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1、液相色谱法在环境样品检测中的应用1、 液相色谱法的原理与分类液相色谱法的分别机理是基于混合物中各组分对两相亲和力的差别。依据固定相的不同，液相色谱分为液固色谱、液液色谱和键合相色谱。应用最广的是以硅胶为填料的液固色谱和以微硅胶为基质的键合相色谱。依据固定相的形式，液相色谱法可以分为柱色谱法、纸色谱法及薄层色谱法。按吸附力可分为吸附色谱、安排色谱、离子交换色谱和凝胶渗透色谱。近年来，在液相柱色谱系统中加上高压液流系统，使流淌相在高压下快速流淌，以提高分别效果，因此出现了高效（又称高压）液相色谱法。液固吸附色谱。高效液相色谱中的一种，是基于物质吸附作用的不同而实现分别。其固定相是一些具有吸附活性的
2、物质如硅胶、氧化铝、分子筛、聚酰胺等。液液安排色谱法。基于被测物质在固定相和流淌相之间的相对溶解度的差异，通过溶质在两相之间进行安排以实现分别。依据固定相与流淌相的极性不同，分为正相色谱和反相色谱。前者是用硅胶或极性键合相为固定相，非极性溶剂为流淌相；后者是硅胶为基质的烷基键合相为固定相，极性溶剂为流淌相，适用于非极性化合物的分别。离子交换色谱法。基于离子交换树脂上可电离的离子与流淌相中具有相同电荷的溶质离子进行可逆交换，依据这些离子对离子交换基具有不同的亲和力而实现分别。薄壳型离子交换树脂柱效高，主要用来分别简洁的混合物；多孔性树脂进样容量大，主要用来分别困难混合物。凝胶渗透色谱法。又称为尺
3、寸排阻色谱法。1959年首先用于生物化学领域。以溶剂为流淌相，多孔填料（如多孔硅胶、多孔玻璃）或多孔交联高分子凝胶为分别介质的液相色谱法。当混合物溶液入凝胶色谱柱后，流经多孔凝胶时，体积比多孔凝胶孔隙大的分子不能渗透到凝胶孔隙里去而从凝胶颗粒间隙中流过，较早地被冲洗出柱外，而小分子可渗透到凝胶孔隙里面去，较晚地被冲洗出来，混合物经过凝胶色谱柱后就按其分子大小依次先后由柱中流出达到分别的目的。用凝胶渗透色谱的优点是：分别不须要梯度冲洗装置；同样大小的柱能接受比通常液相色谱大得多的试样量；试样在柱中稀释少，因而简洁检测；组分的保留时间可供应分子尺寸信息；色谱柱寿命长。它的缺点是：不能分别分子尺寸相
4、同的混合物，色谱柱的分别度低；峰容量小；可能有其他保留机理起作用时引起干扰。凝胶渗透色谱法为测定高聚物分子量和分子量分布供应了一个有效的方法，此外还可用来分别齐聚物、单体和聚合物添加剂等。离子色谱法。采纳柱色谱技术的一种高效液相色谱法，样品绽开方式采纳洗脱法。依据不同的分别方式，离子色谱可以分为高效离子色谱、离子排斥色谱和流淌相离子色谱3类。高效离子色谱法运用低容量的离子交换树脂，分别机理主要是离子交换。离子排斥色谱法用高容量的树脂，分别机理主要是利用离子排斥原理。流淌相离子色谱用不含离子交换基团的多孔树脂，分别机理主要是基于吸附和离子对的形成。离子色谱仪由淋洗液贮存器、泵、进样阀、分别柱、抑
5、制柱、电导检导器和数据处理单元等组成。离子色谱仪最重要的部件是分别柱，装有离子交换树脂。抑制柱是抑制型离子色谱仪的关键部件，其作用是将淋洗液转变成低电导部分，以降低来自淋洗液的背景电导，同时将样品离子转变成其相应的酸或碱，以增加其电导。分别阴离子，抑制柱填充强酸性阳离子交换树脂；分别阳离子，抑制柱填充强碱性阴离子交换树脂。检测器分通用型检测器与专用型检测器。前者如电导检测器，对检测池中全部离子都有响应；后者如紫外-可见分光光度计，对离子具有选择性响应。离子色谱法具有快速、灵敏、选择性好和同时测定多组分的优点。尤其对于阴离子的测定，离子色谱的出现是分析化学中的一项突破性的新进展。离子色谱法主要用
