色谱幻灯片-1-概论

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1、1,色谱分析,主讲人 纪晓娜,2,课程内容简介,塔板理论,速率理论,色谱法理论,填充柱 气相色谱法,毛细管柱 气相色谱法,高效液相 色谱法,气相色谱法,液相色谱法,定性与 定量分析,制备 色谱,3,实验内容简介,Agilent 6820 GC Varian Vista 6000 GC Agilent 1100 HPLC,气相色谱仪和液相 色谱仪的认识,液相色谱法 对混合样品定量分析,气相色谱法的定性分析,4,48学时=36学时理论课+12学时实验课,参考书：傅若农编著，色谱分析概论，化学工业出版社； 史景江等编，色 谱 分 析， 重庆大学出版社； 张祥民编著，现代色谱分析，复旦大学出版社。,考

2、核办法： 实验 30 % 考试 70 %,其 它,100 %,5,第一章 概 论,第一节 色谱法的发展简史 第二节 色谱法的定义与分类 第三节 色谱分析法的本质及流程 第四节 色谱法的特点与比较,6,仪器分析方法分类,电 化 学 分 析,仪器分析简介,以测量物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法。,光 学 分 析,色 谱 分 析,热 分 析,其 它,7,第一节 色谱法的发展简史,一、色谱分析法的出现 色谱法是一种分离技术，而且是分离技术中应用广泛的一种技术。这是一门新兴的学科，但历史已有百年。,1、早在古罗马时代，人们用此法分析染料的组成。,8,2、色谱法的创始人是俄国植物学家茨维特（Tsw

3、ett），他一生都致力于植物色素的分离和提纯工作。,1901年Tswett开始研究这种方法。 1903年3月21日， Tswett在华沙自然科学学会生物学 分会会议上，发表文章“一种新型吸附现象及其在生化分析上的应用”。 1906年， Tswett将这种方法命名为色谱法。,色谱法=颜色+图谱(Chromatography) 派生词 色谱仪 Chromatograph 色谱图 Chromatogram 色谱工作者 Chromatographer,9,1907年，在德国生物学会议上，Tswett第一次向人们公开展示了自己的成果。,10,1907年，在德国生物学会议上，Tswett第一次向人们公开展

4、示了自己的成果。,11,在色谱法中，填入玻璃管或不锈钢管内静止不动的一相（固体或液体）称为固定相 ；自上而下运动的一相（一般是气体或液体）称为流动相；将装有固定相的管子（玻璃管或不锈钢管）称为色谱柱。,样品,色谱柱,固定相,12,色谱图,在色谱法中，填入玻璃管或不锈钢管内静止不动的一相（固体或液体）称为固定相 ；自上而下运动的一相（一般是气体或液体）称为流动相；将装有固定相的管子（玻璃管或不锈钢管）称为色谱柱。,13,现在的色谱图,14,1、Tswett的工作当时并未受到学术界的重视。 今天我们意识到Tswett的开创性工作具有重大意义，后人尊称他为“色谱学之父”，还有以他名字命名的“Tswe

5、tt奖”。,二、色谱分析法的发展,3、1935年，人们首次合成了酚醛树脂，离子交换色谱法诞生，到1950年该方法已成型。,2、色谱法的发展始于20世纪30年代，R.Kuhn把这个方法用于类胡萝卜素的分离。,15,其他学者发展了气-固色谱法，使气相色谱法有了新的突破。此后，气相色谱法的应用越来越广泛，理论也进一步完善。,5、同一时期，液相色谱法的发展却处于低谷。到了70年代，高效液相色谱法（HPLC）得到了广泛应用。,4、1941年，Martin等人设计了一套萃取仪器，为了提取水解的氨基酸。以硅胶作固定相，利用三种衍生化氨基酸在水和氯仿之间的不等分配，进行了成功的液-液分离。 Martin等人的

