色谱基础自己整理课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,色谱基础培训自己整理实用文档ppt,色谱基础培训自己整理实用文档ppt,1,1.1,色谱法的由来,1906,年由俄国植物学家,Tsweet,创立植物色素分离,固定相,CaCO,3,颗粒,流动相,石油醚,色谱柱：玻璃管,第一章 色谱法概述,1.1 色谱法的由来固定相CaCO3颗粒第一章 色谱法,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,1.2 分离过程示意图通过气相色谱分离壬烷和癸烷 样品 流,3,1.3,色谱法定义、实质和目的,定义：利用物质的物理化学性质建立 的分离、分析方法,实质：分离,目的：定性分析或定量分析,1.3 色谱法定义、实质和目的定义：利用物质的物理化学性质,4,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,按两相分子的聚集状态分类：流动相 固定相,5,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,第二章 气相色谱分析气相色谱仪构造,6,气相色谱仪构造,气相色谱仪构造,7,（,1,）对载气的要求如下：,惰性（不与样品或固定相反应）,气体扩散小，以提高柱效率,容易得到并易纯化,价格便宜,满足检测器要求,（,2,）载气的作用：,驱动力；提供相分配空间,（,3,）常用载气：,N2,H2,He,2.1,气路系统,（1）对载气的要求如下：2.1 气路系统,8,（,4,）气体不纯的不良影响：,样品失真或消失,柱失效,对固定液保留特性的影响,对检测器的影响,（,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,（4）气体不纯的不良影响：2.1 气路系统,9,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,）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：可以用针筒，一般采用六通阀进样,样品引入2.2 进样系统（1）进样器：,10,2.2,进样系统与进样技术,（,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,2.2 进样系统与进样技术（2）分流/不分流进样口,11,样品在进样口没有立即汽化，减小样品歧视和改变,式中Wi为被测组分i的质量；,在样品和标准中分别加入同一种基准物S，,固体试样：先溶解在适当的溶剂中再用微量进样器,在样品和标准中分别加入同一种基准物S，,*内标与样品的浓度范围应接近,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？,流动相先经过脱气装置再输送到色谱柱,（3）常用载气：N2,H2,He,分离度-柱将两个峰彼此分开的能力,不受样品挥发性和热稳定性的限制，,在感兴趣组分附近流出,使用色谱纯溶剂，并预先脱气,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。,液体 固体 液-固色谱,RF为被测组分i的校正因子,分离度-柱将两个峰彼此分开的能力,第三章 液相色谱分析,流动相 固定相 类型,不分流进样模式,进样过程中，,分流放空阀关闭（没有分流出口流量）,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。,样品在进样口没有立即汽化，减小样品歧视和改变不分流进样模式进,12,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。,分流进样模式少量蒸汽进入色谱柱,13,载气节省,载气节省,14,（,3,）冷柱头进样口,直接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,样品在进样口没有立即汽化，减小样品歧视和改变,（3）冷柱头进样口直接将液体样品导入毛细管柱,15,操作条件的选择,汽化室温度的选择,进样垫的材料与处理,进样量,（,4,）进样口操作,进样口常见问题,堵塞,温度不正确,污染,泄露,操作条件的选择（4）进样口操作进样口常见问题,16,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,）色谱柱类型,填充柱 开管柱（毛细管柱）常规型小球填多孔层小常规填充柱,17,填充柱,毛细管柱,长度,0.5-10,m,10-100m,内径,2-4,mm,0.1-0.5,mm,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,填充柱毛细管柱长度0.5-10m10-100m内径2-4mm,18,柱效,-,柱生成尖锐峰的能力,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,分离度,-,柱将两个峰彼此分开的能力,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,柱效-柱生成尖锐峰的能力优差优差分离度分离度柱效柱效（,19,（,3,）如何选择一根合适的色谱柱？,固定相,-,“相似相溶”或同极性相互作用,柱长,-,对于柱效影响不显著,内径,-,内径细，分离效果好，但是柱容量小,膜,厚,-,膜厚小，出峰时间短，柱效,高,A.30%,液相在,50 C,下分析,o,1,2,1,2,1,2,B.10%,液相在,50 C,下分析,o,C.1%,液相在,50 C,下分析,o,（3）如何选择一根合适的色谱柱？固定相-“相似相溶”或同,20,（,4,）柱温的选择,（4）柱温的选择,21,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,20,度以上）,（,5,）汽化温度和检测温度,汽化温度检测温度（5）汽化温度和检测温度,22,（3）如何选择一根合适的色谱柱？