液相色譜吸附色譜

液相色譜吸附色譜第一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日第一節(jié)吸附色譜一、基本原理吸附色譜是根據(jù)所用的吸附劑對被分離物質(zhì)的吸附能力不同，在流動相作用下，使各組分分離的色譜方法；其中固定相為吸附劑，一般為固體，所以又稱液固色譜。要求：固定相→吸附劑（硅膠或AL2O3）具有表面活性吸附中心

第二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日在吸附色譜中

tR=tm（1＋K·Vs/Vm）

VR=Vm＋K·VS其中K是吸附平衡常數(shù)，Vs為固定相，即吸附劑的吸附表面積，也可以用吸附劑的量來表示。在吸附劑上存在著吸附平衡，即吸附解吸附；若組分的吸附能力強，則在吸附狀態(tài)時間長，解吸附狀態(tài)時間短，即tR’大，保留時間長，K(K’)大。第三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日分離機制：吸附系數(shù)注：Ka與組分的性質(zhì)、吸附劑的活性、流動相的性質(zhì)及溫度有關(guān)next吸附平衡Xm+nYa?Xa+nYm

第四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日分離機制：注：Ka與組分的性質(zhì)、吸附劑的活性、流動相的性質(zhì)及溫度有關(guān)分離機制：

各組分與流動相分子爭奪吸附劑表面活性中心利用吸附劑對不同組分的吸附能力差異而實現(xiàn)分離吸附→解吸→再吸附→再解吸→無數(shù)次洗脫→分開

m.流動相；a.吸附劑；Xm.流動相中溶質(zhì)分子；Ym.流動相分子；Xa.被吸附的溶質(zhì)分子第五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日二、吸附等溫線

吸附等溫線可用來描述分配系數(shù)K（吸附平衡常數(shù)）隨組分濃度變化的規(guī)律。即在一定溫度下，組分在吸附劑上達到平衡時，用組分在固定相中的量（在固定相上被吸附著的濃度）對組分在流動相中的濃度（未被吸附）作圖，即得吸附等溫線。第六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日1、線性等溫線

K=tgα=CS/Cm

特點：組分的K為一常數(shù)，不隨組分的濃度而變化；雖然組分的前沿、中心、尾部濃度不等，但由于K與濃度無關(guān)，是常數(shù)，所以組分的分子以相同的速度遷移，得到完全對稱的峰；組分的保留時間，不隨樣品的濃度而變化。三種吸附等溫線

第七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日2、凸型等溫線（Langmuir型等溫線）特點：K是濃度的函數(shù)，隨濃度而變化；當組分濃度增大時，K減小，組分更多地分配于流動相中；對于組分譜帶中，不同濃度區(qū)域的分子（前、中、后），因濃度不同，K不同；中心的濃度高，K小，遷移快；兩頭濃度低，K大，遷移慢，形成拖尾峰；造成譜帶不對稱，tR值偏移，譜帶展寬。第八頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日原因：吸附劑上常存在一些強烈的活性中心，當組分在吸附劑上被吸附時，先占據(jù)活性能力最強的活性中心，然后占據(jù)次強的、弱的、最弱的，這樣，當樣品量大時，少部分占據(jù)強吸附中心；其它的在弱吸附中心，則移動快，K值小，所以隨濃度的增大，K減小，移動快?？朔椒ǎ篴、減少上樣量，使之在線性容量內(nèi)（線性容量，即吸附等溫線為線性的區(qū)間所對應(yīng)的組分的濃度區(qū)間）。b、覆蓋強活性中心（用極性物質(zhì)），增大線性容量用某種物質(zhì)覆蓋強活性中心，減低其吸附能力的過程，叫減活。第九頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日3、凹型等溫線（反langmuir型等溫線）隨濃度大，K大；則濃度大的區(qū)域移動慢，形成伸舌頭峰。原因：a、化學(xué)吸附b、相對于流動相超載，即當樣品量過大時，局部濃度過高，流動相對其溶液能力有限，只能洗脫少量，所以濃度低處移動快?？朔簻p少上樣量。第十頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日（一）吸附劑的類型1、極性吸附劑吸附劑表面是極性的，選擇性吸附極性大的化合物。極性強，則保留能力強。2、非極性吸附劑吸附力主要靠色散力，即大分子量的化合物、易極化的化合物。三、常用吸附劑—

