第2讲色谱分析法课件

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1、YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 一、色谱法简介一、色谱法简介色谱法也叫色谱法也叫层析法层析法，它是一种，它是一种高效能的物理高效能的物理分离技术分离技术，将它用于分析化学并配合适当的检测，将它用于分析化学并配合适当的检测手段，就成为手段，就成为色谱分析法色谱分析法。色谱法的最早应用是在色谱法的最早应用是在1906年俄国植物学家年俄国植物学家茨维特茨维特(Tswett)用于分离植物色素时采用，其方法用于分离植物色素时采用，其方法是这样的：在一玻璃管中放入碳酸钙，将含有植是这样的：在一玻璃管中放入碳酸钙，将含有植物色素（植物叶的提取液

2、）的石油醚倒入管中。物色素（植物叶的提取液）的石油醚倒入管中。第一节第一节概概述述YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 一、色谱法简介一、色谱法简介色谱法也叫色谱法也叫层析法层析法，它是一种，它是一种高效能的物理高效能的物理分离技术分离技术，将它用于分析化学并配合适当的检测，将它用于分析化学并配合适当的检测手段，就成为手段，就成为色谱分析法色谱分析法。色谱法的最早应用是在色谱法的最早应用是在1906年俄国植物学家年俄国植物学家茨维特茨维特(T

3、swett)用于分离植物色素时采用，其方法用于分离植物色素时采用，其方法是这样的：在一玻璃管中放入碳酸钙，将含有植是这样的：在一玻璃管中放入碳酸钙，将含有植物色素（植物叶的提取液）的石油醚倒入管中。物色素（植物叶的提取液）的石油醚倒入管中。第一节第一节概概述述YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 色谱起源色谱起源加入石油醚分层胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素叶绿素叶绿素A、BChromatography 原理:基于物质在不同相之间具有不同的分配系数引起的分离YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现

4、代仪器分析 此时，玻璃管的上端立即出现几种颜色的混此时，玻璃管的上端立即出现几种颜色的混合谱带。然后用纯石油醚冲洗，随着石油醚的加合谱带。然后用纯石油醚冲洗，随着石油醚的加入，谱带不断地向下移动，并逐渐分开成几个不入，谱带不断地向下移动，并逐渐分开成几个不同颜色的谱带，继续冲洗就可分别接得各种颜色同颜色的谱带，继续冲洗就可分别接得各种颜色的色素，并可分别进行鉴定。色谱法也由此而得的色素，并可分别进行鉴定。色谱法也由此而得名。名。 现现在在的的色色谱谱法法早早已已不不局局限限于于色色素素的的分分离离，其其方方法法也也早早已已得得到到了了极极大大的的发发展展，但但其其分分离离的的原原理理仍然是一样

5、的。我们仍然叫它仍然是一样的。我们仍然叫它色谱法色谱法。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 在色谱法中，将填入玻在色谱法中，将填入玻璃管或不锈钢管内静止不动璃管或不锈钢管内静止不动的一相（固体或液体）称为的一相（固体或液体）称为固定相固定相；自上而下运动的一相自上而下运动的一相（一般是气体或液体）称为（一般是气体或液体）称为流动相流动相；装有固定相的管子（玻装有固定相的管子（玻璃管或不锈钢管）称为璃管或不锈钢管）称为色谱色谱柱柱。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 当流动相中

6、样品混合物经过固定相时，就会与当流动相中样品混合物经过固定相时，就会与固定相发生作用；固定相发生作用；由于各组分在性质和结构上的差异，与固定相由于各组分在性质和结构上的差异，与固定相相互作用的类型、强弱也有差异；相互作用的类型、强弱也有差异；因此在同一推动力的作用下，不同组分在固定因此在同一推动力的作用下，不同组分在固定相滞留时间长短不同；从而按先后不同的次序从固相滞留时间长短不同；从而按先后不同的次序从固定相中流出。定相中流出。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 色谱法发展的历史色谱法发展的历史：1906年俄国植物学家Tswett命

