儀器分析色譜解析PPT課件

1、1906 Tswett 研究植物色素分離，提出色譜法的概 念；1941 Martin和Synge提出液-液色譜理論；1952 James和Martin發(fā)展了氣相色譜；1956 Van Deemter提出速率理論；1967 Kirkland等研制高效液相色譜法；80年代以后 出現(xiàn)毛細管電泳和毛細管電動色譜等一系列新的色譜分析方法。一、歷史第1頁/共151頁分離對象 -植物色素 色譜柱 - 玻璃管 固定相 - 碳酸鈣 流動相 - 石油醚ts第2頁/共151頁二、分類按流動相分氣相色譜（GC）液相色譜（LC）超臨界流體色譜（SFC）按機理分吸附色譜分配色譜離子交換色譜排阻色譜第3頁/共151頁紙色譜

2、薄層色譜按固定相在支持體中的形狀分柱色譜平板色譜按分離效率分經(jīng)典液相色譜高效液相色譜二、分類第4頁/共151頁最新進展微柱色譜毛細管電動色譜三、基本概念與術(shù)語(掌握)1、色譜流出曲線 （chromatogram）(色譜圖)指樣品注入色譜柱后，信號隨時間變化的曲線。第5頁/共151頁色譜流出曲線示意圖WbW1/21/2h0.607h2第6頁/共151頁第7頁/共151頁色譜流出曲線 根據(jù)色譜峰的個數(shù)，可以判斷樣品中所含組分的最少個數(shù)； 根據(jù)色譜峰的保留值，可以進行定性分析； 根據(jù)色譜峰的面積或峰高，可以進行定量分析； 根據(jù)色譜峰的保留值及其區(qū)域?qū)挾?，可以評價色譜柱分離效能； 根據(jù)色譜峰兩峰間的距

3、離，可以評價固定相（或流動相）選擇是否合適。第8頁/共151頁2、常用術(shù)語（1）基線無組分通過色譜柱時，檢測器的噪音隨時間變化的曲線。(2)峰高(3)峰寬峰底寬 Wb 峰半寬W1/2標準偏差 4bW2ln2221W第9頁/共151頁色譜參數(shù)示意圖1/2h0.607hW1/22WbtRt0第10頁/共151頁（4）保留值保留時間tR進樣到出現(xiàn)色譜峰的時間保留體積VR進樣到出現(xiàn)色譜峰時消耗的流動相體積死時間t0流動相流過色譜柱的時間死體積V0色譜柱的空隙體積第11頁/共151頁校正保留時間Rt校正保留體積RV0tttRR0VVVRR校正保留時間Rt校正保留體積RV0tttRR0VVVRRFtVRR

4、F流動相流動線速度第12頁/共151頁相對保留值1 . 21212RRVVttrRR相對保留值1 . 21212RRVVttrRR(5)相對保留值r 代表峰分開的程度，其不等于1是色譜分離的前提。r=1 不能分開第13頁/共151頁（5）分配系數(shù)和分配比（容量因子）分配系數(shù)K：一定溫度與壓力下兩相達平衡后，組分在固定相和流動相濃度的比值mSCCK 分配比（容量因子）： 一定溫度與壓力下兩相達平衡后，組分在固定相和流動相量的比值qpk 固定相重量流動相重量第14頁/共151頁分配系數(shù) K（熱力學性質(zhì)） K只與固定相和被分離物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān) K值的差別是分離的先決條件， 差別越大，分離的可能性越大

5、K值大的組分后出峰第15頁/共151頁smmsmSVVkVqVpCCK/K與k的關(guān)系：（6）分配比(容量因子)k與保留值的關(guān)系000tttttkRR)1 (0kttR色譜基本保留方程第16頁/共151頁證明：當組分一半流出色譜柱時SSmmRCVCVCV0mRCVSSmCVCV0第17頁/共151頁SSmmRCVCVCV0mSSRCCVVV0SKVV 0SsVVVkV0000kVVVR)1 (0kttR)1 (0kV色譜基本保留方程第18頁/共151頁四、分離效能指標1、選擇性（相對保留值r）(重復(fù)ppt13)相對保留值由兩組分的熱力學性質(zhì)決定，與色譜柱的長短粗細無關(guān)。第19頁/共151頁2、峰