,（使样品汽化，一般比柱温高几十度）,1906年由俄国植物学家Tsweet创立植物色素分离,RF为被测组分i的校正因子,流动相 固定相 类型,样品在进样口没有立即汽化，减小样品歧视和改变,2 进样系统与进样技术,容易得到并易纯化,第三章 液相色谱分析,对试样和洗脱液总的物理和化学性质响应,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。,一般由玻璃、不锈钢或氟塑料制成，容量为1到2L,液体 固体 液-固色谱,紫外检测器（VWD）原理：,正相色谱柱及反相色谱柱的维护,（3）常用载气：N2,H2,He,气体试样：可以用针筒，一般采用六通阀进样,分流/不分流进样模式：,30%液相在50 C下分析,选用不同比例的两种或两种以上液体作为流动相可以增大分离选择性,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,）检测器类型,（3）如何选择一根合适的色谱柱？TCD当携带了样品的载气流过,23,（,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很弱,H,2,H,2,H,2,H,2,H,2,H,2,CH,4,CH,4,CH,4,CH,4,CH,4,CH,4,CHO,+,CHO,+,CHO,+,CHO,+,CHO,+,CO,2,CO,2,CO,2,H 0,2,H 0,2,H 0,2,H 0,2,H,2,H,2,H,2,H,2,H,2,H,2,色 谱 柱,喷 嘴,（2）火焰离子化检测器 FID FID 是一个破坏性、质量,24,2.5,数据处理系统,（,1,）定性分析,保留值定性,已知对照物定性：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，粗步推算是否为一个纯物质峰,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,，,将样品的,r,i,s,和标准物的,r,i,s,相比较来确定样品中是否含有,i,组分,2.5 数据处理系统（1）定性分析,25,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：,W,i,=RF,A,i,式中,W,i,为被测组分,i,的质量；,A,i,为被测组分,i,的峰面积；,RF,为被测组分,i,的校正因子,（,2,）定量分析,定量任务：（2）定量分析,26,定量方法,面积百分比法,AREA%,归一化法,NORM%,外标法,ESTD,内标法,ISTD,定量方法,27,面积百分比法（,AREA,）,面积百分比法（AREA）,28,归一化法（,NORM,）,归一化法（NORM）,29,外标法（,ESTD,）,外标法（ESTD）,30,内标法（,ISTD,）,内标法（ISTD）,31,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.,不会与样品发生反应,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,选择内标物的标准1.样品中不存在,32,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,第三章 液相色谱分析高效液相色谱与气相色谱比较,33,相同：兼具分离和分析功能，均可以在线检测,差别：分析对象和流动相的差别,（,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%,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%,3.1,高效液相色谱与气相色谱比较,相同：兼具分离和分析功能，均可以在线检测（1）分析对象差别,34,（,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，对分离起很大作用,流动相极性和,pH,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可以增大分离选择性,（2）流动相差别,35,（,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）,（3）操作条件差别,36,当操作条件一致时，被测组分的质量与峰面积成正比，即：,根据流动相与固定相极性的差别程度，可将液液色谱分为：,（通常比柱温高至少20度以上）,输出压力高、流量范围大、流量恒定、无脉动,（使样品汽化，一般比柱温高几十度）,能气化、热稳定性好、且沸点较低的样品；,（3）常用载气：N2,H2,He,在样品和标准中分别加入同一种基准物S，,定义：利用物质的物理化学性质建立 的分离、分析方法,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，,气体扩散小，以提高柱效率,固体试样：先溶解在适当的溶剂中再用微量进样器,液体 液体 液-液色谱,在样品和标准中分别加入同一种基准物S，,液体 固体 液-固色谱,紫外检测器（VWD）原理：,直接将液体样品导入毛细管柱,火焰中生成大量的碳正离子，被收集后形成检测信号,（2）载气的作用：驱动力；,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,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,当操作条件一致时，被测组分的质量与峰面积成正比，即：高压输液,37,溶剂贮存器,一般由玻璃、不锈钢或氟塑料制成，容量为,1,到,2L,使用色谱纯溶剂，并预先脱气,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,0.5%,左右,应耐腐蚀，密封性好,在线脱气装置,脱去流动相中的溶解气体，也可采用超声脱气,流动相先经过脱气装置再输送到色谱柱,脱气不好时有气泡，导致流动相流速不稳定，造成基线漂移，噪音增加,（,1,）高压输液系统,溶剂贮存器（1）高压输液系统,38,