7、名自己发明的分离植物色素的新方法为色谱法。因为他并不是一个著名的学者，因此他发表出来的文章并没有得到重视。1931年，德国的Kuhn和Lederer重复了Tswett的实验，得到很好的结果，色谱法因此得到很大的推广。1940年，Martin和Synge提出了液液分配色谱法，又把塔板的概念引入色谱法中，初步建立了塔板理论。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 1941年， Martin和Synge提出了用气体代替流体做流动相的可能性，在他们发展了完整的气液色谱法之后，获得了1952年的诺贝尔化学奖。1957年，Golay开展了开管柱气相色

8、谱。1963年， Giddings把高压泵和键合相固定相结合，出现了高效液相色谱。 随后，出现了色谱法和其他检测技术的联用，例如GC-MS、GC-IR等。 上个世纪八十年代，毛细管电泳出现，此后得到长足的发展，并不断出现新的模式，一直成为研究的热点。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 二、色谱法的分类二、色谱法的分类色谱分析法有很多种类，从不同的角度色谱分析法有很多种类，从不同的角度出发可以有不同的分类方法。出发可以有不同的分类方法。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （一）

9、从两相的物理状态分类：（一）从两相的物理状态分类：色色谱谱法法中中，流流动动相相可可以以是是气气体体，也也可可以以是是液液体体，由由此此可可分分为为气气相相色色谱谱法法（GC）和和液液相相色色谱谱法法（LC）。固固定定相相既既可可以以是是固固体体，也也可可以以是是涂涂在在固固体体上上的的液液体体，由由此此又又可可将将气气相相色色谱谱法法和和液液相相色色谱谱法法分分为为气气-液液色色谱谱、气气-固固色色谱谱、液液-固固色色谱谱、液液-液液色色谱谱。流流动动相相还可以是还可以是超临界流体超临界流体。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 物质

10、通常有三种物质通常有三种状态：气态，液状态：气态，液态和固态。态和固态。除了这三种常见除了这三种常见的状态外物质还的状态外物质还有另外的一些状有另外的一些状态，如等离子状态，如等离子状态、超临界状态态、超临界状态等。等。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 物质处于临界温度（Tc）和临界压力（Pc）以上状态时，向该状态气体加压，气体不会液化，只是密度增大，具有类似液态性质，同时还保留气体性能，这种状态的流体称为超临界流体（Supercritical Fluid,简称SCF）。高于临界温度和临界压力的状态称为超临界状态。处于超临界状态时，

11、气液两相界面消失，性质非常接近，以至于无法分辨，故称之为超临界流体。这种流体(SCF)兼有气液两重性的特点，它既有与气体相当的高渗透能力和低的粘度，又兼有与液体相近的密度和对许多物质优良的溶解能力。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 色色谱谱法法液相色谱法液相色谱法气相色谱法气相色谱法气气-液色谱法液色谱法气气-固色谱法固色谱法液液-固色谱法固色谱法液液-液色谱法液色谱法超临界流体色谱法超临界流体色谱法分类情况如下分类情况如下：YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （二）按固定

12、相的形式分类：（二）按固定相的形式分类：按固定相的状态可分为柱色谱和平板色谱：按固定相的状态可分为柱色谱和平板色谱：柱色谱柱色谱：固定相装在色谱柱中；：固定相装在色谱柱中；平板色谱平板色谱：固定相呈平板状的色谱，它又可分：固定相呈平板状的色谱，它又可分为薄层色谱和纸色谱。为薄层色谱和纸色谱。薄层色谱：将固体吸附剂在玻璃薄层色谱：将固体吸附剂在玻璃板或塑料板或塑料板上制成薄层作固定相；板上制成薄层作固定相；纸色谱：利用滤纸作载体，吸附在纸上的纸色谱：利用滤纸作载体，吸附在纸上的水作固定相。水作固定相。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析

13、（三）按分离原理分类：（三）按分离原理分类：可分为：可分为：吸附色谱法吸附色谱法：利用吸附剂（固定相：利用吸附剂（固定相一般是固一般是固体）表面对不同组分吸附能力的差别进行分体）表面对不同组分吸附能力的差别进行分离的方法；离的方法；分配色谱法分配色谱法：利用不同组分在两相间的分配：利用不同组分在两相间的分配系数的差别进行分离的方法。系数的差别进行分离的方法。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 离子交换色谱离子交换色谱：利用溶液中不同离子与离子：利用溶液中不同离子与离子交换剂间的交换能力的不同而进行分离的方交换剂间的交换能力的不同而进行