6、寬度第20頁/共151頁3、分離度(分辨率, 色譜峰分離度)21212bbRRWWttR分離度考慮了保留時間和峰寬度，是一個綜合指標：R 1.0兩峰有部分重疊R = 1.0兩峰達98%分離，兩峰基本分離R 1.5兩峰達99.7%分離，完全分離的標準）中國藥典規(guī)定R應(yīng)大于1.5，用R=1.5作為相鄰兩組分已完全分離的標志第21頁/共151頁小結(jié)色譜法研究的核心：選擇最適合的色譜體系和條件、在最短的時間達到最佳的分離效果。第22頁/共151頁第二節(jié)色譜理論一、塔板理論目的從理論上得到描述色譜流出曲線的方程，并通過這一方程各參數(shù)來研究影響分離的因素。第23頁/共151頁塔板理論的四個假設(shè) 1、在柱內(nèi)

7、一小段長度H內(nèi)，組分可以在兩相間迅速達到平衡。這一小段柱長稱為理論塔板高度H。 2、流動相（如載氣）進入色譜柱不是連續(xù)進行的，而是脈動式，每次進氣為一個塔板體積（Vm）。 3、所有組分開始時存在于第0號塔板上，而且試樣沿軸（縱）向擴散可忽略。 4、分配系數(shù)在所有塔板上是常數(shù)，與組分在某一塔板上的量無關(guān)。第24頁/共151頁第25頁/共151頁r 塔板數(shù)N 轉(zhuǎn)移次數(shù)設(shè)：有A、B兩組分，kA = 2kB = 1/2當 N = 0r = 0A組分在兩相分配達平衡后：流動相分量=固定相分量=333.03111kpqq667.0321kkpqpr0r1r2。rn第26頁/共151頁塔片號塔片號01234

8、56組分組分A BA BA BA BA BA BA B進進 樣樣 (I)1.0 1.0流動相固定相N=0分配平衡分配平衡0.334 0.666流動相0.666 0.334固定相進流動相進流動相 (II)0.334 0.666流動相0.666 0.334固定相N=1分配平衡分配平衡0.222 0.2230.111 0.444流動相0.444 0.1110.223 0.222固定相進流動相進流動相 (III)0.222 0.2230.111 0.444流動相0.444 0.1110.223 0.222固定相N=2分配平衡分配平衡0.148 0.0740.148 0.2970.037 0.296流動

9、相0.296 0.0370.297 0.1480.074 0.148固定相下表列出經(jīng)過各級轉(zhuǎn)移后組分在每一級塔板中的量：第27頁/共151頁塔片號塔片號0123456組分組分A BA BA BA BA BA BA B進流動相進流動相 (IV)0.148 0.0740.148 0.2970.037 0.296流動相流動相0.296 0.0370.297 0.1840.074 0.148固定相固定相N=3分配平衡分配平衡0.099 0.0250.148 0.1480.074 0.2970.012 0.197流動相流動相0.197 0.0120.297 0.0740.148 0.1480.025 0

10、.099固定相固定相進流動相進流動相 (V)0.099 0.0250.148 0.1480.074 0.2970.012 0.197流動相流動相0.197 0.0120.297 0.0740.184 0.1480.025 0.099固定相固定相N=4分配平衡分配平衡0.066 0.0080.132 0.0660.099 0.1970.033 0.2630.004 0.131流動相流動相0.131 0.0040.264 0.0330.197 0.0990.066 0.1320.008 0.066固定相固定相進流動相進流動相 (VI)0.066 0.0080.132 0.0660.099 0.19

11、70.033 0.2640.004 0.131流動相流動相0.131 0.0040.264 0.0330.197 0.0990.066 0.1320.008 0.066固定相固定相N=5分配平衡分配平衡0.044 0.0030.110 0.0270.114 0.1060.055 0.2220.014 0.2220.001 0.087流動相流動相0.087 0.0010.220 0.0140.219 0.0530.110 0.1110.027 0.1110.003 0.044固定相固定相N=6進流動相進流動相(VII)0.044 0.0030.110 0.0270.110 0.1060.055

