7儀器分析色譜解析課件

1、第一節(jié) 概述 Introduction 色譜法是一種物理化學(xué)分離方法,利用不同物質(zhì)在兩相（固定相和流動(dòng)相）中具有 不同的分配系數(shù)（或吸收系 數(shù)，滲透性等）,當(dāng)兩相做 相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，這種物質(zhì)在兩相中反復(fù)多次分配,從而使各物質(zhì)得到完全的分離。之后，通過檢測(cè)器得以檢測(cè)，進(jìn)行定性定量分析。第七章 色譜分析法Chromatography1906 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

2、出現(xiàn)毛細(xì)管電泳和毛細(xì)管電動(dòng)色譜等一系列新的色譜分析方法。一、歷史分離對(duì)象 -植物色素 色譜柱 - 玻璃管 固定相 - 碳酸鈣 流動(dòng)相 - 石油醚ts二、分類按流動(dòng)相分氣相色譜（GC）液相色譜（LC）超臨界流體色譜（SFC）按機(jī)理分吸附色譜分配色譜離子交換色譜排阻色譜紙色譜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、分類最新進(jìn)展微柱色譜毛細(xì)管電動(dòng)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(hào)隨時(shí)間變化的曲線。色譜流出曲線示意圖WbW1/21/2h0.607h2色譜流出曲線根據(jù)色譜峰的個(gè)數(shù)，

3、可以判斷樣品中所含組分的最少個(gè)數(shù)；根據(jù)色譜峰的保留值，可以進(jìn)行定性分析；根據(jù)色譜峰的面積或峰高，可以進(jìn)行定量分析；根據(jù)色譜峰的保留值及其區(qū)域?qū)挾龋梢栽u(píng)價(jià)色譜柱分離效能；根據(jù)色譜峰兩峰間的距離，可以評(píng)價(jià)固定相（或流動(dòng)相）選擇是否合適。2、常用術(shù)語（1）基線無組分通過色譜柱時(shí)，檢測(cè)器的噪音隨時(shí)間變化的曲線。(2)峰高(3)峰寬峰底寬 Wb 峰半寬W1/2標(biāo)準(zhǔn)偏差 色譜參數(shù)示意圖1/2h0.607hW1/22WbtRt0（4）保留值保留時(shí)間tR進(jìn)樣到出現(xiàn)色譜峰的時(shí)間保留體積VR進(jìn)樣到出現(xiàn)色譜峰時(shí)消耗的流動(dòng)相體積死時(shí)間t0流動(dòng)相流過色譜柱的時(shí)間死體積V0色譜柱的空隙體積F流動(dòng)相流動(dòng)線速度(5)相對(duì)保

4、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（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(dá)平衡后，組分在固定相和流動(dòng)相濃度的比值分配比（容量因子）：一定溫度與壓力下兩相達(dá)平衡后，組分在固定相和流動(dòng)相量的比值固定相重量流動(dòng)相重量分配系數(shù) K（熱力學(xué)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 K值大的組分后出峰K與k的關(guān)系：（6）分配比(容量因子)k與保留值的關(guān)系色譜基本保留方程證明：當(dāng)組分一半流出色譜柱時(shí)色譜基本保留方程四、分離效能指標(biāo)1、選擇性（相對(duì)保留值r）(重復(fù)ppt13)相對(duì)保留值由兩組

5、分的熱力學(xué)性質(zhì)決定，與色譜柱的長(zhǎng)短粗細(xì)無關(guān)。2、峰寬度3、分離度(分辨率, 色譜峰分離度)分離度考慮了保留時(shí)間和峰寬度，是一個(gè)綜合指標(biāo)：R 1.0兩峰有部分重疊R = 1.0兩峰達(dá)98%分離，兩峰基本分離R 1.5兩峰達(dá)99.7%分離，完全分離的標(biāo)準(zhǔn)）中國(guó)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(biāo)志小結(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(shí)間達(dá)到最佳的分離效果。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。塔板理論的四個(gè)假設(shè)1、在柱內(nèi)一小段長(zhǎng)度H內(nèi)，組分可以在兩相間迅速達(dá)到平衡。這一小段柱長(zhǎng)稱

6、為理論塔板高度H。2、流動(dòng)相（如載氣）進(jìn)入色譜柱不是連續(xù)進(jìn)行的，而是脈動(dòng)式，每次進(jìn)氣為一個(gè)塔板體積（Vm）。3、所有組分開始時(shí)存在于第0號(hào)塔板上，而且試樣沿軸（縱）向擴(kuò)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)。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(dāng) N = 0r = 0A組分在兩相分配達(dá)平衡后：流動(dòng)相分量=固定相分量=r0r1r2。rn下表列出經(jīng)過各級(jí)轉(zhuǎn)移后組分在每一級(jí)塔板中的量：r0r1r2。rn當(dāng)經(jīng)過1次轉(zhuǎn)移（N=1）以后：第0級(jí)塔板：r = 0組分的分量 =第1級(jí)塔板：r = 1組分的分量 =組分在兩級(jí)塔板上的量可表示為：若抽