6、于测定各种离子含量，广泛应用于水、纸浆和漂白液、食品分析、生物体液、钢铁和环境分析等各个领域。高效液相色谱高效液相色谱（high performance liquid chromatography, HPLC）是指流淌相为液体的技术。早期的液相色谱（经典液相色谱）是将小体积的试液注入色谱柱上部，然后用洗脱液（流淌相）洗脱。这种经典色谱法，流淌相依靠自身的重力穿过色谱柱，柱效差(固定相颗粒不能太小)，分别时间很长。试验室最常用的P230高效液相色谱仪色谱分析法是分析化学中获得广泛应用的一个重要分支，是一个具有强大生命力的分别分析技术。与经典液相色谱法与气相色谱法比较,高效液相色谱法具有以下优点：
7、1分别效能高2 选择性高3 检测灵敏度高4 分析速度快高效液相色谱 - 简介 高效液相色谱（high performance liquid chromatography, HPLC）是指流淌相为液体的技术。早期的液相色谱（经典液相色谱）是将小体积的试液注入色谱柱上部，然后用洗脱液（流淌相）洗脱。这种经典色谱法，流淌相依靠自身的重力穿过色谱柱，柱效差(固定相颗粒不能太小)，分别时间很长。70年头初期发展起来的高效液相色谱法，克服了经典液相色谱法柱效低，分别时间很长的缺点。成为一种高效、快速的分别技术。高效液相色谱法是在经典色谱法的基础上，引用了气相色谱的理论，在技术上，流淌相改为高压输送（最高输
8、送压力可达4.9107Pa）;色谱柱是以特殊的方法用小粒径的填料填充而成，从而使柱效大大高于经典液相色谱（每米塔板数可达几万或几十万）；同时柱后连有高灵敏度的检测器，可对流出物进行连续检测。高压泵将贮液罐的流淌相经进样器送入色谱柱中，然后从检测器的出口流出，这时整个系统就被流淌相充溢。当欲分别样品从进样器进入时，流经进样器的流淌相将其带入色谱柱中进行分别，分别后不同组分依先后依次进入检测器，记录仪将进入检测器的信号记录下来，得到液相色谱图。 HPLC流程示意高效液相色谱 - 发展历史 1960年头，由于气相色谱对高沸点有机物分析的局限性，为了分别蛋白质、核酸等不易气化的大分子物质，气相色谱的理
9、论和方法被重新引入经典液相色谱。1960年头末科克兰（Kirkland）、哈伯、荷瓦斯(Horvath)、莆黑斯、里普斯克等人开发了世界上第一台高效液相色谱仪，开启了高效液相色谱的时代。高效液相色谱运用粒径更细的固定相填充色谱柱，提高色谱柱的塔板数，以高压驱动流淌相，使得经典液相色谱须要数日乃至数月完成的分别工作得以在几个小时甚至几特别钟内完成。 工科学生最常运用的液相色谱的参考书籍1971年科克兰等人出版了液相色谱的现代实践一书，标记着高效液相色谱法 (HPLC)正式建立。在此后的时间里，高效液相色谱成为最为常用的分别和检测手段，在有机化学、生物化学、医学、药物开发与检测、化工、食品科学、环
10、境监测、商检和法检等方面都有广泛的应用。高效液相色谱同时还极大的刺激了固定相材料、检测技术、数据处理技术以及色谱理论的发展。 1960年头前，运用的填充粒大于100m，提高柱效面临着逆境，后来的探讨人员便采纳微粒固定相来突破着一瓶颈。科克兰、荷瓦斯制备胜利薄壳型固定相，这种在固定相在玻璃微球表面具有多孔薄壳，实现了高速传质，为高效液相色谱技术的发展奠定了稳固的基础。随着填料粒径的降低，更高的柱效也得以实现。1960年头研制出气动放大泵、注射泵及低流量往复式柱塞泵，但后者的脉冲信号很大，难以满意高效液相色谱的要求。1970年头，往复式双柱塞恒流泵，解决了这一问题。1970年头后科克兰制备出全多孔
11、球形硅胶，平均粒径只有7m，具有极好的柱效，并渐渐取代了无定形微粒硅胶。之后又制造出的键合固定相使柱的稳定性大为提高，多次运用成为可能。1970年后，适合分别生物大分子的填料又成为探讨的热点。1980年后，改善分别的选择性成为色谱工作者的主要问题，人们越来越相识到变更流淌相的组成事提高选择性的关键。 高效液相色谱 - 特点 1高压：液相色谱法以液体为流淌相（称为载液），液体流经色谱柱，受到阻力较大，为了快速地通过色谱柱，必需对载液施加高压。一般可达150350105Pa。2. 高速：流淌相在柱内的流速较经典色谱快得多，一般可达110ml/min。高效液相色谱法所需的分析时间较之经典液相色谱法少