多孔、微粒狀物質(zhì)第十一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日（二）吸附劑的吸附能力（活性）1、影響吸附劑吸附能力的因素：吸附劑的表面積吸附劑表面的化學(xué)組成及表面原子或基團的幾何排列含水量（對極性吸附劑來講）含水量越多，則吸附能力越弱第十二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日2、吸附能力的定量指標——活度活度：使吸附劑的活性標準化，它反映了吸附劑的活性與含水量的關(guān)系。方法：Brockman法樣品：六種標準染料（0.04％w/v）10ml（石油醚溶解）色譜柱：干法裝柱，柱長5cm將樣品上柱，用20ml洗脫劑（石油醚—苯=4:1）洗脫，用染料在柱上位置來確定吸附劑的活度。第十三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日第十四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日3、活度級別

I級→V級含水量→增大吸附能力→降低活性→下降第十五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日4、活化將吸附劑加熱，去除其吸附的水的過程。5、減活加入減活劑，降低吸附劑活性第十六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日（三）常用吸附劑—硅膠、氧化鋁

1、硅膠（SiO2·xH2O）

結(jié)構(gòu)：內(nèi)部——硅氧交聯(lián)結(jié)構(gòu)→多孔結(jié)構(gòu)表面——有硅醇基→氫鍵作用→吸附活性中心

Ⅰ游離羥基Ⅱ鍵合羥基Ⅲ硅醚結(jié)構(gòu)（非極性，對極性化合物不保留）第十七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日特性：

1）與極性物質(zhì)或不飽和化合物形成氫鍵物質(zhì)極性↑，吸附能力↑→強極性吸附中心，不易洗脫

2）吸水→失活→105～110OC烘干30分鐘(可逆失水)→吸附力最大→500OC烘干(不可逆失水)→活性喪失，無吸附力適用：

分析酸性或中性物質(zhì)

第十八頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日

含水量%

硅膠的活性

0I級

5II級

15III級

25IV級

38V

級

第十九頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日續(xù)前2、氧化鋁：分離親脂性成分活化：400℃，6h→Ⅰ～Ⅱ級加入相應(yīng)的水→Ⅲ～Ⅳ級堿性氧化鋁pH9～10適于分析堿性、中性物質(zhì)中性氧化鋁pH～7.5適于分析酸性堿性和中性物質(zhì)酸性氧化鋁pH4～5適于分析酸性、中性物質(zhì)第二十頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日

含水量%

氧化鋁的活性

0I級

3II級

6III級

10IV級

15V級

第二十一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日（四）極性吸附劑對化合物的選擇性1、極性吸附劑選擇性吸附極性大的化合物2、化合物的極性大小，由化合物的官能團決定常見官能團的極性大?。和椋枷济眩枷趸衔铮迹ǘ装罚荃ヮ悺芡苋剂虼迹及奉悾减０罚即迹挤樱剪人崤袛嗷衔飿O性大小時：基團母核相同時，則分子中基團的極性大，整個分子的極性大；極性基團多，極性大分子中雙鍵多，吸附力強；共軛雙鍵多，吸附力強取代基的空間排列：同一母核中，羥基處于能形成分子內(nèi)氫鍵的位置，則吸附力弱于不能形成分子內(nèi)氫鍵的位置。3、非極性吸附劑給出相反順序。第二十二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日四、洗脫劑（流動相、溶劑）（一）洗脫劑的洗脫強度（對組分K值的影響）（二）洗脫劑的選擇性第二十三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日（一）洗脫劑（流動相）對組分K值的影響1、在固定相上與組分分子的競爭作用溶劑極性強→洗脫能力強→溶劑強度（ε0）大洗脫劑極性強，易被吸附劑所吸附，即易將組分分子從吸附劑上置換下來，即洗脫能力強，稱之為強洗脫劑或溶劑強度大。2、流動相對組分的溶解能力對組分溶解度大→洗脫能力強→溶劑強度（ε0）大吸附劑對組分的吸附能力一定時，則流動相對組分的溶解能力越強，組分溶解在流動相中越多，組分的K值越小，移動越快。第二十四頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日3、各種溶劑的極性順序（即強度順序）根據(jù)溶劑的極性判斷（如前）根據(jù)文獻中ε0值比較實驗確定4、混合溶劑的強度。P’=ΦaPa+ΦbPb其中Φ為體積分數(shù)；P為極性參數(shù)第二十五頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日（二）洗脫劑（流動相）的選擇性1、溶劑與組分分子之間的作用力色散作用、偶極作用、氫鍵作用、介電作用2、溶劑的分類以上四種作用力中，主要考慮偶極、氫鍵作用力，按它們的大小，把常用的溶劑分類