6、工作并没有停留在这一步，后来又研究了气-液色谱法，成功分离了脂肪酸混合物。,16,6、在色谱法发展的同时，人们认识到检测器也很重要。首先发明了热导池（TCD）作为气相色谱的检测器。,色谱柱的发展也有了进一步的突破，人们从实验和理论两方面都证明了，小口径毛细管柱具有高分辨率和高效能。,我国的色谱研究工作起步较晚，是在解放后，中科院大连化物所首先涉足，并一直处于国内领先位置。,17,二、色谱分析法的现状,18,1、色谱理论的现状,20世纪初,20世纪70年代,经典液相色谱,气相色谱法,液相色谱理论,高效液相色谱,19,20,2、色谱技术的现状,技术更新,色谱柱：如手性分离,检测器：MS、NMR、F

7、TIR,其它：如进样技术和流动相,21,色谱法是一种分离方法，它利用混合物中各物质在两相间分配系数的差别，当溶质在两相间作相对移动时，各物质在两相间进行多次分配，从而使各组分得到分离。 从不同角度，可将色谱法分类如下： 一. 按两相状态分类,第二节 色谱方法的定义与分类,按流动相 状态分类,气相色谱（GC）,液相色谱（LC）,另外，以超临界流体为流动相的色谱 称为超临界流体色谱（SFC）,22,按流动相 状态分类,气相色谱（GC）,液相色谱（LC）,气固色谱（G-S）,气液色谱（G-L）,液固色谱（L-S）,液液色谱（L-L）,以超临界流体为流动相的色谱 称为超临界流体色谱（SFC）。,按固定

8、相状态分类,23,二. 按分离机理分类 利用组分在吸附剂（固定相）上的吸附能力强弱不同而得以分离的方法，称为吸附色谱法。 利用组分在固定液（固定相）中溶解度不同而达到分离的方法称为分配色谱法。 利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力大小不同而达到分离的方法，称为离子交换色谱法。,三. 按固定相使用的形式分类 固定相装于柱内的色谱法，称为柱色谱 固定相呈平板状的色谱，称为平板色谱,纸色谱法,薄层色谱法,填充柱色谱法,毛细管柱色谱法,24,四、按使用领域不同对色谱仪分类,用于完成色谱分离的仪器称为色谱仪。 分析用色谱仪： 主要应用在科研和检测领域 制备用色谱仪： 纯物质的制备 流程色谱仪： 在线

9、连续分析,25,第三节 色谱分析法的本质及流程,一、色谱法的本质,26,A,B,C,A,B,C,t,t,c,27,典型的色谱图,气相谱图,液相谱图,28,二、气相色谱仪的组成,载气系统,进样系统,分离系统,检测系统,记录和 控制系统,29,三、气相色谱分离的实例,30,第四节 色谱法的特点与比较,一、色谱法的一般特点 1、高选择性 对于同位素、同系物、烃类异构体等性质极为相似的物质，能得到良好的分离。 2、高效能 对于复杂混合物的分析效果很好。 3、高灵敏度 依赖于检测器的进步。,31,正构烷烃标准样品图,32,4、分析速度快 尤其是气相色谱法。此外还得益于色谱仪的自动化和 计算机化。 5、应

10、用范围广 用于多种样品的分析，如有机物或无机物，低分子或 高分子化合物，以及部分有生物活性的生物大分子。 6、样品用量少 7、分离和测定一次完成 可以和多种波谱分析仪器联用。,33,二、色谱法和其它方法的配合,色谱法的缺点 对所分析对象的鉴别功能较差， 色谱法和其它方法配合才能发挥更大的作用。 和其它方法的配合 色谱方法的高效分离能力 + 光谱方法的鉴别能力 GC-MS、GC-FTIR、HPLC-MS等。 色谱法广泛应用在生命科学、环境科学等领域，并将生物学、信息科学、计算机技术引入其中，使分析化学的发展进入了一个新的阶段。,34,三、GC与LC的比较,适合,不适合,用于制备,好,差,流动相的溶解性,1000-2000,1000,分析组分分子量,高,低,仪器价格,少,多,塔板数相对,差,强,流动相渗透性,慢,快,组分的运输速度,差,好,流动性,高,低,黏度,高,低,流动相分子量,液体（种类多）,气体（种类少）,流动相状态,LC,GC,比较项目,35,气相色谱仪,36,液相色谱仪,