12、0.2220.014 0.2220.001 0.087流動相流動相0.087 0.0010.220 0.0140.219 0.0510.110 0.1100.027 0.1110.003 0.044固定相固定相第28頁/共151頁r0r1r2。rn當經(jīng)過1次轉(zhuǎn)移（N=1）以后：第0級塔板：r = 0組分的分量 =)(32ppqp第1級塔板：r = 1組分的分量 =)(31qpqq組分在兩級塔板上的量可表示為：1) (qp 若抽象成一個規(guī)律：第29頁/共151頁由上表可以看出，經(jīng)N次轉(zhuǎn)移后，組分在各級塔板上的量符合二相式分布，即Nqp) (當N = 4時，組分分布在5級塔板上：432234446

13、4) (qpqpqpqpqp以A組分為例，5級塔板上的分量分別是：012. 0099. 0296. 0395. 0198. 0)333. 0667. 0(4第30頁/共151頁Nqp) (任一級塔板上的分量為 的展開式對應(yīng)的一項，可用一個通式表示：)(,)!( !rNrrNpqrNrNf當求 最后一級塔板的組分的量時，r = n，以NfnN,作圖，即得色譜流出曲線，因此上式稱為流出曲線方程。)(,)1()11()!( !rNrrNkkkrNrNf第31頁/共151頁tCtRCmax對于兩個組分A和B，如果k不同，則流出曲線的形狀不同：第32頁/共151頁由于所獲得的流出曲線在N很大時呈正態(tài)分布

14、，因此可將流出曲線方程轉(zhuǎn)化為正態(tài)分布方程形式：)(2exp*22RRtttnCC將此方程與標準正態(tài)分布曲線方程比較：2)*(exp*22xxyy可知：221221Rtn所以：ntR22第33頁/共151頁或：2)(Rtn 4bW2ln2221W根據(jù)：所以：22122)(54. 5)(16)(WtWttnRbRRn 稱為色譜柱的理論塔板數(shù)。因為tR是熱力學常數(shù)，當色譜柱的長度一定，理論板數(shù)目n越大，色譜峰越窄。22122)(54. 5)(16)(WtWttnRbRReff第34頁/共151頁neff 與 n 的關(guān)系：2)(Refftn2)(Rtn 2002) 1()(ktktttnnRReff2

15、)1(kknneff第35頁/共151頁1、從理論上得到了描述色譜流出曲線的方程，通過該方程可以預(yù)測具有不同分配系數(shù)K的兩種物質(zhì)在塔板數(shù)為n的色譜柱上分離的情況；小結(jié))(,)1()11()!( !rNrrNkkkrNrNf2、通過這一方程看出影響柱效率的因素是理論板數(shù)n，其值越大，色譜峰越窄，分離效果越好；第36頁/共151頁22122)(54. 5)(16)(WtWttnRbRReff第37頁/共151頁3、既然色譜分離的依據(jù)是組分在兩相中的分配能力差異，因此，兩相不限于液-固相，對氣體成分而言，亦可是氣-固項或氣-液相。第38頁/共151頁問題怎樣提高色譜柱的理論塔板數(shù)n，從而提高色譜柱的

16、效率？ 第39頁/共151頁二、速率理論1、塔板理論的不足塔板理論雖然指出了理論板數(shù)n或理論板高度H對色譜柱效率的影響，但是沒有指出影響塔板高度的因素，因此無法在理論指導下從實驗上提高色譜柱的效率。2、Van Deemter方程1956年Van Deemter提出速率方程，指出了提高柱效率的途徑：第40頁/共151頁Van Deemter方程CuuBAH式中 u流動相流動的線速度（1）A渦流擴散項：指固定相填充不均勻引起的擴散dpA2為填充的不規(guī)則因子dp固定相顆粒粒徑第41頁/共151頁渦流擴散示意圖第42頁/共151頁 結(jié)論：細而均勻的顆粒，填充的越均勻，A，H，柱效n 表現(xiàn)在渦流擴散所引

17、起的色譜峰變寬現(xiàn)象減輕，色譜峰較窄。第43頁/共151頁（2）B/u 縱向分子擴散項指分子沿色譜柱軸向擴散引起的色譜譜帶展寬B = 2 r Dm式中： r彎曲因子，填充柱 r 100C)時使用。n 減少分析時間并使峰變窄。n 增加柱流失，引起基線漂移。n 可設(shè)多階程序升溫。n HP6890 可設(shè)“快速變化速率”至 120C/min。柱溫操作第61頁/共151頁第三節(jié) 氣相色譜儀一、氣相色譜儀載氣凈化器流量計色譜柱柱箱汽化室檢測器記錄器進樣放空氣相色譜儀流程圖第62頁/共151頁色譜柱流量控制器穩(wěn)壓器空氣氫氣載氣分子篩脫水管固定進樣口檢測器電子部件PC限流器典型的氣相色譜第63頁/共151頁n須

