《高等仪器分析》课程提纲（张祥民 2012）第一讲 绪论：色谱历史 分类 应用领域 发展趋势第二讲 色谱理论：动力学 热力学 分离理论第三讲 色谱仪器：进样器 柱子 检测器第四讲 色谱核心技术：柱子制备 检测原理第五讲 气相色谱方法发展 定性方法第六讲 液相色谱方法发展第七讲 高效毛细管电泳原理第八讲 色谱方法中的样品处理技术第九讲 色谱方法应用（总结讨论）第十讲 前沿领域研究进展参考书：1．《现代色谱分析》复旦大学出版社 20042．《色谱理论基础》科学出版社 19973．《气相色谱法》科学出版社 19944．《高效液相色谱法》科学出版社 19955．Advanced Chromatography系列英文色谱专著；6．Analytical Chemistry和Journal of Chromatography A & B等方面的国内外期刊第一讲 绪论：色谱历史 分类 应用领域 发展趋势1 色谱法历史 古罗马人用布片上滴上混合色素，观察其中同心圆环的个数鉴别区分染料 1901年，俄国植物学家Tswett首先应用吸附原理提纯植物色素，命名色谱法 20年后，Kuhn & Lederer重复了Tswett的方法证实了蛋黄素系植物叶黄素和 玉米黄质的混合物 1941年，Martin & Synge创立了分配色谱。
用水饱和的硅胶为固定相，以含有 乙醇的氯仿为流动相分离了乙酰基氨基酸 随后Martin & James创立了气液色谱法， 1946年，Prior发明热导检测器，测定空气峰和CO2 1952年，Martin和Synge获Nobel奖 50s捷克学者Janak建立体积色谱 50s Lovelock发明了ECD检测器，测到10-12 g/s的物质 50s McWilliam等发明FID检测器，测到10-12 g/s的物质 1958年，Golay建立了毛细管气相色谱法 70s 高效液相色谱填料高压液相色谱仪商品化 80s 弹性石英毛细管气相色谱柱；MicroHPLC柱技术 1981年，Jorgenson创立高效毛细管电泳；1984年Terabe发明MEKC；1986年 Karger等提出Gel电泳 CEC技术:1974年，Pretorius首次将电渗机制应用于TLC和HPLC中；81年Jorgenson等在170um id柱装填10um ODS2填料，柱效3.1万/米.2 色谱模式与分类Types of compounds separated化合物类型Mode分离模式Stationary phase固定相Mobile phase流动相GAS CHROMATOGRAPHY, GC气相色谱Gases, compounds of b.p. < 25CGas-solid chromatography (GSC)气固色谱Molecular seives, PVB,etc.H2,He,N2VOCs,semi-VOCs, v.p. >10mmHgGas-liquid chromatography (GLC)气液色谱OV-1, OV series, PDMSPEG 20M,etc.H2,He,N2SUPER-CRITICAL FLUID CHROMATOGRAPHY, SFC超临界色谱Thermal instableorganic compoundsSuper-critical fluid chromatography(SFC)超临界流体色谱Adsorptionagents,unextractable liquidsCO2, NH3,C4HIGH PERFERMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY, HPLC高效液相色谱Neutralsweak acidsweak basesReversed-phase chromatography(RPLC)反相液相色谱C-18, C-8C-4, C-2PhWater-MeOH/ ACN, organicmodifiersIonic, bases, acids& neutral compoundsIon-pair chromatography（IPC）离子对色谱C-18, C-8Water-MeOH, ACN, organicion-pair reagentsCompounds insoluble in water, organic isomersNormal-phase chromatography(NPLC)正相色谱Silica, amino, cyano, Diol, etc.Organics: nC6+polar solventsIonics, inorganic / organic ionsIon exchange chromatography(IEC:SAX,SCX,WAX,WCX) 离子交换色谱Anion / cation exchange resin, etc.Aqueous/buffercounter ionsHigh MW compoundspolymersSize