7、象成一個(gè)規(guī)律：由上表可以看出，經(jīng)N次轉(zhuǎn)移后，組分在各級(jí)塔板上的量符合二相式分布，即當(dāng)N = 4時(shí)，組分分布在5級(jí)塔板上：以A組分為例，5級(jí)塔板上的分量分別是：任一級(jí)塔板上的分量為 的展開式對(duì)應(yīng)的一項(xiàng)，可用一個(gè)通式表示：當(dāng)求 最后一級(jí)塔板的組分的量時(shí)，r = n，以作圖，即得色譜流出曲線，因此上式稱為流出曲線方程。tCtRCmax對(duì)于兩個(gè)組分A和B，如果k不同，則流出曲線的形狀不同：由于所獲得的流出曲線在N很大時(shí)呈正態(tài)分布，因此可將流出曲線方程轉(zhuǎn)化為正態(tài)分布方程形式：將此方程與標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布曲線方程比較：可知：所以：或：根據(jù)：所以：n 稱為色譜柱的理論塔板數(shù)。因?yàn)閠R是熱力學(xué)常數(shù)，當(dāng)色譜柱的長(zhǎng)度一

8、定，理論板數(shù)目n越大，色譜峰越窄。neff 與 n 的關(guān)系：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(cè)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)2、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；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(duì)氣體成分而言，亦可是氣-固項(xiàng)或氣-液相。問題怎樣提高色譜柱的理論塔板數(shù)n，從而提高色譜柱的效率？ 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(duì)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(dǎo)下從實(shí)驗(yàn)

9、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：Van Deemter方程式中 u流動(dòng)相流動(dòng)的線速度（1）A渦流擴(kuò)散項(xiàng)：指固定相填充不均勻引起的擴(kuò)散為填充的不規(guī)則因子dp固定相顆粒粒徑渦流擴(kuò)散示意圖結(jié)論：細(xì)而均勻的顆粒，填充的越均勻，A，H，柱效n 表現(xiàn)在渦流擴(kuò)散所引起的色譜峰變寬現(xiàn)象減輕，色譜峰較窄。（2）B/u 縱向分子擴(kuò)散項(xiàng)指分子沿色譜柱軸向擴(kuò)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(shí)使用。 減少分析時(shí)間并使峰變窄。 增加柱流失，引起基線漂移。 可設(shè)多階程序升溫。 HP689

10、0 可設(shè)“快速變化速率”至 120C/min。柱溫操作第三節(jié) 氣相色譜儀一、氣相色譜儀載氣凈化器流量計(jì)色譜柱柱箱汽化室檢測(cè)器記錄器進(jìn)樣放空氣相色譜儀流程圖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(jìn)樣口檢測(cè)器電子部件PC限流器典型的氣相色譜須使用GC 專用銅管或不銹鋼管。塑料管會(huì)滲透O2和其它污染物。還可能會(huì)釋放其它可被檢測(cè)到的干擾物。管子使用前先用溶劑沖洗，載氣吹干。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。每隔一定時(shí)間，應(yīng)對(duì)所有外加接頭進(jìn)檢漏（大約每隔 4-6個(gè)月。管路和凈化器5975 MSD 和 6890 GC氣相色譜儀主要包括四部分：1、載氣系統(tǒng)2、進(jìn)樣

11、系統(tǒng)3、分離系統(tǒng)4、檢測(cè)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(qiáng)和流速，由壓強(qiáng)計(jì)指示氣體壓強(qiáng)，然后進(jìn)入檢測(cè)器熱導(dǎo)池的參考臂，繼而進(jìn)入色譜柱。最后通過熱導(dǎo)池、流量計(jì)而放入大氣。氣相色譜對(duì)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 質(zhì)量數(shù)的峰寬平滑對(duì)稱的峰合適的電子倍增器電壓適當(dāng)?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(duì)豐度合適的同位素比例標(biāo)準(zhǔn)譜圖調(diào)諧報(bào)告（3）常用的載氣：氮?dú)鈿錃夂?、進(jìn)樣系統(tǒng)包括進(jìn)樣裝置和汽化室。進(jìn)樣通常用微量注射器和進(jìn)樣閥將樣品引入。液體樣品引入后需要瞬間汽化。汽化在