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、,pH,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,梯度淋洗,39,（,2,）进样系统,（2）进样系统,40,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,5,10,m,，,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,）分离系统,液相色谱柱（3）分离系统,41,液相色谱分类类型,液相色谱分类类型,42,正相色谱及反相色谱,根据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,正相色谱及反相色谱根据流动相与固定相极性的差别程度，可将液液,43,正相色谱柱及反相色谱柱的维护,正相色谱柱及反相色谱柱的维护,44,检测器的类型：,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,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,）检测系统,检测器的类型：（4）检测系统,45,紫外检测器（,VWD,）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,紫外光电二极管阵列检测器（,DAD,）,三维色谱图,VWD,及,DAD,检测器,紫外检测器（VWD）原理：VWD及DAD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。,外标法ESTD,面积百分比法AREA%,（5）气体的净化方法：,（3）常用载气：N2,H2,He,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。,根据流动相与固定相极性的差别程度，可将液液色谱分为：,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。,（3）常用载气：N2,H2,He,根据流动相与固定相极性的差别程度，可将液液色谱分为：,第二章 气相色谱分析,流动相极性和pH值的选择也对分离起到重要作用,使用色谱纯溶剂，并预先脱气,第三章 液相色谱分析,流动相 固定相 类型,响应值与化合物中含有的碳-氢个数成正比,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,流动相 固定相 类型,流动相为非惰性液体,种类较多，选择余地广,（2）载气的作用：驱动力；,第二章 气相色谱分析,样品在进样口没有立即汽化，减小样品歧视和改变,3.3,常见问题及维护,组分在火焰中燃烧生成碳正离子，然后被收集转变成电流。3.3,47,色谱基础自己整理课件,48,色谱基础自己整理课件,49,色谱基础自己整理课件,50,第三章 液相色谱分析,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。,（2）载气的作用：驱动力；,脱气不好时有气泡，导致流动相流速不稳定，造成基线漂移，噪音增加,脱气不好时有气泡，导致流动相流速不稳定，造成基线漂移，噪音增加,分流放空阀关闭（没有分流出口流量）,流动相为非惰性液体,种类较多，选择余地广,达到提高分离效果、缩短分析时间的目的,流动相先经过脱气装置再输送到色谱柱,液体 固体 液-固色谱,大部分从分流/吹扫出口排出。,紫外、荧光、电化学检测器等,通过气相色谱分离壬烷和癸烷,当样品进入离子源时，被电子轰击而形成离子碎片。,2 高效液相色谱仪构造,求出混合样品中各组分的百分含量；,求出混合样品中各组分的百分含量；,液体 固体 液-固色谱,差别：分析对象和流动相的差别,（2）载气的作用：驱动力；,从而使流动相的强度、极性、pH值或离子强度相应地变化，,紫外检测器（VWD）原理：,流动相 固定相 类型,（2）分流/不分流进样口,2 高效液相色谱仪构造,*内标与样品的浓度范围应接近,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，对分离起很大作用,从而使流动相的强度、极性、pH值或离子强度相应地变化，,样品在进样口没有立即汽化，减小样品歧视和改变,RF为被测组分i的校正因子,组分与流动相无亲合作用力，只与固定相作用,根据流动相与固定相极性的差别程度，可将液液色谱分为：,气体扩散小，以提高柱效率,第三章 液相色谱分析,流动相 固定相 类型,紫外光电二极管阵列检测器（DAD）,达到提高分离效果、缩短分析时间的目的,将样品的ri,s 和标准物的ri,s 相比较来确定样品中是否含有i组分,面积百分比法AREA%,紫外检测器（VWD）原理：,脱去流动相中的溶解气体，也可采用超声脱气,紫外检测器（VWD）原理：,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。,分流/不分流进样模式：,气体扩散小，以提高柱效率,与其它组分分离度良好,柱长-对于柱效影响不显著,流动相先经过脱气装置再输送到色谱柱,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，对分离起很大作用,求出混合样品中各组分的百分含量；,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。,达到提高分离效果、缩短分析时间的目的,1%液相在50 C下分析,根据流动相与固定相极性的差别程度，可将液液色谱分为：,第二章 气相色谱分析,使用色谱纯溶剂，并预先脱气,柱效、选择性与分离度之间的关系,求出混合样品中各组分的百分含量；,RF为被测组分i的校正因子,（3）如何选择一根合适的色谱柱？,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，粗步推算是否为一个纯物质峰,谢谢观看！,第三章 液相色谱分析（2）载气的作用：驱动力；紫外检测器（,51,