exclusion chromatography(SEC)体积排阻色谱Polystyrenes,Silica, etc.Gel filtration- aqueous gel, permeation- organicHIGH PERFERMANCE CAPILLARY ELECTROPHORESIS, HPCE / CE高效毛细管电泳Ions (anion/cation), Organic/ inorganicCZE, Capillary zone electrophoresis 毛细管区带电泳NoneAqueous buffers /Polar organicsNeutral organicMEKC, Micelle electrokinetic chromatography毛细管胶束电动色谱MicellesSDS / CTAB aqueous buffer + ModifiersZwitter ions: proteins, peptides, amino acids, etc. CIEF, Capillary isoelectric focusing 毛细管等电聚焦pH-gradient buffersAmpholyte buffersMacromoleculesproteins, DNAs, RNAs, etc.CGE, Capillary gel electrophoresis毛细管凝胶电泳GelAqueous buffersNeutral or ionic compounds (hydrophobic)CEC, Capillary electro-chromatography毛细管电色谱C18, reverse phasesWater-organic buffers Chiral molecules, enantiomers CCE, Capillary chiral electrophoresis毛细管手性分离NoneChiral compound, or + micelle 3 应用领域 环境科学 生命科学 医药卫生 石油化工 食品等4 发展趋势 微型化 高效、快速思考题：1 色谱有哪些主要分离模式？ 举例说明典型的分离模式采用的固定相、流动 相种类。
第二讲 色谱理论：动力学 热力学 分离理论1 色谱过程动力学l 塔板高度的定义 平衡色谱理论 塔板理论 纵向扩散理论 速率理论 van Deemter方程 Golay径向扩散（流型扩散） 柱外效应 峰形变化规律 柱末端效应 塔板高度的统计意义与区域半宽度： 高效色谱方法2 色谱过程热力学 热力学参数：保留值、死时间、容量因子、选择性、保留指数、作用指数 容量因子的定义 固定相中分子个数 k= ———————————— 流动相中分子个数 选择性因子： a=k2/k1 相对保留值：a=(1+k2)/(1+k1)保留指数（Kovats index） 气相色谱保留值变化规律、保留方程 保留值方程（保留值与绝对温度倒数关系）：11Cnlogk+*=A 碳数规律：b0Tlogk*+=BA 沸点规律：CN0+*+*=BIAI 双柱规律： 液相色谱保留值变化规律、保留方程 正相保留值方程： logk= a + blogCB + c CB 反相保留值方程： logk= a + c CB 保留值与比表面积： logk= S0 + S AS 正反碳数规律： logk= C0 + C n logk’=a+blogCB+c*CB+d/T+n*e/T 保留值与温度： logk= A + B/T 保留值与pH关系等。
3 多元混合物分离理论 分辨率、分离度、峰高分离度 Rs = 2(tr(2)-tr(1))/(Wb(1)+ Wb(2)) K1 = 2(tr(2)-tr(1))/(W1/2(1)+ W1/2(2)) K3 = (cmax-ci)/cmax思考题：1 何为van Deemter方程？ A、B、C的物理意义是什么？ 2 气相色谱、液相色谱的基本保留值方程是是什么？ 正相、反相有什么区别？ 其中各参数有何物理意义？3 何为柱末端效应？4 塔板高度的定义是什么？第三讲 色谱仪器：进样器 柱子 检测器1 气相色谱仪 1.1 气相色谱柱 1.2 检测器: TCD, FID, ECD, NPD(TID), PFD, PID, ...2 液相色谱仪 2.1 进样器 2.2 高压输液泵 2.3 色谱高效填料和色谱柱 2.4 检测器: UVD, DAD, FLD, RID, ECD,ELSD(Evaporative light scattering detector) MSD, etc.思考题：1 简述气相色谱、液相色谱仪的原理为什么GC采用分流？ 为什么液相采用 六通阀进样？第四讲 色谱技术：柱子制备 检测原理1 GC填料和固定相种类 吸附剂：5A、13X分子筛，碳分子筛，高分子多孔微球 固定相：OV系列、SE系列，Carbowax PEG系列 气相色谱柱制备： 动态涂渍 静态涂渍2 LC填料和固定相种类 硅胶键合固定相：反相C1。