14、分离的方法。法。空间排斥（阻）色谱法空间排斥（阻）色谱法：利用多孔性物质对：利用多孔性物质对不同大小的分子的排阻作用进行分离的方法。不同大小的分子的排阻作用进行分离的方法。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 空间排斥（阻）色谱空间排斥（阻）色谱Size Exclusion ChromatographyM.W.tRYANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 空间排斥（阻）色谱空间排斥（阻）色谱Size Exclusion ChromatographyM.W.tRYANGTZENORMA

15、LUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 空间排斥（阻）色谱空间排斥（阻）色谱Size Exclusion ChromatographyM.W.tRYANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 空间排斥（阻）色谱空间排斥（阻）色谱Size Exclusion ChromatographyM.W.tRYANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 空间排斥（阻）色谱空间排斥（阻）色谱Size Exclusion ChromatographyM.W.tRYANGTZENO

16、RMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 三、气相色谱分离过程及有关术语三、气相色谱分离过程及有关术语（一）气相色谱分离过程（一）气相色谱分离过程（二）气相色谱的常用术语（二）气相色谱的常用术语YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （一）气相色谱分离过程（一）气相色谱分离过程YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 试样中各组分经色谱柱分离后，随气试样中

17、各组分经色谱柱分离后，随气体依次流入检测器，检测器将各组分浓度体依次流入检测器，检测器将各组分浓度变化转换成电信号，在记录仪上记录为检变化转换成电信号，在记录仪上记录为检测器响应随时间变化的微分曲线，即色谱测器响应随时间变化的微分曲线，即色谱流出曲线，也称流出曲线，也称色谱图色谱图（见图（见图2-3）。）。（二）气相色谱的常用术语（二）气相色谱的常用术语YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 色谱图色谱图：若干物质的流出曲线，即在不同时间上的：若干物质的流出曲线，即在不同时间上的浓度或者响应的大小。浓度或者响应的大小。YANGTZENOR

18、MALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 1、基线、基线（Base-line） 无试样通过检测器时，检测到的信号即为基线。无试样通过检测器时，检测到的信号即为基线。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 2、色谱峰（、色谱峰（Peak of Chromatogram）曲线上突起部分就是色谱峰。曲线上突起部分就是色谱峰。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 色谱峰的对称性色谱峰的对称性高斯（高斯（GaussianGaussian）曲线）曲线不对称因子

19、（不对称因子（asymmetryasymmetry）拖尾峰（拖尾峰（tailing peaktailing peak）伸舌峰（伸舌峰（leading peakleading peak或或fronting peakfronting peak） 高斯曲线：高斯曲线： 在理想情况下在理想情况下( (进样量很小，进样量很小，浓度很低，在吸附或分配等温线的线性范围浓度很低，在吸附或分配等温线的线性范围内内) )，色谱峰的形状可以近似地用高斯曲线描，色谱峰的形状可以近似地用高斯曲线描述。图中述。图中 为标准偏差（拐点处的半峰宽），为标准偏差（拐点处的半峰宽），h h为最大峰高，为最大峰高，w wb b为峰

20、宽。为峰宽。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 不对称因子：不对称因子： 在实际的色谱过程中，溶在实际的色谱过程中，溶质从色谱柱中流出时，很少符合高斯分布，质从色谱柱中流出时，很少符合高斯分布，而是具有一定的不对称性。而是具有一定的不对称性。 我们可以定义一个不对称因子我们可以定义一个不对称因子AsAs来定量来定量地表示色谱峰的不对称程度，将地表示色谱峰的不对称程度，将1010峰高处峰高处前半峰的宽度设为前半峰的宽度设为a, a, 同高度处后半峰的宽度同高度处后半峰的宽度设为设为b b，将，将b b与与a a的比值定义为不对称因子的比