18、使用GC 專用銅管或不銹鋼管。n塑料管會滲透O2和其它污染物。還可能會釋放其它可被檢測到的干擾物。n管子使用前先用溶劑沖洗，載氣吹干。n根據(jù)工廠的推薦，每用完3瓶氣，應(yīng)更換過濾器，以防止發(fā)生氣體的污染。n每隔一定時間，應(yīng)對所有外加接頭進檢漏（大約每隔 4-6個月。管路和凈化器第64頁/共151頁5975 MSD 和 6890 GC第65頁/共151頁氣相色譜儀主要包括四部分：1、載氣系統(tǒng)2、進樣系統(tǒng)3、分離系統(tǒng)4、檢測系統(tǒng)1、載氣系統(tǒng)載氣由壓縮氣體鋼瓶供給，經(jīng)減壓閥、穩(wěn)壓閥控制壓強和流速，由壓強計指示氣體壓強，然后進入檢測器熱導池的參考臂，繼而進入色譜柱。最后通過熱導池、流量計而放入大氣。第6

19、6頁/共151頁氣相色譜對載氣的基本要求：（1）純凈通過活性炭或分子篩凈化器，除去載氣中的水分、氧等有害雜質(zhì)。（2）穩(wěn)定采用穩(wěn)壓閥或雙氣路方式：載氣第67頁/共151頁 質(zhì)量數(shù)的峰寬平滑對稱的峰合適的電子倍增器電壓適當?shù)呢S度值低水峰及空氣峰正確的質(zhì)量分配合適的相對豐度合適的同位素比例標準譜圖調(diào)諧報告第68頁/共151頁（3）常用的載氣：氮氣氫氣氦氣2、進樣系統(tǒng)包括進樣裝置和汽化室。進樣通常用微量注射器和進樣閥將樣品引入。液體樣品引入后需要瞬間汽化。汽化在汽化室進行。對汽化室的要求是：（1）體積小；（2）熱容量大；（3）對樣品無催化作用第69頁/共151頁載氣入口接色譜柱散熱片加熱塊汽化室示意圖

20、第70頁/共151頁對高分子樣品，采用裂解裝置：管式爐裂解器熱絲裂解器居里點裂解器載氣入口第71頁/共151頁尼龍6/66共聚物在6500C的裂解色譜圖第72頁/共151頁3、分離系統(tǒng)色譜柱填充柱毛細管柱固定相固體固定相：固體吸附劑液體固定相：由擔體和固定液組成第73頁/共151頁柱長 (米)I.D. (mm).5-102-45-100.5305-100.1-.25填充柱530系列柱細孔徑柱填充柱開管柱（毛細管柱）壁涂開管柱色譜柱類型第74頁/共151頁（1）固體固定相：固體吸附劑包括活性碳、硅膠、Al2O3、分子篩等；用于H2、O2、N2、CO、CO2、C1-C4的分離；（2）液體固定相擔體

21、固定液第75頁/共151頁固定液的選擇：依據(jù)極性原則（A）非極性組分分離非極性固定液 ，組分出峰的順序由蒸汽壓決定，沸點高保留時間長（B）中等極性組分分離中等極性固定相，沸點與分子間力同時起作用（C）強極性組分分離強極性固定相，分子間力起作用，按極性大小出峰（D）極性+非極性組分分離極性固定相第76頁/共151頁例如：苯和環(huán)己烷的色譜分離苯沸點 80.10C環(huán)己烷沸點 80.70C采用非極性固定液 ，因組分出峰的順序由蒸汽壓決定，所以分不開；但是苯容易極化tR(苯）/tR（環(huán)己烷）（1）用弱極性的鄰苯二甲酸二辛酯1.5（2）用極性的聚乙二醇-4003.9（3）用，氧二丙氰6.3第77頁/共15

