色谱基础培训-课件

色谱基础培训1 1、1 1 色谱法的由来 19061906年由俄国植物学家TsweetTsweet创立植物色素分离 固定相CaCOCaCO3 3颗粒流动相石油醚 色谱柱:玻璃管 第一章 色谱法概述1、2 分离过程示意图通过气相色谱分离壬烷和癸烷 样品 流动相 固定相1、3 色谱法定义、实质和目的v定 义:利 用 物 质 的 物 理 化 学 性 质 建 立 的分离、分析方法v实质:分离v目的:定性分析或定量分析按两相分子的聚集状态分类:流动相 固定相 类型液相色谱液体 固体 液-固色谱液体 液体 液-液色谱气体 固体 气-固色谱 气体 液体 气-液色谱气相色谱1、4 色谱法分类第二章 气相色谱分析气相色谱仪构造气路系统进样系统色谱柱系统检测器系统数据处理系统气相色谱仪构造(1 1)对载气的要求如下:v 惰性(不与样品或固定相反应)v 气体扩散小,以提高柱效率v 容易得到并易纯化 v 价格廉价v 满足检测器要求(2 2)载气的作用:驱动力;提供相分配空间(3 3)常用载气:N2,H2,He N2,H2,He2、1 气路系统(4 4)气体不纯的不良影响:v样品失真或消失v柱失效v对固定液保留特性的影响v 对检测器的影响(5 5)气体的净化方法:多为分子筛和活性炭管的串联,可除去水、氧气以及其它杂质2、1 气路系统 样品引入作用:引导样品以蒸汽状态进入色谱柱。2、2 进样系统(1 1)进样器:液体试样:微量进样器人工或自动进样固体试样:先溶解在适当的溶剂中再用微量进样器气体试样:能够用针筒,一般采纳六通阀进样2、2 进样系统与进样技术(2 2)分流/不分流进样口气化室:样品在气化室中瞬间气化而不分解分流/不分流进样模式:分流进样 -含量较高组分分析不分流进样 -痕量组分分析不分流进样模式n进样过程中,分流放空阀关闭(没有分流出口流量)n在进样后的某指定时间,分流阀打开,将剩下的蒸汽清除出进样口。分流进样模式少量蒸汽进入色谱柱大部分从分流/吹扫出口排出。分流比由用户控制。载气节约(3)冷柱头进样口直截了当将液体样品导入毛细管柱进样口和柱箱在进样时温度在溶剂沸点以下样品在进样口没有马上汽化,减小样品歧视和改变操作条件的选择v 汽化室温度的选择v 进样垫的材料与处理v 进样量(4)进样口操作进样口常见问题v 堵塞v 温度不正确v 污染v 泄露 填充柱 开管柱（毛细管柱）常规型小球填充柱多孔层小球填充柱 常规填充柱及微填充柱多孔层开管柱壁涂开管柱2、3 色谱柱系统(1 1)色谱柱类型填充柱毛细管柱长度0、5-10m10-100m内径2-4mm0、1-0、5mm材质玻璃,不锈钢熔融硅胶优点柱容量大柱效高应用气体样品应用广泛填充柱与毛细管柱的比较v柱效-柱生成尖锐峰的能力v选择性-柱将两个具有相似的化学和/或物理性质的物质进行选择性分离的能力v分离度-柱将两个峰相互分开的能力优差优差分离度分离度柱效柱效(2)分离指标柱效、选择性与分离度之间的关系(3)如何选择一根合适的色谱柱？v固定相-“相似相溶”或同极性相互作用v柱长-关于柱效影响不显著v内径-内径细,分离效果好,然而柱容量小v膜厚-膜厚小,出峰时间短,柱效高 A.30%液相在50 C下分析o12121 2B.10%液相在50 C下分析oC.1%液相在50 C下分析o(4)柱温的选择汽化温度(使样品汽化,一般比柱温高几十度)检测温度(通常比柱温高至少2020度以上)(5)汽化温度和检测温度TCD热导检测器当携带了样品的载气流过检测器时,灯丝的温度将会增加而引起阻值的增加。FID火焰离子化检测器组分在火焰中燃烧生成碳正离子,然后被收集转变成电流。ECD电子捕获检测器当电负性大的物质通过检测器时,将会捕获低能热电子,引起池电流的减小。NPD氮磷检测器含氮和含磷物质到达富含碱金属盐蒸汽的火焰中,使电流增加。FPD火焰光度检测器含硫或磷的化合物在火焰中燃烧生成具有特征波长的化学发光物质。MSD质谱检测器当样品进入离子源时,被电子轰击而形成离子碎片。在四极杆滤过器中,由于它们的质荷比的差别而得到分离。