21、值定义为不对称因子AsAs，即即YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 拖尾峰：拖尾峰： 当当AsAs大于大于1 1时，色谱峰的形状是前半时，色谱峰的形状是前半部分信号增加快，后半部分信号减少慢。引起部分信号增加快，后半部分信号减少慢。引起峰拖尾的主要原因是溶质在固定相中存在吸附峰拖尾的主要原因是溶质在固定相中存在吸附作用，因此，拖尾峰也称为吸附峰。作用，因此，拖尾峰也称为吸附峰。 伸舌峰：伸舌峰：当当AsAs小于小于1 1时，色谱峰是前半部分信号时，色谱峰是前半部分信号增加慢，后半部分信号减小快。因为伸舌峰主增加慢，后半部分信号减小快。

22、因为伸舌峰主要是固定相不能给溶质提供足够数量合适的作要是固定相不能给溶质提供足够数量合适的作用位置，使一部分溶质超过了峰的中心，即产用位置，使一部分溶质超过了峰的中心，即产生了超载，所以也称超载峰。生了超载，所以也称超载峰。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 3、色谱峰高（、色谱峰高（the Height of Peak of Chromatogram）色谱峰顶点与基线之间的垂直距离色谱峰顶点与基线之间的垂直距离hYANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 4 4、色谱峰区域宽度、色

23、谱峰区域宽度 （Regional width of Regional width of Peak of Peak of ChromatogramChromatogram） 色谱峰的区域宽度是色谱流出曲线的重色谱峰的区域宽度是色谱流出曲线的重要参数之一。要参数之一。 用于衡量柱效率及反映色谱操作条件的用于衡量柱效率及反映色谱操作条件的动力学因素，其宽度越窄越好动力学因素，其宽度越窄越好。表示色谱峰区域宽度通常有表示色谱峰区域宽度通常有三种方法三种方法。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 .标准偏差标准偏差 （它是（它是0.607倍峰高处

24、色谱峰宽的一半）倍峰高处色谱峰宽的一半）.半高峰宽半高峰宽Y（Y=2.354 ）.色谱峰底宽（色谱峰底宽（色谱峰两侧拐点上的切线在基线上色谱峰两侧拐点上的切线在基线上截距间的距离）截距间的距离）Wb（Wb=4 ）YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 5、保留值（、保留值（Retation Value）是试样各组分在）是试样各组分在色谱柱中保留行为的量度，它反映了组分与固色谱柱中保留行为的量度，它反映了组分与固定相间作用力大小，通常用保留时间和保留体定相间作用力大小，通常用保留时间和保留体积表示。积表示。（1）保留时间（）保留时间（Ret

25、ation Time）tR指某组分通指某组分通过色谱柱所需要的时间，即从进样到出现某组过色谱柱所需要的时间，即从进样到出现某组分色谱峰最大值的时间，单位为分色谱峰最大值的时间，单位为min或或s。在一。在一定的色谱体系和操作条件下，任何一种化合物定的色谱体系和操作条件下，任何一种化合物都有一定的保留时间，这是色谱定性分析的依都有一定的保留时间，这是色谱定性分析的依据。据。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （2）死时间（）死时间（Dead Time）tM 不被固定相吸不被固定相吸附或溶解的气体（如空气、甲烷）从进样到附或溶解的气体（如

26、空气、甲烷）从进样到出现其色谱峰最大值所需要的时间，也是气出现其色谱峰最大值所需要的时间，也是气体流经色谱柱中空隙所需要的时间。体流经色谱柱中空隙所需要的时间。（3）调整保留时间（）调整保留时间（Adjust Retation Time）tR扣除死时间之后的保留时间：扣除死时间之后的保留时间：tR= tRtM ，它反映了组分在色谱过程中，与固定相它反映了组分在色谱过程中，与固定相相互作用所消耗的时间，是各组分产生差速相互作用所消耗的时间，是各组分产生差速迁移的物理化学基础。迁移的物理化学基础。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 保留时

27、间是色谱法定性的基本依据，保留时间是色谱法定性的基本依据，但但同一组分的保留时间常受到流动相流速的影同一组分的保留时间常受到流动相流速的影响。响。因此色谱工作者有时也用保留体积来表因此色谱工作者有时也用保留体积来表示保留值。示保留值。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （4）保留体积）保留体积VR（Retation Volume ）是）是指从进样到出现某组分色谱峰最大值时所指从进样到出现某组分色谱峰最大值时所通过的载气体积。通过的载气体积。VR = tRF0F0为色谱柱出口的载气流量（为色谱柱出口的载气流量（mL min-1）YANG