第二十六頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日常用溶劑分類組別溶劑名稱I脂肪族醚、三烷基胺II脂肪醇III吡啶衍生物、THF、酰胺（除甲酰胺外）、乙二醇醚、亞砜IV乙二醇、苯甲醇、甲酰胺、乙酸VCH2Cl2、二氯乙烷VI酮、酯、腈、聚酯VII鹵代芳氫、芳氫、芳香醚、硝基化合物VIII水、氯仿、間甲苯酚、氟烷醇第二十七頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日第二十八頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日3、溶劑選擇性處于同一組的溶劑，在色譜分離中具有相似的選擇性；在分組三角形中相差較遠的組中的溶劑，其選擇性相差較大：Ⅰ組：良好的質(zhì)子受體（醚、胺等），優(yōu)先與含羥基化合物（如酚、羧酸等）作用；Ⅱ組：既可作為質(zhì)子受體，又可作為質(zhì)子給體；Ⅷ組：良好的質(zhì)子給體溶劑（H2O、CHCl3等），與堿性樣品優(yōu)先作用。Ⅴ—Ⅶ組（硝基化合物、腈、胺等）：與偶極矩大的組分之間的作用力大。4、改善選擇性根據(jù)組分的性質(zhì)，選擇合適的溶劑。利用多元溶劑，既可調(diào)節(jié)K值，又可調(diào)節(jié)選擇性。第二十九頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日3、溶劑選擇性處于同一組的溶劑，在色譜分離中具有相似的選擇性；4、改善選擇性根據(jù)組分的性質(zhì)，選擇合適的溶劑。利用多元溶劑，既可調(diào)節(jié)K值，又可調(diào)節(jié)選擇性。第三十頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日吸附劑、被分離物質(zhì)、流動相的選擇原則第三十一頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日五、吸附色譜分離體系的系統(tǒng)選擇

（一）選擇固定相（吸附劑）（二）洗脫劑的選擇（流動相的選擇）第三十二頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日（一）選擇固定相（吸附劑）1、固定相的吸附能力：極性固定相：組分分子極性官能團多，則吸附作用強?！蛛x極性組分非極性固定相：分離非極性組分3、固定相的預(yù)處理活度級別、活化、減活

第三十三頁，共三十九頁，編輯于2023年，星期日（二）洗脫劑的選擇（流動相的選擇）選擇流動相時，需同時對固定相、流動相及組分的性質(zhì)全面考慮。1、對溶劑的要求:穩(wěn)定、粘度低、能溶解樣品，浸潤固定相、高純度、揮發(fā)性好、安全價廉2、一般步驟根據(jù)固定相和組分的性質(zhì)，選擇一合適強度的溶劑，使K’值在2～5范圍內(nèi)，即選用不同溶劑調(diào)節(jié)K’=2～5。若在一定n下，不能很好分離，則需改善系統(tǒng)的選擇性，此時可根據(jù)組分的性質(zhì)，選用二元溶劑系統(tǒng)來改善選擇性，同時保持一定的溶劑強度，即使K’在2～5?？赏ㄟ^實驗選擇不同組別的溶劑來篩選。若二元溶劑仍不湊效，可試用三元溶劑。第三十四頁，共