高效液相色譜分析1

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1、第十章高效液相色譜分析(highperfomancelquidchromatography)第一節(jié)概述第二節(jié)基本原理第三節(jié)固定相與流動(dòng)相第四節(jié)高效液相色譜儀第五節(jié)定性、定量分析第一節(jié)高效液相色譜法概述與經(jīng)典液相色譜法比較與氣相色譜法比較高效液相色譜的特點(diǎn)第一節(jié)高效液相色譜法概述高效液相色譜(HPLC)是以溶劑液體為流動(dòng)相的色譜方法。按照固定相不同可分為：液液分配色譜；吸附色譜(液固色譜)；離子交換色譜；尺寸排阻色譜(凝膠滲透色譜)。早期液相色譜，包括Tswett的工作，都是在直徑1~5cm,長50~500cm的玻璃柱中進(jìn)行的。

2、為保證有一定的柱流速，填充的固定相顆粒直徑多在150~200?m范圍內(nèi)。即使這樣，流速仍然很低(<1mL/min)，分析時(shí)間仍然很長！第一節(jié)高效液相色譜法概述當(dāng)加壓增加流速(真空或空氣泵)時(shí)，盡管分析時(shí)間減少，但柱塔板高度Hmin也相應(yīng)增加了！或者說柱效下降了。為了解決分析時(shí)間及柱效問題，人們認(rèn)識(shí)到：最為有效地增加柱效的唯一方法是減小填充物的粒徑（3~10?m）！直到60年代，由于在高壓下操作的液壓設(shè)備、高效固定相以及高靈敏檢測器的出現(xiàn)及發(fā)展，才徹底解決了分析時(shí)間及柱效的問題。即所謂的高效液相色譜技術(shù)才真正得到廣泛應(yīng)用。第一節(jié)

3、高效液相色譜法概述1.高效液相色譜與經(jīng)典液相色譜方法的比較高速：HPLC采用高壓輸液設(shè)備，流速大增加，分析速度極快，只需數(shù)分鐘；而經(jīng)典方法靠重力加料，完成一次分析需時(shí)數(shù)小時(shí)。高效：填充物顆粒極細(xì)且規(guī)則，固定相涂漬均勻、傳質(zhì)阻力小，因而柱效很高?？梢栽跀?shù)分鐘內(nèi)完成數(shù)百種物質(zhì)的分離。高靈敏度：檢測器靈敏度極高：UV—10-9g,熒光檢測器—10-11g。色譜柱:柱長/cm10~2510~200柱內(nèi)徑/mm2~1010~50固定相粒度:粒徑/?m5~5075~600篩孔/目2500~300200~30色譜柱入口壓力/MPa2~200

4、.001~0.1色譜柱柱效/(理論塔板數(shù)/m)2?103~5?1042~50進(jìn)樣量/g10-6~10-21~10分析時(shí)間/h0.05~1.01~20高效液相色譜法經(jīng)典液相(柱)色譜法項(xiàng)目方法高效液相色譜法與經(jīng)典液相(柱)色譜法的比較第一節(jié)高效液相色譜法概述2.HPLC與GC的比較分析對(duì)象及范圍：GC分析只限于氣體和低沸點(diǎn)的穩(wěn)定化合物，而這些物質(zhì)只點(diǎn)有機(jī)物總數(shù)的20%；HPLC可以分析高沸點(diǎn)、高分子量的穩(wěn)定或不穩(wěn)定化合物，這類物質(zhì)占有機(jī)物總數(shù)的80%。第一節(jié)高效液相色譜法概述流動(dòng)相的選擇：GC采用的流動(dòng)相中為有限的幾種“惰性”氣

5、體，只起運(yùn)載作用，對(duì)組分作用小；HPLC采用的流動(dòng)相為液體或各種液體的混合，可供選擇的機(jī)會(huì)多。它除了起運(yùn)載作用外，還可與組分作用，并與固定相對(duì)組分的作用產(chǎn)生競爭，即流動(dòng)相對(duì)分離的貢獻(xiàn)很大，可通過溶劑來控制和改進(jìn)分離。操作溫度：GC需高溫；HPLC通常在室溫下進(jìn)行。有機(jī)溶劑或一定pH值的緩沖溶液按分離過程物理化學(xué)原理分類的各種液相色譜法的比較吸附色譜分配色譜離子色譜體積排阻色譜全多孔固體吸附劑固定液+載體高效微粒離子交換劑不同孔徑的多孔性凝膠固定相流動(dòng)相分離原理平衡常數(shù)不同極性有機(jī)溶劑不同極性有機(jī)溶劑和水不同pH值的緩沖溶液吸附

6、系數(shù)(KA)分配系數(shù)(KP)選擇性系數(shù)(KS)分布系數(shù)(KD)吸附解吸溶解揮發(fā)可逆性的離子交換多孔凝膠的滲透或過濾方法項(xiàng)目第一節(jié)高效液相色譜法概述高效液相色譜的分類第一節(jié)高效液相色譜法概述高效液相色譜的應(yīng)用范圍和局限性應(yīng)用范圍高沸點(diǎn)不易揮發(fā)，受熱不穩(wěn)定易分解，分子量大，不同極性的有機(jī)物，生物活性物質(zhì)及天然產(chǎn)物，化工產(chǎn)品及環(huán)境污染物等等。方法局限性：使用多種溶劑，成本高，且易產(chǎn)生污染，梯度洗脫比氣相色譜的程序升溫復(fù)雜缺少通用的檢測器分析具有多種沸程的石油產(chǎn)品，不能替代氣相色譜法也不能代替中、低壓液相色譜法，尤其對(duì)受壓易分解的生物

7、活性樣品第二節(jié)基本原理一、柱內(nèi)展寬在色譜柱內(nèi)各種因素引起的色譜峰擴(kuò)展叫柱內(nèi)擴(kuò)展。由氣相色譜速率理論可知，范氏方程概括了影響柱效的各種動(dòng)力學(xué)因素，將范氏方程加以修正后即可用于高效液相色譜。第二節(jié)基本原理一、柱內(nèi)展寬1.渦流擴(kuò)散填充不規(guī)則因子填充物顆粒的平均直徑第二節(jié)基本原理一、柱內(nèi)展寬2.縱向擴(kuò)散組分分子在流動(dòng)相中的擴(kuò)散系數(shù)流動(dòng)相的線速度第二節(jié)基本原理一、柱內(nèi)展寬3.傳質(zhì)阻力(1)流動(dòng)相中的傳質(zhì)阻力(Hm)(2)滯留流動(dòng)相中的傳質(zhì)阻力(Hsm)第二節(jié)基本原理一、柱內(nèi)展寬(3)固定相(液)內(nèi)的傳質(zhì)阻力(Hs)柱內(nèi)各種因素所引起的色

8、譜峰展寬與塔板高度的關(guān)系歸結(jié)為:第二節(jié)基本原理一、柱內(nèi)展寬上式可簡寫為第二節(jié)基本原理一、柱內(nèi)展寬第二節(jié)基本原理二、柱外展寬柱外展寬是指色譜柱外各種因素引起的色譜峰展寬。第三節(jié)固定相和流動(dòng)相一、固定相1.液-固色譜固定相液-固吸附色譜所用的固定相，多是具有吸附活性的吸附劑，常用