28、TZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （5）死体积）死体积VM（Dead Volume ）指色谱柱在填充后，柱管内固定相颗粒间所剩指色谱柱在填充后，柱管内固定相颗粒间所剩留的空间、色谱仪中管路和连接头间的空间以留的空间、色谱仪中管路和连接头间的空间以及检测器的空间的总和。当后两项很小可忽略及检测器的空间的总和。当后两项很小可忽略不计时，不计时，死体积可由死时间与色谱柱出口的载死体积可由死时间与色谱柱出口的载气流速气流速F0 （ mL min-1 ）计算）计算。等于在等于在tM这段这段时间内通过色谱柱的载气体积。时间内通过色谱柱的载气体积。 VM

29、 = tMF0（仅适用于气相色谱仅适用于气相色谱，不适用于液相色谱，不适用于液相色谱。）YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （6）调整保留体积）调整保留体积VR（AdjustRetation Volume ）指扣除死体积后的保留体积。）指扣除死体积后的保留体积。 VR = VR - VM（7）相对保留值（）相对保留值（Relative Retation value）指在相同的操作条件下某组分指在相同的操作条件下某组分2的调整保留的调整保留值与另一种组分值与另一种组分1的调整保留值之比。的调整保留值之比。YANGTZENORMALUNI

30、VERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 相对保留值仅与相对保留值仅与柱温和固定相性质柱温和固定相性质有关，有关，而与柱径、柱长、载气流量等其它实验条件无而与柱径、柱长、载气流量等其它实验条件无关，因此，它是关，因此，它是色谱定性分析的重要参数之一色谱定性分析的重要参数之一。相对保留值还可以用来表示色谱柱的选择相对保留值还可以用来表示色谱柱的选择性。性。r2,1值越大，两组分的值越大，两组分的tR 值相差越大，越值相差越大，越容易实现分离，当容易实现分离，当r2,1=1时，两组分色谱峰重时，两组分色谱峰重叠。叠。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现

31、代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 在定性分析中，通常固定一个色谱峰作在定性分析中，通常固定一个色谱峰作为标准（为标准（s s），然后再求其它峰（），然后再求其它峰（i i）对这个）对这个峰的相对保留值。此时可用符号峰的相对保留值。此时可用符号 表示，即表示，即 = t= tR R (i)(i) / t / tR R (s) (s) 式中式中t tR R (i)(i)为后出峰的调整保留时间，所以为后出峰的调整保留时间，所以 总是大于总是大于1 1的。的。 相对保留值相对保留值往往可作为衡量固定相选择往往可作为衡量固定相选择性的指标，又称性的指标，又称选择因子选择因子。 YANGTZENORMA

32、LUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 从色谱流出曲线可以获得许多重要信息：从色谱流出曲线可以获得许多重要信息：1.根据色谱峰的数目，可以判断试样中所根据色谱峰的数目，可以判断试样中所含有组分的最少个数。含有组分的最少个数。2.根据色谱峰的保留值可以进行定性分析。根据色谱峰的保留值可以进行定性分析。3.根据色谱峰高或面积可以进行定量测定。根据色谱峰高或面积可以进行定量测定。4.根据色谱峰间距及其区域宽度，可对色谱柱根据色谱峰间距及其区域宽度，可对色谱柱的分离效能进行评价。的分离效能进行评价。5.色谱峰间距色谱峰间距固定相或流动相选择是否合固定相或流动相选择是否合

33、适的依据。适的依据。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 问题问题1：不同组分在色谱柱中为什么呈现不同：不同组分在色谱柱中为什么呈现不同的运行速度？的运行速度？第二节第二节气相色谱理论基础气相色谱理论基础YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 因为固定相对不同组分有不同的吸附力，因为固定相对不同组分有不同的吸附力，吸附力强的组分难以被流动相冲洗出色谱柱，吸附力强的组分难以被流动相冲洗出色谱柱，故运行速度慢，运行时间长。反之，吸附力弱故运行速度慢，运行时间长。反之，吸附力弱的组分则容