12、汽化室進(jìn)行。對(duì)汽化室的要求是：（1）體積??；（2）熱容量大；（3）對(duì)樣品無催化作用載氣入口接色譜柱散熱片加熱塊汽化室示意圖對(duì)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(diǎn)裂解器載氣入口尼龍6/66共聚物在6500C的裂解色譜圖3、分離系統(tǒng)色譜柱填充柱毛細(xì)管柱固定相固體固定相：固體吸附劑液體固定相：由擔(dān)體和固定液組成柱長(zhǎng) (米)I.D. (mm).5-102-45-100.5305-100.1-.25填充柱530系列柱細(xì)孔徑柱填充柱開管柱（毛細(xì)管柱）壁涂開管柱色譜柱類型（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

13、；（2）液體固定相擔(dān)體固定液固定液的選擇：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(diǎn)高保留時(shí)間長(zhǎng)（B）中等極性組分分離中等極性固定相，沸點(diǎn)與分子間力同時(shí)起作用（C）強(qiáng)極性組分分離強(qiáng)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例如：苯和環(huán)己烷的色譜分離苯沸點(diǎn)80.10C環(huán)己烷沸點(diǎn)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6.37.4.3毛細(xì)管柱固定液的分類幾種常見

14、的固定液的相對(duì)極性4、控溫系統(tǒng)作用K是熱力學(xué)常數(shù)，隨溫度變化，溫度越高，K值越小，因此保留時(shí)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恒溫和程序升溫分析烴類化合物5、檢測(cè)器作用：將色譜分離后的各組分的量轉(zhuǎn)變成可測(cè)量的電信號(hào)，然后紀(jì)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(jiǎn)單通用性強(qiáng)常用檢測(cè)器：熱導(dǎo)檢測(cè)器氫火焰離子化檢測(cè)器電子捕獲檢測(cè)器一、熱導(dǎo)檢測(cè)器(Thermal Conductivity Detector, TCD) 某些氣體和蒸汽的熱導(dǎo)系數(shù)氣體 00C1000C氣體 00C1000CH217.4122.4甲烷3.014.56He14.5717.41乙烷1.80

15、3.06N22.433.14丙烷1.512.64空氣2.173.14正丁烷 1.342.34CO21.472.22甲醇1.422.30熱導(dǎo)檢測(cè)器的主要特點(diǎn):(1) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(2) 對(duì)無機(jī)物和有機(jī)物都有響應(yīng)(3) 靈敏度不高2、氫火焰離子化檢測(cè)器Flame Ionization Detector (FID)有機(jī)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(jìn)行分析。載氣+樣品組分H2空氣極化極收集極放大記錄離子流方向氫火焰離子化檢測(cè)器的特點(diǎn)：（1）靈敏度高，線性范圍寬（2）適于有機(jī)物的檢測(cè)（3）不能檢測(cè)惰性氣體、空氣、水、CO、CO2、NO、SO2等氣體3、電子俘獲檢測(cè)器(p233)載氣在-射

16、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(fù)性的原子捕獲電子生成穩(wěn)定的負(fù)離子，并與載氣正離結(jié)合，使基流信號(hào)下降，根據(jù)信號(hào)是否降低和降低程度，可檢測(cè)組分。放射源（-）不銹鋼棒（+）放大與檢測(cè)系統(tǒng)電子俘獲檢測(cè)器的特點(diǎn)：（1）對(duì)鹵素、硫、磷、氮、氧有很強(qiáng)的響應(yīng)；（2）靈敏度高，可用于痕量農(nóng)藥殘留物的分析；（3）線性范圍較窄4、火焰光度檢測(cè)器（Flame Photometric Detector，F(xiàn)PD）是一種對(duì)硫磷選擇性的檢測(cè)器，這兩種元素燃燒中被激發(fā)，從而、發(fā)射特征的光信號(hào)：2RS SO2SO2 + H2S2*S2 + hvS394 nmP526 nm燃燒5、其它檢測(cè)器（1

17、）GC-MS（2）GC-FTIR7.3.3.1檢測(cè)器的性能指標(biāo)（1）靈敏度（Sensitivity）S:指樣品量變化引起信號(hào)變化的程度，程度越大靈敏度越高。RQQR單位濃度（或質(zhì)量）的物質(zhì)通過檢測(cè)器時(shí)所產(chǎn)生信號(hào)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（2）檢測(cè)限（Detection Limit）三倍噪音所相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)的量稱為檢測(cè)限N為噪音，單位為mV噪聲(基線): 無樣品通過檢測(cè)器時(shí)基線的起伏，決定著能被檢測(cè)到的濃度。（3）線性范圍（Linear range）指檢測(cè)器信號(hào)與樣品濃度（或量）之間成正