12、得多，一般少于 1h 。3. 高效：近来探讨出很多新型固定相，使分别效率大大提高。4.高灵敏度：高效液相色谱已广泛采纳高灵敏度的检测器，进一步提高了分析的灵敏度。如荧光检测器灵敏度可达10-11g。另外，用样量小，一般几个微升。5.适应范围宽：气相色谱法与高效液相色谱法的比较：气相色谱法虽具有分别实力好，灵敏度高，分析速度快，操作便利等优点，但是受技术条件的限制，沸点太高的物质或热稳定性差的物质都难于应用气相色谱法进行分析。而高效液相色谱法，只要求试样能制成溶液，而不须要气化，因此不受试样挥发性的限制。对于高沸点、热稳定性差、相对分子量大（大于 400 以上）的有机物（这些物质几乎占有机物总数
13、的 75% 80% ）原则上都可应用高效液相色谱法来进行分别、分析。 据统计，在已知化合物中，能用气相色谱分析的约占20%，而能用液相色谱分析的约占7080%。高效液相色谱 - 主要类型 1、吸附色谱（Adsorption Chromatography）2、安排色谱（Partition Chromatography） 3、离子色谱（Ion Chromatography） 4、体积排阻色谱（Size Exclusion Chromatography） 5、亲和色谱（Affinity Chromatography）特点比较吸附色谱安排色谱离子色谱体积排阻色谱亲和色谱固定相全多孔固体吸附剂固定液载带
14、在固相基体上 高效微粒离子交换剂 具有不同孔径的多孔性凝胶多种不同性能的配位体键联在固相基体上流淌相不同极性有机溶剂不同极性有机溶剂和水不同pH值的缓冲溶液有机溶剂或肯定pH值的缓冲溶液不同pH值的缓冲溶液，可加入改性剂分别原理吸附与解吸溶解与挥发 可逆性的离子交换多孔凝胶的渗透或过滤具有锁匙结构络合物的可逆性离解高效液相色谱 - 分别原理 依据分别机制的不同，高效液相色谱法可分为下述几种主要类型：1 液 液安排色谱法(Liquid-liquid Partition Chromatography)及化学键合相色谱(Chemically Bonded Phase Chromatography)流
15、淌相和固定相都是液体。流淌相与固定相之间应互不相溶（极性不同，避开固定液流失），有一个明显的分界面。当试样进入色谱柱，溶质在两相间进行安排。达到平衡时，听从于下式：高效液相色谱计算公式式中，cs溶质在固定相中浓度；cm-溶质在流淌相中的浓度； Vs固定相的体积；Vm流淌相的体积。LLPC与GPC有相像之处，即分别的依次取决于K，K大的组分保留值大；但也有不同之处，GPC中，流淌相对K影响不大，LLPC流淌相对K影响较大。a. 正相液 液安排色谱法(Normal Phase liquid Chromatography): 流淌相的极性小于固定液的极性。b. 反相液 液安排色谱法(Reverse Phase liquid Chromatography): 流淌相的极性大于固定液的极性。c. 液 液安排色谱法的缺点：尽管流淌相与固定相的极性要求完全不同，但固定液在流淌相中仍有微量溶解；流淌相通过色谱柱时的机械冲击力，会造成固定液流失。上世纪70年头末发展的化学键合固定相（见后），可克服上述缺点。现在应用很广泛（7080%）。2 液 固色谱法流淌相为液体，固定相为吸附剂（如硅胶、氧化铝等）。这是依据物质吸附作用的不同来进行分别的。其作用机制是：当试样进入色谱柱时，溶质分子 (X) 和溶剂分子(S)对吸附剂表面活性中心发生竞争吸附（未进