2、4 检测器系统(1 1)检测器类型(2)火焰离子化检测器 FID FID 是一个破坏性、质量型检测器 火焰中生成大量的碳正离子,被收集后形成检测信号 响应值与化合物中含有的碳-氢个数成正比对某些物质,如永久性气体、水、一氧化碳、二氧化碳、氮的氧化物、硫化氢等不产生信号或者信号特别弱H2H2H2H2H2H2CH4CH4CH4CH4CH4CH4CHO+CHO+CHO+CHO+CHO+CO2CO2CO2H 02H 02H 02H 02H2H2H2H2H2H2 色 谱 柱 喷 嘴2、5 数据处理系统(1 1)定性分析v保留值定性 已知对比物定性:定性专属性差 不同组分如在某一色谱条件下保留值相同,应更改色谱柱再检测,粗步推就是否为一个纯物质峰v相对保留值定性 在样品和标准中分别加入同一种基准物S S,将样品的r ri,si,s 和标准物的r ri,si,s 相比较来确定样品中是否含有i i组分 定量任务:求出混合样品中各组分的百分含量;定量依据:当操作条件一致时,被测组分的质量与峰面积成正比,即:Wi=RF=RF A Ai i 式中W Wi i为被测组分i i的质量;A Ai i为被测组分i i的峰面积;RFRF为被测组分i i的校正因子(2)定量分析定量方法q 面积百分比法AREA%q 归一化法NORM%q 外标法ESTDq 内标法ISTD面积百分比法(AREA)归一化法(NORM)外标法(ESTD)内标法(ISTD)选择内标物的标准1、样品中不存在2、容易得到3、化学性质与样品相似4、可不能与样品发生反应5、在感兴趣组分附近流出6、与其它组分分离度良好7、色谱性质稳定 *内标与样品的浓度范围应接近第三章 液相色谱分析高效液相色谱与气相色谱比较高效液相色谱仪构造(原理,维护)常见问题及维护相同:兼具分离和分析功能,均能够在线检测 差别:分析对象和流动相的差别(1 1)分析对象差别气相色谱:能气化、热稳定性好、且沸点较低的样品;占有机物的20%20%高效液相色谱:不受样品挥发性和热稳定性的限制,分子量大、难气化、热稳定性差及离子型样品均可检测;占有机物的80%80%3、1 高效液相色谱与气相色谱比较(2 2)流动相差别气相色谱:流动相为惰性气体组分与流动相无亲合作用力,只与固定相作用 高效液相色谱:流动相为非惰性液体,种类较多,选择余地广流动相与组分间有亲合作用力,为提高柱的选择性、改善分离度增加了因素,对分离起特别大作用流动相极性和pHpH值的选择也对分离起到重要作用选用不同比例的两种或两种以上液体作为流动相能够增大分离选择性(3 3)操作条件差别气相色谱:加温操作 高效液相色谱:室温;高压(液体粘度大,峰展宽小)高压输液系统 进样系统分离系统检测系统记录系统3、2 高效液相色谱仪构造o溶剂贮存器 一般由玻璃、不锈钢或氟塑料制成,容量为1 1到2L2L 使用色谱纯溶剂,并预先脱气o高压泵 输出压力高、流量范围大、流量恒定、无脉动 流量精度和重复性为0 0、5%5%左右 应耐腐蚀,密封性好o在线脱气装置 脱去流动相中的溶解气体,也可采纳超声脱气 流动相先经过脱气装置再输送到色谱柱 脱气不行时有气泡,导致流动相流速不稳定,造成基线漂移,噪音增加 (1 1)高压输液系统o 梯度淋洗在分离过程中使两种或两种以上不同极性的溶剂按一定程序连续改变它们之间的比例,从而使流动相的强度、极性、pHpH值或离子强度相应地变化,达到提高分离效果、缩短分析时间的目的(2 2)进样系统 液相色谱柱 一般用内部抛光的不锈钢(玻璃,铝,铜)制成,其内径为2 6mm,柱长为10 50cm,填料粒度510m,柱形多为直形,内部充满微粒固定相,柱温一般为室温或接近室温(3 3)分离系统液相色谱分类类型正相色谱及反相色谱依照流动相与固定相极性的差别程度,可将液液色谱分为:正相分配色谱和反相分配色谱正相色谱柱及反相色谱柱的维护检测器的类型:o溶质性检测器 仅对被分离组分的物理或物理化学特性有响应 紫外、荧光、电化学检测器等o总体检测器 对试样和洗脱液总的物理和化学性质响应 示差折光检测器等(4 4)检测系统o紫外检测器(VWDVWD)原理:待测组分对特定波长的紫外光的选择性吸收,组分浓度与吸光度的关系遵守比尔定律o紫外光电二极管阵列检测器(DADDAD)三维色谱图 VWDVWD及DADDAD检测器3、3 常见问题及维护感谢您的聆听！感谢您的聆听！