18、比關(guān)系的范圍?；€漂移：基線向一個(gè)方向有規(guī)律移動(dòng)。產(chǎn)生原因：柱溫或載氣緩慢變化，電子元器件性質(zhì)變壞，固定液流失等等小結(jié)氣相色譜儀主要包括四部分：1、載氣系統(tǒng)2、進(jìn)樣系統(tǒng)3、分離系統(tǒng)4、檢測(cè)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)分析儀器的項(xiàng)目規(guī)劃的調(diào)研，考察了部分地區(qū)質(zhì)檢部門縣級(jí)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)和基層口岸實(shí)驗(yàn)室的能力、裝備和建設(shè)情況。在這些檢測(cè)機(jī)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(jì)等產(chǎn)品。通過調(diào)研，我們可以發(fā)現(xiàn)，這些檢測(cè)機(jī)構(gòu)裝備的都是國(guó)際上的知名品牌，僅有原子熒光光譜儀是國(guó)產(chǎn)的。進(jìn)口品牌：沃特世（Wat

19、ers）、安捷倫（Agilent）、日本島津（Shimadzu）、美國(guó)科學(xué)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(guó)諾爾（Knauer）、貝克曼（Bekman）國(guó)產(chǎn)品牌（含國(guó)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。休息7.5 定性與定量分析二、氣相色譜分析方法1、定性分析（1）保留時(shí)間定性法（已知物對(duì)照方法） 在一定的色譜系統(tǒng)和操作條

20、件下，每種物質(zhì)都有一定的保留時(shí)間，如果在相同色譜條件下，未知物的保留時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相同，則可初步認(rèn)為它們?yōu)橥晃镔|(zhì)。為了提高定性分析的可靠性，還可進(jìn)一步改變色譜條件（分離柱、流動(dòng)相、柱溫等）或在樣品中添加標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，如果被測(cè)物的保留時(shí)間仍然與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)一致，則可認(rèn)為它們?yōu)橥晃镔|(zhì)。（2）保留指數(shù)（I）定性法以正購?fù)闊N為參考標(biāo)準(zhǔn)，某一未知組分的保留行為用兩個(gè)緊靠近它的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（正構(gòu)烷烴）來標(biāo)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(dāng)于正構(gòu)烷烴C原子的數(shù)例如：苯在某柱子上的Ix = 733表示苯在該柱上的保留值相當(dāng)于

21、含7.33個(gè)碳原子的正構(gòu)烷烴的保留值。所以保留指數(shù)可計(jì)算如下：N，N+n 分別為兩個(gè)正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù), n最好等于1C7C8苯（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(cè)器獲得比較準(zhǔn)確的定性信息。由于保留值（保留時(shí)間、保留指數(shù)等）定性受溫度影響，因此應(yīng)嚴(yán)格控制溫度；當(dāng)兩個(gè)化合物的保留值相同或相近時(shí)，容易出現(xiàn)錯(cuò)判。 （1） 校正因子fi分為絕對(duì)和相對(duì)校正因子兩種。絕對(duì)校正因子為絕對(duì)校正因子受實(shí)驗(yàn)條件的影響，定量分析時(shí)必須與實(shí)際樣品在相同條件下測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的校正因子。因此常用相對(duì)校正因子： 相對(duì)校正

22、因子f 指某物質(zhì)i與一選擇的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)S的絕對(duì)校正因子之比。 即相對(duì)校正因子只與檢測(cè)器類型有關(guān)，而與色譜條件無關(guān)。常用于作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)S的有苯（熱導(dǎo)檢測(cè)器）和庚烷（氫火焰離子化檢測(cè)器）等。（2）定量分析的方法A、歸一化法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組分的峰面積Ai分別乘以它們的相對(duì)校正因子后求和，即所謂“歸一”采用歸一化法進(jìn)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(cè)器檢測(cè)。 B、外標(biāo)法 將某組分的峰面積與該組分標(biāo)準(zhǔn)峰面積直接比較定量。或采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量：AtRAxtRxC、 內(nèi)標(biāo)法比較標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)和被測(cè)組分的峰面積，從而確定被測(cè)組分的

23、濃度。由于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和被測(cè)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(dāng)儀器參數(shù)和洗脫條件發(fā)生非人為的變化時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和樣品組分都會(huì)受到同樣影響，這樣消除了系統(tǒng)誤差。內(nèi)標(biāo)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(xué)穩(wěn)定性；l在接近所測(cè)定物質(zhì)的保留時(shí)間內(nèi)洗脫下來；l與兩個(gè)相鄰峰達(dá)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(cè)定；l與待測(cè)組分有相近的濃度和類似的保留行為；l具有較高的純度。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(dòng)機(jī)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