22、1頁7.4.3毛細管柱 固定液的分類第78頁/共151頁幾種常見的固定液的相對極性第79頁/共151頁4、控溫系統(tǒng)作用K是熱力學常數(shù)，隨溫度變化，溫度越高，K值越小，因此保留時間越短，據(jù)此，可通過柱溫調(diào)節(jié)分離程度。恒溫程序升溫提高溫度程序升溫第80頁/共151頁恒溫和程序升溫分析烴類化合物第81頁/共151頁5、檢測器作用：將色譜分離后的各組分的量轉(zhuǎn)變成可測量的電信號，然后紀錄下來。要求：靈敏度高線性范圍寬響應(yīng)速度快結(jié)構(gòu)簡單通用性強常用檢測器：熱導檢測器氫火焰離子化檢測器電子捕獲檢測器第82頁/共151頁一、熱導檢測器(Thermal Conductivity Detector, TCD) 第

23、83頁/共151頁某些氣體和蒸汽的熱導系數(shù)氣體 00C1000C氣體 00C1000CH217.41 22.4甲烷3.014.56He14.57 17.41乙烷1.803.06N22.433.14丙烷1.512.64空氣2.173.14正丁烷 1.34 2.34CO21.472.22甲醇1.422.30第84頁/共151頁熱導檢測器的主要特點:(1) 結(jié)構(gòu)簡單(2) 對無機物和有機物都有響應(yīng)(3) 靈敏度不高2、氫火焰離子化檢測器Flame Ionization Detector (FID)有機物在火焰中電離形成離子流，根據(jù)離子流的出現(xiàn)和大小進行分析。第85頁/共151頁載氣+樣品組分H2空氣

24、極化極收集極放大記錄離子流方向第86頁/共151頁氫火焰離子化檢測器的特點：（1）靈敏度高，線性范圍寬（2）適于有機物的檢測（3）不能檢測惰性氣體、空氣、水、CO、CO2、NO、SO2等氣體第87頁/共151頁3、電子俘獲檢測器(p233)載氣在-射線源的照射下發(fā)生電離：N2 N2 + e形成穩(wěn)定的基流。鹵素等含電負性的原子捕獲電子生成穩(wěn)定的負離子，并與載氣正離結(jié)合，使基流信號下降，根據(jù)信號是否降低和降低程度，可檢測組分。第88頁/共151頁放射源（-）不銹鋼棒（+）放大與檢測系統(tǒng)第89頁/共151頁電子俘獲檢測器的特點：（1）對鹵素、硫、磷、氮、氧有很強的響應(yīng)；（2）靈敏度高，可用于痕量農(nóng)藥

25、殘留物的分析；（3）線性范圍較窄第90頁/共151頁4、火焰光度檢測器（Flame Photometric Detector，F(xiàn)PD）是一種對硫磷選擇性的檢測器，這兩種元素燃燒中被激發(fā)，從而、發(fā)射特征的光信號：2RS SO2SO2 + H2S2*S2 + hvS394 nmP526 nm燃燒第91頁/共151頁第92頁/共151頁5、其它檢測器（1）GC-MS（2）GC-FTIR第93頁/共151頁7.3.3.1檢測器的性能指標 （1）靈敏度（Sensitivity） S:指樣品量變化引起信號變化的程度，程度越大靈敏度越高。第94頁/共151頁QRSRQQR單位濃度（或質(zhì)量）的物質(zhì)通過檢測器時

26、所產(chǎn)生信號的大小。R 峰高mV面積A=（mV）2Q濃度mg/ml，ml/ml質(zhì)量 g/sS濃度mV ml/mgA ml/mg質(zhì)量mV s/gA s/g第95頁/共151頁（2）檢測限（Detection Limit）三倍噪音所相當?shù)奈镔|(zhì)的量稱為檢測限SND3N為噪音，單位為mV第96頁/共151頁 噪聲(基線): 無樣品通過檢測器時基線的起伏，決定著能被檢測到的濃度。第97頁/共151頁 （3）線性范圍（Linear range）指檢測器信號與樣品濃度（或量）之間成正比關(guān)系的范圍。 基線漂移：基線向一個方向有規(guī)律移動。產(chǎn)生原因：柱溫或載氣緩慢變化，電子元器件性質(zhì)變壞，固定液流失等等第98頁/共

