峰的能力選擇性--柱將兩個具有相似的化學(xué)和/或物理性質(zhì)的物質(zhì)進行選擇性分離的能力分離度--柱將兩個峰彼此分開的能力優(yōu)差優(yōu)差分離度分離度柱效柱效（2）分離指標(biāo)柱效、選擇性與分離度之間的關(guān)系柱效--柱生成尖銳峰的能力優(yōu)差優(yōu)差分離度分離度柱效柱效（19（3）如何選擇一根合適的色譜柱？固定相

--“相似相溶”或同極性相互作用柱長--對于柱效影響不顯著內(nèi)徑--內(nèi)徑細(xì)，分離效果好，但是柱容量小膜厚--膜厚小，出峰時間短，柱效高

A.30%液相在50C下分析o121212B.10%液相在50C下分析oC.1%液相在50C下分析o（3）如何選擇一根合適的色譜柱？固定相--“相似相溶”或同20（4）柱溫的選擇（4）柱溫的選擇21汽化溫度（使樣品汽化，一般比柱溫高幾十度）檢測溫度（通常比柱溫高至少20度以上）（5）汽化溫度和檢測溫度汽化溫度檢測溫度（5）汽化溫度和檢測溫度22（3）如何選擇一根合適的色譜柱？（使樣品汽化，一般比柱溫高幾十度）1906年由俄國植物學(xué)家Tsweet創(chuàng)立植物色素分離RF為被測組分i的校正因子流動相固定相類型樣品在進樣口沒有立即汽化，減小樣品歧視和改變2進樣系統(tǒng)與進樣技術(shù)容易得到并易純化第三章液相色譜分析對試樣和洗脫液總的物理和化學(xué)性質(zhì)響應(yīng)含氮和含磷物質(zhì)到達(dá)富含堿金屬鹽蒸汽的火焰中，使電流增加。一般由玻璃、不銹鋼或氟塑料制成，容量為1到2L液體固體液-固色譜紫外檢測器（VWD）原理：正相色譜柱及反相色譜柱的維護（3）常用載氣：N2,H2,He氣體試樣：可以用針筒，一般采用六通閥進樣分流/不分流進樣模式：30%液相在50C下分析選用不同比例的兩種或兩種以上液體作為流動相可以增大分離選擇性TCD熱導(dǎo)檢測器當(dāng)攜帶了樣品的載氣流過檢測器時，燈絲的溫度將會增加而引起阻值的增加。FID火焰離子化檢測器組分在火焰中燃燒生成碳正離子，然后被收集轉(zhuǎn)變成電流。ECD電子捕獲檢測器當(dāng)電負(fù)性大的物質(zhì)通過檢測器時，將會捕獲低能熱電子，引起池電流的減小。NPD氮磷檢測器含氮和含磷物質(zhì)到達(dá)富含堿金屬鹽蒸汽的火焰中，使電流增加。FPD火焰光度檢測器含硫或磷的化合物在火焰中燃燒生成具有特征波長的化學(xué)發(fā)光物質(zhì)。MSD質(zhì)譜檢測器當(dāng)樣品進入離子源時，被電子轟擊而形成離子碎片。在四極桿濾過器中，由于它們的質(zhì)荷比的差別而得到分離。2.4檢測器系統(tǒng)（1）檢測器類型（3）如何選擇一根合適的色譜柱？TCD當(dāng)攜帶了樣品的載氣流過23

（2）火焰離子化檢測器FID

FID是一個破壞性、質(zhì)量型檢測器

火焰中生成大量的碳正離子，被收集后形成檢測信號

響應(yīng)值與化合物中含有的碳-氫個數(shù)成正比對某些物質(zhì)，如永久性氣體、水、一氧化碳、二氧化碳、氮的氧化物、硫化氫等不產(chǎn)生信號或者信號很弱H2H2H2H2H2H2CH4CH4CH4CH4CH4CH4CHO+CHO+CHO+CHO+CHO+CO2CO2CO2H02H02H02H02H2H2H2H2H2H2

色譜柱

噴嘴（2）火焰離子化檢測器FIDFID是一個破壞性、質(zhì)量242.5數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（1）定性分析保留值定性已知對照物定性：定性專屬性差

不同組分如在某一色譜條件下保留值相同，應(yīng)更改色譜柱再檢測，粗步推算是否為一個純物質(zhì)峰相對保留值定性在樣品和標(biāo)準(zhǔn)中分別加入同一種基準(zhǔn)物S，

將樣品的ri,s

和標(biāo)準(zhǔn)物的ri,s

相比較來確定樣品中是否含有i組分

2.5數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（1）定性分析25定量任務(wù)：求出混合樣品中各組分的百分含量；定量依據(jù)：當(dāng)操作條件一致時，被測組分的質(zhì)量與峰面積成正比，即：Wi