24、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)藥血液中汞形態(tài)、中藥中揮發(fā)油應(yīng)用領(lǐng)域分析對(duì)象舉例法醫(yī)學(xué)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(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的有機(jī)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(qiáng)、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(yuǎn)遠(yuǎn)超過氣相色譜。 通常將液相色譜法按分離機(jī)理

25、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(shí)，有些液相色譜方法并不能簡(jiǎn)單地歸于這四類。 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(jī)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(cè)定離子交換色譜庫侖力無機(jī)離子、有機(jī)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(jī)理 主要分析對(duì)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)藥分析二、高效液相色譜儀檢測(cè)器高壓輸液泵 高壓輸液泵 系統(tǒng)輸液系統(tǒng)進(jìn)樣分離系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1、輸液系統(tǒng) (1) 高壓輸液泵高壓輸液泵是液相色譜儀的關(guān)鍵部件，其作

26、用是將流動(dòng)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(zhǔn)確性。高壓輸液泵在線脫氣裝置(2)在線脫氣裝置在線脫氣裝置用于脫去流動(dòng)相中的溶解氣體，流動(dòng)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(shí)有氣泡，導(dǎo)致流動(dòng)相流速不穩(wěn)定，造成基線飄溢，噪音增加。（3）梯度洗脫裝置通過兩個(gè)輸液泵流速的變化，改變流動(dòng)相的洗脫能力，其作用與氣相色譜的程序升溫類似。ABABCC2、進(jìn)樣系統(tǒng)通常采用六通伐進(jìn)樣：色譜柱色譜柱泵泵12進(jìn)樣3、色譜柱Normal column5-um、4.6-umNarrow bore column1-3 u

27、mMicro column 1 um色譜柱是實(shí)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)。 4、檢測(cè)器 作用 用來連續(xù)監(jiān)測(cè)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(cè)器主要有：紫外-可見檢測(cè)器熒光檢測(cè)器電化學(xué)檢測(cè)器蒸發(fā)光散射檢測(cè)器質(zhì)譜檢測(cè)器（1）紫外-可見檢測(cè)器光源檢測(cè)室光柵二極管陣列檢測(cè)器（2）熒光檢測(cè)器許多有機(jī)化合物，特別是芳香族化合物、被一定強(qiáng)度和波長(zhǎng)的紫外光照射后，發(fā)射出較激發(fā)光波長(zhǎng)要長(zhǎng)的熒光。但可以與發(fā)熒光物質(zhì)反應(yīng)衍生化后檢測(cè)。 特點(diǎn)： 有非常高的靈敏度和良好的選擇性，靈敏度要比紫外檢測(cè)法高23個(gè)數(shù)量級(jí)，特別適

28、合于藥物和生物化學(xué)樣品的分析。熒光檢測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖光源檢測(cè)器濾光片檢測(cè)室（3）蒸發(fā)光散射檢測(cè)器蒸發(fā)光散射檢測(cè)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(cè)。（4）電化學(xué)檢測(cè)器（以電導(dǎo)檢測(cè)器為例）電導(dǎo)儀電極電極問題電導(dǎo)檢測(cè)器怎樣消除流動(dòng)相電導(dǎo)的干擾？例如，采用陽離子交換色譜分離堿金屬離子時(shí)，通常用HCl作為流動(dòng)相。三、液相色譜分離模式一、吸附色譜（adsorption chromatography） 原理：基于被測(cè)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(shí)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

29、也稱液固吸附色譜?；钚怨枘z最常用。流動(dòng)相： 弱極性有機(jī)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(diǎn)是容易產(chǎn)生不對(duì)稱峰和拖尾現(xiàn)象。原理： 主要基于樣品分子在流動(dòng)相和固定相間的溶解度不同（分配作用）而實(shí)現(xiàn)分離的液相色譜分離模式。 液-液分配色譜固定相的液體往往容易溶解到流動(dòng)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(xué)鍵合的方法將功能分子結(jié)合到惰性載體上，固定相就不會(huì)溶解到流動(dòng)相中去了。 鍵合固定相OHOHOHOOO+ C18H37SiCl3SiC18H37非極性鍵合固定相： 鍵合在載體表面的功能分子是烷基、苯基等非極性有機(jī)分子。如最常用的ODS（Octa Decyltrichloro Silane）柱或C18柱就是最典型的代表，其極性很小。極性鍵合固定相： 鍵合在載體表面的功能分子是具有二醇