27、151頁小結(jié)氣相色譜儀主要包括四部分：1、載氣系統(tǒng)2、進樣系統(tǒng)3、分離系統(tǒng)4、檢測系統(tǒng)第99頁/共151頁第100頁/共151頁 國內(nèi)分析儀器的項目規(guī)劃的調(diào)研，考察了部分地區(qū)質(zhì)檢部門縣級檢驗機構(gòu)和基層口岸實驗室的能力、裝備和建設(shè)情況。 在這些檢測機構(gòu)中，裝備主要是分析儀器，約占80%90%。主要儀器為氣相色譜儀、液相色譜儀、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、原子熒光光譜分析儀、原子吸收光譜儀、紫外分光光度計等產(chǎn)品。 通過調(diào)研，我們可以發(fā)現(xiàn)，這些檢測機構(gòu)裝備的都是國際上的知名品牌，僅有原子熒光光譜儀是國產(chǎn)的。第101頁/共151頁 進口品牌：沃特世（Waters）、安捷倫（Agilent）

28、、日本島津（Shimadzu）、美國科學系統(tǒng)（SSI）、戴安（Dionex）、 PE（PerkinElmer）、瓦里安（Varian，被安捷倫收購）、熱電（Thermo）、日立（Hitachi、天美代理）、日本分光（Jasco、華洋科儀代理）、德國諾爾（Knauer）、貝克曼（Bekman） 國產(chǎn)品牌（含國內(nèi)組裝）：北分瑞利、萊伯泰科（北京）、北京創(chuàng)新通恒、北京溫分、北京東西電子、蘇州島津、上海天美、上海伍豐、上海通微、南京科捷、浙江福立等。第102頁/共151頁 休息第103頁/共151頁7.5 定性與定量分析第104頁/共151頁二、氣相色譜分析方法1、定性分析（1）保留時間定性法（已知物

29、對照方法） 在一定的色譜系統(tǒng)和操作條件下，每種物質(zhì)都有一定的保留時間，如果在相同色譜條件下，未知物的保留時間與標準物質(zhì)相同，則可初步認為它們?yōu)橥晃镔|(zhì)。為了提高定性分析的可靠性，還可進一步改變色譜條件（分離柱、流動相、柱溫等）或在樣品中添加標準物質(zhì)，如果被測物的保留時間仍然與標準物質(zhì)一致，則可認為它們?yōu)橥晃镔|(zhì)。第105頁/共151頁050001000015000200002500030000012345678910111213retention time / minutesintensity 75As / counts3425610001500200025003000012345678910

30、111213retention time / minutesintensity 75As /counts4567050001000015000200002500030000012345678910111213retention time / minutesintensity 75As / counts425第106頁/共151頁（2）保留指數(shù)（I）定性法以正購?fù)闊N為參考標準，某一未知組分的保留行為用兩個緊靠近它的標準物質(zhì)（正構(gòu)烷烴）來標定：I = 100 NN為碳原子數(shù)例如：正己烷 I = 600正辛烷 I = 800其它化合物 Ix = 100 xx為組分相當于正構(gòu)烷烴C原子的數(shù)第107頁/

31、共151頁例如：苯在某柱子上的Ix = 733表示苯在該柱上的保留值相當于含7.33個碳原子的正構(gòu)烷烴的保留值。所以保留指數(shù)可計算如下：N，N+n 分別為兩個正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù), n最好等于1)()(,)()(,NRnNRNnNNRxRNxttrttrC7C8苯第108頁/共151頁（3）與其他儀器聯(lián)用定性 將具有定性能力的分析儀器如紅外（IR）、核磁（NMR）、質(zhì)譜（MS）、原子光譜（AAS、AES等儀器作為色譜儀的檢測器獲得比較準確的定性信息。由于保留值（保留時間、保留指數(shù)等）定性受溫度影響，因此應(yīng)嚴格控制溫度；當兩個化合物的保留值相同或相近時，容易出現(xiàn)錯判。第109頁/共151頁 （1）

32、 校正因子fi分為絕對和相對校正因子兩種。絕對校正因子為iiiAWf 第110頁/共151頁絕對校正因子受實驗條件的影響，定量分析時必須與實際樣品在相同條件下測定標準物質(zhì)的校正因子。因此常用相對校正因子： 相對校正因子f 指某物質(zhì)i與一選擇的標準物質(zhì)S的絕對校正因子之比。 即相對校正因子只與檢測器類型有關(guān)，而與色譜條件無關(guān)。常用于作為標準物質(zhì)S的有苯（熱導檢測器）和庚烷（氫火焰離子化檢測器）等。ssiisiiAWAWfff/第111頁/共151頁（2）定量分析的方法A、歸一化法niiiniifAW11niiixxifAfAW1%若流出色譜柱組分的總量為：則X組分所占的百分含量為歸一化法是將所有