=RFAi

式中Wi為被測組分i的質(zhì)量；Ai為被測組分i的峰面積；RF為被測組分i的校正因子（2）定量分析定量任務(wù)：（2）定量分析26定量方法面積百分比法AREA%

歸一化法NORM%

外標(biāo)法ESTD

內(nèi)標(biāo)法ISTD定量方法27面積百分比法（AREA）面積百分比法（AREA）28歸一化法（NORM）歸一化法（NORM）29外標(biāo)法（ESTD）外標(biāo)法（ESTD）30內(nèi)標(biāo)法（ISTD）內(nèi)標(biāo)法（ISTD）31選擇內(nèi)標(biāo)物的標(biāo)準(zhǔn)

1.樣品中不存在

2.容易得到

3.化學(xué)性質(zhì)與樣品相似

4.不會與樣品發(fā)生反應(yīng)

5.在感興趣組分附近流出

6.與其它組分分離度良好

7.色譜性質(zhì)穩(wěn)定*內(nèi)標(biāo)與樣品的濃度范圍應(yīng)接近選擇內(nèi)標(biāo)物的標(biāo)準(zhǔn) 1.樣品中不存在32第三章液相色譜分析高效液相色譜與氣相色譜比較高效液相色譜儀構(gòu)造（原理，維護）常見問題及維護第三章液相色譜分析高效液相色譜與氣相色譜比較33相同：兼具分離和分析功能，均可以在線檢測差別：分析對象和流動相的差別（1）分析對象差別氣相色譜：

能氣化、熱穩(wěn)定性好、且沸點較低的樣品；

占有機物的20%高效液相色譜：

不受樣品揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性的限制，

分子量大、難氣化、熱穩(wěn)定性差及離子型樣品均可檢測；占有機物的80%3.1高效液相色譜與氣相色譜比較相同：兼具分離和分析功能，均可以在線檢測（1）分析對象差別34（2）流動相差別氣相色譜：流動相為惰性氣體組分與流動相無親合作用力，只與固定相作用高效液相色譜：流動相為非惰性液體,種類較多，選擇余地廣流動相與組分間有親合作用力，為提高柱的選擇性、改善分離度增加了因素，對分離起很大作用流動相極性和pH值的選擇也對分離起到重要作用選用不同比例的兩種或兩種以上液體作為流動相可以增大分離選擇性（2）流動相差別35（3）操作條件差別氣相色譜：加溫操作

高效液相色譜：室溫；高壓（液體粘度大，峰展寬?。?）操作條件差別36當(dāng)操作條件一致時，被測組分的質(zhì)量與峰面積成正比，即：根據(jù)流動相與固定相極性的差別程度，可將液液色譜分為：（通常比柱溫高至少20度以上）輸出壓力高、流量范圍大、流量恒定、無脈動（使樣品汽化，一般比柱溫高幾十度）能氣化、熱穩(wěn)定性好、且沸點較低的樣品；（3）常用載氣：N2,H2,He在樣品和標(biāo)準(zhǔn)中分別加入同一種基準(zhǔn)物S，定義：利用物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)建立的分離、分析方法在分離過程中使兩種或兩種以上不同極性的溶劑按一定程序連續(xù)改變它們之間的比例，氣體擴散小，以提高柱效率固體試樣：先溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲性儆梦⒘窟M樣器液體液體液-液色譜在樣品和標(biāo)準(zhǔn)中分別加入同一種基準(zhǔn)物S，液體固體液-固色譜紫外檢測器（VWD）原理：直接將液體樣品導(dǎo)入毛細(xì)管柱火焰中生成大量的碳正離子，被收集后形成檢測信號（2）載氣的作用：驅(qū)動力；選擇性--柱將兩個具有相似的化學(xué)和/或物理性質(zhì)的物質(zhì)進行選擇性分離的能力高壓輸液系統(tǒng)進樣系統(tǒng)分離系統(tǒng)檢測系統(tǒng)記錄系統(tǒng)3.2高效液相色譜儀構(gòu)造當(dāng)操作條件一致時，被測組分的質(zhì)量與峰面積成正比，即：高壓輸液37溶劑貯存器一般由玻璃、不銹鋼或氟塑料制成，容量為1到2L使用色譜純?nèi)軇?，并預(yù)先脫氣高壓泵輸出壓力高、流量范圍大、流量恒定、無脈動流量精度和重復(fù)性為0.5%左右