34、易被流动相冲洗出色谱柱，故运行的组分则容易被流动相冲洗出色谱柱，故运行速度快，运行时间短。速度快，运行时间短。吸附吸附脱附脱附YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 同样的道理，若固定相呈液体状态，则不同样的道理，若固定相呈液体状态，则不同组分呈现不同运行速度则是因为固定液对不同组分呈现不同运行速度则是因为固定液对不同组分有不同的溶解能力，溶解性强的组分难同组分有不同的溶解能力，溶解性强的组分难以挥发至流动相中，故其在色谱柱中运行速度以挥发至流动相中，故其在色谱柱中运行速度慢，运行时间长。反之，溶解性弱的组分则容慢，运行时间长。反之，溶解

35、性弱的组分则容易挥发至流动相中，故其在色谱柱中运行速度易挥发至流动相中，故其在色谱柱中运行速度快，运行时间短。快，运行时间短。溶解溶解挥发挥发YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 问题问题2：吸附与脱附是怎么回事？：吸附与脱附是怎么回事？YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 吸附作用是指各种气体、蒸气以及溶液吸附作用是指各种气体、蒸气以及溶液里的溶质被吸着在固体或液体物质表面上的里的溶质被吸着在固体或液体物质表面上的作用。具有吸附性的物质叫做吸附剂，被吸作用。具有吸附性的物质叫做

36、吸附剂，被吸附的物质叫吸附质。吸附作用可分为物理吸附的物质叫吸附质。吸附作用可分为物理吸附和化学吸附。附和化学吸附。脱附作用正好与吸附作用相反，是指吸脱附作用正好与吸附作用相反，是指吸着在固体或液体物质表面上的物质在一定的着在固体或液体物质表面上的物质在一定的作用下离开原表面的过程。作用下离开原表面的过程。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 问题问题3：什么是溶解过程与挥发过程？：什么是溶解过程与挥发过程？YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 溶解过程是指气态或液态组分进入固定

37、液的溶解过程是指气态或液态组分进入固定液的过程，而挥发过程则是指组分离开固定液过程，而挥发过程则是指组分离开固定液回到气态或液态流动相的过程。回到气态或液态流动相的过程。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 色谱分离原理及实例：色谱分离原理及实例：色谱柱内紧密均匀地涂着在惰性载体上的色谱柱内紧密均匀地涂着在惰性载体上的液体固定相，流动相则连续不断流经其间，两液体固定相，流动相则连续不断流经其间，两相充分接触，但不相溶解。相充分接触，但不相溶解。将混合样品一次注入色谱柱后，刚进柱将混合样品一次注入色谱柱后，刚进柱时，组分时，组分A和和B是

38、一条混合带。是一条混合带。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 由于样品分子与两相分子间的相互作由于样品分子与两相分子间的相互作用，它们既可以进入固定相，又可以返回流用，它们既可以进入固定相，又可以返回流动相，这个过程就叫分配。动相，这个过程就叫分配。当样品进入流动相时，它就随流动相一当样品进入流动相时，它就随流动相一起沿柱床向前移动，当它们进入固定相时，起沿柱床向前移动，当它们进入固定相时，被滞留而不再向前移动。被滞留而不再向前移动。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 与固定

39、相作用越大的组分，越容易进入与固定相作用越大的组分，越容易进入固定相，向前移动的速度就愈慢；与流动相固定相，向前移动的速度就愈慢；与流动相作用力越大的组分，就越容易进入流动相，作用力越大的组分，就越容易进入流动相，向前移动的速度愈快。这样经过一定的柱长向前移动的速度愈快。这样经过一定的柱长后，由于反复多次（后，由于反复多次（103106次）的分配，即次）的分配，即使原来性质（如沸点、溶解度、分子结构及使原来性质（如沸点、溶解度、分子结构及极性等）差异微小的组分，也能达到很好的极性等）差异微小的组分，也能达到很好的分离。分离。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析