33、組分的峰面積Ai分別乘以它們的相對校正因子后求和，即所謂“歸一”采用歸一化法進行定量分析的前提條件是樣品中所有成分都要能從色譜柱上洗脫下來，并能被檢測器檢測。第112頁/共151頁 B、外標法 將某組分的峰面積與該組分標準峰面積直接比較定量?；虿捎脴藴是€法定量：AtRAxtRx第113頁/共151頁C、 內(nèi)標法比較標準質(zhì)和被測組分的峰面積，從而確定被測組分的濃度。ssiisiAfAfWWsssiiiWAfAfW 由于標準物質(zhì)和被測組分處在同一基體中，因此可以消除基體帶來的干擾。而且當儀器參數(shù)和洗脫條件發(fā)生非人為的變化時，標準物質(zhì)和樣品組分都會受到同樣影響，這樣消除了系統(tǒng)誤差。第114頁/共1

34、51頁第115頁/共151頁第116頁/共151頁內(nèi)標物應(yīng)滿足的要求：l在所給定的色譜條件下具有一定的化學穩(wěn)定性；l在接近所測定物質(zhì)的保留時間內(nèi)洗脫下來；l與兩個相鄰峰達到基線分離；l物質(zhì)特有的校正因子應(yīng)為已知的或者可測定；l與待測組分有相近的濃度和類似的保留行為；l具有較高的純度。第117頁/共151頁環(huán)境水樣中芳香烴，殺蟲劑，除草劑，水中銻形態(tài)石油原油成分、汽油中各種烷烴和芳香烴化工噴氣發(fā)動機燃料中烴類，石蠟中高分子烴食品、水果、蔬菜植物精煉油中各種烯烴、醇和酯，亞硝胺，香料中香味成分，人造黃油中的不飽和十八酸，牛奶中飽和和不飽和脂肪酸生物植物中萜類，微生物中胺類、脂肪酸類、脂肪酸酯類醫(yī)藥

35、血液中汞形態(tài)、中藥中揮發(fā)油應(yīng)用領(lǐng)域分析對象舉例法醫(yī)學血液中酒精，尿中可卡因、安非他命，奎寧及其代謝物，火藥成分，縱火樣品中的汽油氣相色譜的應(yīng)用舉例第118頁/共151頁第四節(jié) 高效液相色譜法 High Performance Liquid Chromatography, HPLC一、概述氣相色譜只適合分析較易揮發(fā)、且化學性質(zhì)穩(wěn)定的有機化合物，而HPLC則適合于分析那些用氣相色譜難以分析的物質(zhì)，如揮發(fā)性差、極性強、具有生物活性、熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)。所以，HPLC的應(yīng)用范圍已經(jīng)遠遠超過氣相色譜。 通常將液相色譜法按分離機理分成吸附色譜法、分配色譜法、離子色譜法和凝膠色譜法四大類。其實，有些液相色譜方

36、法并不能簡單地歸于這四類。 第119頁/共151頁吸附色譜吸附能，氫鍵異構(gòu)體分離、族分離，制備 分配色譜疏水分配作用各種有機化合物的分離、分析與制備凝膠色譜溶質(zhì)分子大小高分子分離，分子量及其分布的測定離子交換色譜庫侖力無機離子、有機離子分析手性色譜立體效應(yīng)手性異構(gòu)體分離，藥物純化 類 型 主要分離機理 主要分析對象或應(yīng)用領(lǐng)域親和色譜生化特異親和力蛋白、酶、抗體分離，生物和醫(yī)藥分析第120頁/共151頁第121頁/共151頁二、高效液相色譜儀第122頁/共151頁檢測器高壓輸液泵 高壓輸液泵 系統(tǒng)輸液系統(tǒng)進樣分離系統(tǒng)檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)第123頁/共151頁1、輸液系統(tǒng) (1) 高壓輸液泵高壓輸