應(yīng)耐腐蝕，密封性好在線脫氣裝置脫去流動相中的溶解氣體，也可采用超聲脫氣

流動相先經(jīng)過脫氣裝置再輸送到色譜柱

脫氣不好時有氣泡，導(dǎo)致流動相流速不穩(wěn)定，造成基線漂移，噪音增加

（1）高壓輸液系統(tǒng)溶劑貯存器（1）高壓輸液系統(tǒng)38

梯度淋洗在分離過程中使兩種或兩種以上不同極性的溶劑按一定程序連續(xù)改變它們之間的比例，從而使流動相的強度、極性、pH值或離子強度相應(yīng)地變化，達(dá)到提高分離效果、縮短分析時間的目的

梯度淋洗39（2）進樣系統(tǒng)（2）進樣系統(tǒng)40

液相色譜柱一般用內(nèi)部拋光的不銹鋼（玻璃，鋁，銅）制成，其內(nèi)徑為2~6mm，柱長為10~50cm，填料粒度5－10μm，柱形多為直形，內(nèi)部充滿微粒固定相，柱溫一般為室溫或接近室溫

（3）分離系統(tǒng)液相色譜柱（3）分離系統(tǒng)41液相色譜分類類型液相色譜分類類型42正相色譜及反相色譜根據(jù)流動相與固定相極性的差別程度，可將液液色譜分為：正相分配色譜和反相分配色譜正相色譜及反相色譜根據(jù)流動相與固定相極性的差別程度，可將液液43正相色譜柱及反相色譜柱的維護正相色譜柱及反相色譜柱的維護44檢測器的類型：溶質(zhì)性檢測器

僅對被分離組分的物理或物理化學(xué)特性有響應(yīng)紫外、熒光、電化學(xué)檢測器等總體檢測器

對試樣和洗脫液總的物理和化學(xué)性質(zhì)響應(yīng)

示差折光檢測器等（4）檢測系統(tǒng)檢測器的類型：（4）檢測系統(tǒng)45紫外檢測器（VWD）原理：

待測組分對特定波長的紫外光的選擇性吸收，組分濃度與吸光度的關(guān)系遵守比爾定律紫外光電二極管陣列檢測器（DAD）三維色譜圖

VWD及DAD檢測器紫外檢測器（VWD）原理：VWD及DAD檢測器組分在火焰中燃燒生成碳正離子，然后被收集轉(zhuǎn)變成電流。外標(biāo)法ESTD面積百分比法AREA%（5）氣體的凈化方法：（3）常用載氣：N2,H2,He含氮和含磷物質(zhì)到達(dá)富含堿金屬鹽蒸汽的火焰中，使電流增加。根據(jù)流動相與固定相極性的差別程度，可將液液色譜分為：當(dāng)電負(fù)性大的物質(zhì)通過檢測器時，將會捕獲低能熱電子，引起池電流的減小。（3）常用載氣：N2,H2,He根據(jù)流動相與固定相極性的差別程度，可將液液色譜分為：第二章氣相色譜分析流動相極性和pH值的選擇也對分離起到重要作用使用色譜純?nèi)軇?，并預(yù)先脫氣第三章液相色譜分析流動相固定相類型響應(yīng)值與化合物中含有的碳-氫個數(shù)成正比待測組分對特定波長的紫外光的選擇性吸收，組分濃度與吸光度的關(guān)系遵守比爾定律流動相固定相類型流動相為非惰性液體,種類較多，選擇余地廣（2）載氣的作用：驅(qū)動力；第二章氣相色譜分析樣品在進樣口沒有立即汽化，減小樣品歧視和改變3.3常見問題及維護組分在火焰中燃燒生成碳正離子，然后被收集轉(zhuǎn)變成電流。3.347色譜基礎(chǔ)自己整理課件48色譜基礎(chǔ)自己整理課件49色譜基礎(chǔ)自己整理課件50第三章液相色譜分析在進樣后的某指定時間，分流閥打開，將剩下的蒸汽清除出進樣口。（2）載氣的作用：驅(qū)動力；脫氣不好時有氣泡，導(dǎo)致流動相流速不穩(wěn)定，造成基線漂移，噪音增加脫氣不好時有氣泡，導(dǎo)致流動相流速不穩(wěn)定，造成基線漂移，噪音增加分流放空閥關(guān)閉（沒有分流出口流量）流動相為非惰性液體,種類較多，選擇余地廣達(dá)到提高分離效果、縮短分析時間的目的流動相先經(jīng)過脫氣裝置再輸送到色譜柱液體固體液-固色譜大部分從分流/吹掃出口排出。紫外、熒光、電化學(xué)檢測器等通過氣相色譜分離壬烷和癸烷當(dāng)樣品進入離子源時，被電子轟擊而形成離子碎片。2高效液相色譜儀構(gòu)造求出混合樣品中各組分的百分含量；求出混合樣品中各組分的百分含量；液體固體液-固色譜差別：分析對象和流動相的差別（2）載氣的作用：驅(qū)動力；從而使流動相的強度、極性、pH值或離子強度相應(yīng)地變化，紫外檢測器（VWD）