高效液相色譜法教程(已修改)
2025-05-25 02:20 本頁面
【正文】 1 第三章 高效液相色譜法 第一節(jié) 概 述 高效液相色譜法是繼氣相色譜之后， 70年代初期發(fā)展起來的一種以液體做流動相的新色譜技術。 高效液相色譜是在氣相色譜和經(jīng)典色譜的基礎上發(fā)展起來的?，F(xiàn)代液相色譜和經(jīng)典液相色譜沒有本質的區(qū)別。不同點僅僅是現(xiàn)代液相色譜比經(jīng)典液相色譜有較高的 效率 和實現(xiàn)了 自動化 操作。經(jīng)典的液相色譜法，流動相在常壓下輸送，所用的固定相柱效低，分析周期長。而現(xiàn)代液相色譜法引用了氣相色譜的理論，流動相改為高壓輸送（最高輸送壓力可達 ?107Pa） 。色譜柱是以特殊的方法用小粒徑的填料填充而成，從而使柱效大大高于經(jīng)典液相色譜（每米塔板數(shù)可達幾萬或幾十萬）；同時柱后連有高靈敏度的檢測器，可對流 2 第一節(jié) 概 述 出物進行連續(xù)檢測。因此，高效液相色譜具有分析速度快、分離效能高、自動化等特點。所以人們稱它為高壓、高速、高效或現(xiàn)代液相色譜法。 二、液相色譜分離原理及分類 和氣相色譜一樣，液相色譜分離系統(tǒng)也由兩相 —— 固定相和流動相組成。 液相色譜的固定相可以是吸附劑、化學鍵合固定相（或在惰性載體表面涂上一層液膜）、離子交換樹脂或多孔性凝膠；流動相是各種溶劑 。被分離混合物由流動相液體推動進入色譜柱。根據(jù)各組分在固定相及流動相中的吸附能力、分配系數(shù)、離子交換作用或分子尺寸大小的差異進行分離。色譜分離的實質是樣品分子（以下稱溶質）與溶 3 第一節(jié) 概 述 劑（即流動相或洗脫液）以及固定相分子間的作用，作用力的大小，決定色譜過程的保留行為。 根據(jù)分離機制不同，液相色譜可分為：液固吸附色譜、液液分配色譜、化合鍵合色譜、離子交換色譜以及分子排阻色譜等類型。 三、液相色譜與氣相色譜的比較 液相色譜所用基本概念：保留值、塔板數(shù)、塔板高度、分離度、選擇性等與氣相色譜一致。液相色譜所用基本理論：塔板理論與速率方程也與氣相色譜基本一致。但由于在液相色譜中以液體代替氣相色譜中的氣體作為流動相，而液體和 4 第一節(jié) 概 述 氣體的性質不相同；此外，液相色譜所用的儀器設備和操作條件也與氣相色譜不同，所以，液相色譜與氣相色譜有一定差別，主要有以下幾方面： （ 1）應用范圍不同 氣相色譜僅能分析在操作溫度下能氣化而不分解的物質。對高沸點化合物、非揮發(fā)性物質、熱不穩(wěn)定化合物、離子型化合物及高聚物的分離、分析較為困難。致使其應用受到一定程度的限制， 據(jù)統(tǒng)計只有大約 20%的有機物能用氣相色譜分析 ；而液相色譜則不受樣品揮發(fā)度和熱穩(wěn)定性的限制，它非常適合分子量較大、難氣化、不易揮發(fā)或對熱敏感的物質、離子型化合物及高聚物的分離分析，大約 占有機物 5 第一節(jié) 概 述 的 70 ~ 80%。 （ 2）液相色譜能完成難度較高的分離工作 因為： ①氣相色譜的流動相載氣是色譜惰性的，不參與分配平衡過程，與樣品分子無親和作用，樣品分子只與固定相相互作用。 而在液相色譜中流動相液體也與固定相爭奪樣品分子，為提高選擇性增加了一個因素 。也可選用不同比例的兩種或兩種以上的液體作流動相，增大分離的選擇性。 ②液相色譜固定相類型多，如離子交換色譜和排阻色譜。 6 第一節(jié) 概 述 等，作為分析時選擇余地大；而氣相色譜并不可能的。 ③ 液相色譜通常在室溫下操作，較低的溫度，一般有利于色譜分離條件的選擇。 （ 3）由于液體的擴散性比氣體的小 105倍，因此，溶質在液相中的傳質速率慢，柱外效應就顯得特別重要；而在氣相色譜中，柱外區(qū)域擴張可以忽略不計。 （ 4）液相色譜中制備樣品簡單，回收樣品也比較容易，而且回收是定量的，適合于大量制備。但液相色譜尚缺乏通用的檢測器，儀器比較復雜，價格昂貴。在實際應用中，這兩種色譜技術是互相補充的。 7 第一節(jié) 概 述 綜上所述，高效液相色譜法具有高柱效、高選擇性、分析速度快、靈敏度高、重復性好、應用范圍廣等優(yōu)點。該法已成為現(xiàn)代分析技術的重要手段之一，目前在化學、化工、醫(yī)藥、生化、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等科學領域獲得廣泛的應用。 8 第二節(jié) 高效液相色譜儀 高效液相色譜儀由 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) 等五大部分組成（圖 142）。 分析前，選擇適當?shù)纳V柱和流動相，開泵，沖洗柱子，待柱子達到平衡而且基線平直后，用微量注射器把樣品注入進樣口，流動相把試樣帶入色譜柱進行分離，分離后的組分依次流入檢測器的流通池，最后和洗脫液一起排入流出物收集器。當有樣品組分流過流通池時，檢測器把組分濃度轉變成電信號，經(jīng)過放大，用記錄器記錄下來就得到色譜圖。色譜圖是定性、定量和評價柱效高低的依據(jù)。 一、高壓輸液系統(tǒng) 9 第二節(jié) 高效液相色譜儀 高壓輸液系統(tǒng)由 溶劑貯存器、高壓泵、梯度洗脫裝置和壓力表 等組成。 溶劑貯存器一般由玻璃、不銹鋼或氟塑料制成，容量為 1到 2 L， 用來貯存足夠數(shù)量、符合要求的流動相。 高壓輸液泵是高效液相色譜儀中關鍵部件之一，其功能是 將溶劑貯存器中的流動相以高壓形式連續(xù)不斷地送入液路系統(tǒng)，使樣品在色譜柱中完成分離過程 。由于液相色譜儀所用色譜柱徑較細，所填固定相粒度很小，因此，對流動相的阻力較大，為了使流動相能較快地流過 10 第二節(jié) 高效液相
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