37、液泵是液相色譜儀的關(guān)鍵部件，其作用是將流動相以穩(wěn)定的流速或壓力輸送到色譜系統(tǒng)。輸液泵的穩(wěn)定性直接關(guān)系到分析結(jié)果的重復(fù)性和準確性。高壓輸液泵在線脫氣裝置第124頁/共151頁(2)在線脫氣裝置在線脫氣裝置用于脫去流動相中的溶解氣體，流動相先經(jīng)過脫氣裝置再輸送到色譜柱。除在線脫氣裝置外，目前也采用超聲脫氣、真空脫氣等方式。脫氣不好時有氣泡，導致流動相流速不穩(wěn)定，造成基線飄溢，噪音增加。第125頁/共151頁（3）梯度洗脫裝置通過兩個輸液泵流速的變化，改變流動相的洗脫能力，其作用與氣相色譜的程序升溫類似。ABABCC第126頁/共151頁2、進樣系統(tǒng)通常采用六通伐進樣：色譜柱色譜柱泵泵12進樣第12

38、7頁/共151頁3、色譜柱Normal column5-um、4.6-umNarrow bore column1-3 umMicro column 1 um色譜柱是實現(xiàn)分離的核心部件，要求柱效高、柱容量大和性能穩(wěn)定。柱性能與柱結(jié)構(gòu)、填料特性、填充質(zhì)量和使用條件有關(guān)。 第128頁/共151頁4、檢測器 作用 用來連續(xù)監(jiān)測經(jīng)色譜柱分離后的流出物的組成和含量變化的裝置。目前最常用的檢測器主要有：紫外-可見檢測器熒光檢測器電化學檢測器蒸發(fā)光散射檢測器質(zhì)譜檢測器第129頁/共151頁（1）紫外-可見檢測器光源檢測室光柵二極管陣列檢測器第130頁/共151頁（2）熒光檢測器許多有機化合物，特別是芳香族化合

39、物、被一定強度和波長的紫外光照射后，發(fā)射出較激發(fā)光波長要長的熒光。但可以與發(fā)熒光物質(zhì)反應(yīng)衍生化后檢測。 特點： 有非常高的靈敏度和良好的選擇性，靈敏度要比紫外檢測法高23個數(shù)量級，特別適合于藥物和生物化學樣品的分析。第131頁/共151頁熒光檢測器結(jié)構(gòu)示意圖光源檢測器濾光片檢測室第132頁/共151頁（3）蒸發(fā)光散射檢測器蒸發(fā)光散射檢測器適合于無紫外吸收、無電活性和不發(fā)熒光的樣品的檢測。第133頁/共151頁（4）電化學檢測器（以電導檢測器為例）電導儀電極電極第134頁/共151頁問題電導檢測器怎樣消除流動相電導的干擾？例如，采用陽離子交換色譜分離堿金屬離子時，通常用HCl作為流動相。第135

40、頁/共151頁三、液相色譜分離模式一、吸附色譜（adsorption chromatography） 原理：基于被測組分在固定相表面具有吸附作用，且各組分的吸附能力不同，使組分在固定相中產(chǎn)生保留和實現(xiàn)分離。 固定相： 固定相通常是活性硅膠、氧化鋁、活性炭、聚乙烯、聚酰胺等固體吸附劑，所以吸附色譜也稱液固吸附色譜?；钚怨枘z最常用。第136頁/共151頁流動相： 弱極性有機溶劑或非極性溶劑與極性溶劑的混合物，如正構(gòu)烷烴（己烷、戊烷、庚烷等）、二氯甲烷/甲醇、乙酸乙酯/乙腈等。 二、分配色譜 應(yīng)用： 吸附色譜用于結(jié)構(gòu)異構(gòu)體分離和族分離仍是最有效的方法，如農(nóng)藥異構(gòu)體分離、石油中烷、烯、芳烴的分離。 缺點是容易產(chǎn)生不對稱峰和拖尾現(xiàn)象。原理： 主要基于樣品分子在流動相和固定相間的溶解度不同（分配作用）而實現(xiàn)分離的液相色譜分離模式。 第137頁/共151頁液-液分配色譜固定相的液體往往容易溶解到流動相中去，所以重現(xiàn)性很差，不大為人們所采用。后來發(fā)展起來的鍵合固定相以化學鍵合的方法將功能分子