40、现代仪器分析现代仪器分析 结果，与流动相作用力大的组分先从色结果，与流动相作用力大的组分先从色谱柱中流出来，与固定相作用力大的组分谱柱中流出来，与固定相作用力大的组分则后流出，从而使得样品内各个组分得到则后流出，从而使得样品内各个组分得到分离。分离。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 ABCD载气3种组分同时进入色种组分同时进入色谱柱谱柱3种组分开始在色谱种组分开始在色谱柱中分离柱中分离3种组分在色谱柱中种组分在色谱柱中基本达到分离基本达到分离3种组分在色谱柱中种组分在色谱柱中完全达到分离完全达到分离YANGTZENORMALUNIV

41、ERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 结论：色谱分离是基于样品中各组分在两相结论：色谱分离是基于样品中各组分在两相间间平衡分配平衡分配的差异。可用的差异。可用分配系数分配系数或或分配比分配比来表征。来表征。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 问题问题4:何谓分配系数？分配比？它在色谱分何谓分配系数？分配比？它在色谱分离过程中有什么作用？离过程中有什么作用？YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 1 1、分配系数、分配系数 K K 在一定的温度、压力下，组

42、在一定的温度、压力下，组分在分在液相（固定相）液相（固定相）和和气相（流动相）气相（流动相）之间分之间分配达到平衡时的配达到平衡时的浓度比浓度比称为分配系数称为分配系数K K，即：，即：( (物质在固定相和流动相之间发生的吸附、脱物质在固定相和流动相之间发生的吸附、脱附和溶解、挥发的过程叫附和溶解、挥发的过程叫分配过程分配过程。) )（2-8）YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 2、分配比分配比k在一定的温度、压力下，组分在在一定的温度、压力下，组分在两相之间分配达到平衡时的两相之间分配达到平衡时的质量比质量比称为分配比称为分配比k，

43、即：，即：它是衡量色谱柱对被组分保留能力的重要参数。它是衡量色谱柱对被组分保留能力的重要参数。k k值越大，说明组分在固定相中的量越多，相当值越大，说明组分在固定相中的量越多，相当于柱的容量大，因此又称于柱的容量大，因此又称分配容量分配容量或或容量因子容量因子。（2-9）YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 式中式中: :V VM M为柱中流动相的体积，近似等于死体为柱中流动相的体积，近似等于死体积。积。 VsVs为柱中固定相的体积为柱中固定相的体积，在各种不同的在各种不同的类型的色谱中有不同的含义。类型的色谱中有不同的含义。例如，例如

44、，在分配色谱中，在分配色谱中，VsVs表示固定液的体积；表示固定液的体积；在吸附色谱中，在吸附色谱中，VsVs表示吸附剂的表面容量；表示吸附剂的表面容量；在排阻色谱中，则表示固定相的孔体积。在排阻色谱中，则表示固定相的孔体积。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 3.3.分配系数分配系数K K与与分配比分配比k k的的关系关系由由2-9式：式：即即其中其中称为相比称为相比，它是反映各种色谱柱柱型特点的，它是反映各种色谱柱柱型特点的又一个参数。又一个参数。分配系数和分配比都与分配系数和分配比都与组分及固定液组分及固定液的的热力学性质热力学

45、性质有关，并随有关，并随柱温、柱压柱温、柱压的变化而的变化而变化。分配系数与两相体积无关，而分配比变化。分配系数与两相体积无关，而分配比随随固定液的量固定液的量的改变而改变。的改变而改变。（2-10）YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 4.4.滞留因子滞留因子RsRs分配比分配比k k值可直接从色谱图测得：值可直接从色谱图测得： 设流动相在柱内的线速度为设流动相在柱内的线速度为u u（=L/t=L/tM M) )，组，组分在柱内线速度为分在柱内线速度为u us s(=L/t(=L/tR R) )，由于固定相对组，由于固定相对组分有保留

46、作用，所以分有保留作用，所以u us su u，此两速度之比称为，此两速度之比称为滞留因子滞留因子RsRs。（2-11）YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 RsRs若用质量分数表示，则有若用质量分数表示，则有结合两式有：结合两式有：（2-12）YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 经整理可得经整理可得（2-15）（2-16）可见，某组分的可见，某组分的k k可直接从色谱图中测得：可直接从色谱图中测得：它等于该组分的它等于该组分的调整保留时间调整保留时间与与死时间死时间的比值。的

47、比值。上式表明，上式表明，某组分的保留时间越长则某组分的保留时间越长则k k值越大，值越大，色谱柱对该组分的保留能力就越强色谱柱对该组分的保留能力就越强。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 5.5.分配系数分配系数 K K 及分配比及分配比 k k 与选择因子与选择因子的的关系关系 对对1 1、2 2两组分的选择因子，用下式表示：两组分的选择因子，用下式表示： = = t t R R (2)(2) / / t t R R (1)(1)= = k k（2)2) / / k k（1)1) = = K K（2)2) / / K K（1)1)

48、 对固定相的选择具有实际意义。对固定相的选择具有实际意义。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 如果两组分的如果两组分的K K或或k k值相等，则值相等，则=1=1，两，两个组分的色谱峰必将重合，说明分不开。个组分的色谱峰必将重合，说明分不开。两组分的两组分的K K或或k k值相差越大，则分离得越好值相差越大，则分离得越好。因此两组分具有不同的分配系数是色谱分离因此两组分具有不同的分配系数是色谱分离的先决条件。的先决条件。 色谱分析的色谱分析的目的目的是将样品中是将样品中各组分彼此各组分彼此分离分离，组分要达到完全分离，两峰间的距离，组

49、分要达到完全分离，两峰间的距离必须足够远。必须足够远。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 但是两峰间虽有一定距离，如果每个峰都但是两峰间虽有一定距离，如果每个峰都很宽，以致彼此重叠，还是不能分开。这些峰很宽，以致彼此重叠，还是不能分开。这些峰的宽或窄是由组分在色谱柱中传质和扩散行为的宽或窄是由组分在色谱柱中传质和扩散行为决定的，即与色谱过程的动力学性质有关。决定的，即与色谱过程的动力学性质有关。因此，因此，要从热力学和动力学两方面来研究色谱要从热力学和动力学两方面来研究色谱行为。行为。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代

50、仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 下图是下图是 A A、B B两组分沿色谱柱移动时，两组分沿色谱柱移动时，不同位置处的浓度轮廓。不同位置处的浓度轮廓。 浓浓度度沿柱移动距离沿柱移动距离LABABKAKB图中图中K KA AKKB B ，因此，因此，A A组分在移动过程中滞后。组分在移动过程中滞后。随着两组分在色谱柱中移动距离的增加，两峰间的随着两组分在色谱柱中移动距离的增加，两峰间的距离逐渐变大，同时，每一组分的距离逐渐变大，同时，每一组分的浓度轮廓浓度轮廓（即区（即区域宽度）也慢慢变宽。域宽度）也慢慢变宽。显然，区域扩宽对分离是不利的，但不可避免。显然，区域扩宽对分离是不利的，但

51、不可避免。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 若要使若要使A A、B B组分完全分离，必须满足以下组分完全分离，必须满足以下三点：三点： 第一第一，两组分的分配系数必须有差异；，两组分的分配系数必须有差异；第二第二，区域扩宽的速率应小于区域分，区域扩宽的速率应小于区域分 离的速度；离的速度；第三第三，在保证快速分离的前提下，提，在保证快速分离的前提下，提供供足够长的色谱柱足够长的色谱柱。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 第一、二点是完全分离的必要条件第一、二点是完全分离的必

52、要条件。作为一个色谱理论，它不仅应说明组分在作为一个色谱理论，它不仅应说明组分在色谱柱中移动的速率，而且应说明组分在色谱柱中移动的速率，而且应说明组分在移动过程中引起区域扩宽的各种因素。移动过程中引起区域扩宽的各种因素。塔板理论和速率理论塔板理论和速率理论均以色谱过程中分配均以色谱过程中分配系数恒定为前提系数恒定为前提，提出了相关的模型来解，提出了相关的模型来解释和分析色谱过程，称为线性色谱理论。释和分析色谱过程，称为线性色谱理论。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 色谱法研究的核心色谱法研究的核心选择最适合的色谱体系和条选择最适合的

53、色谱体系和条件、在最短的时间达到最佳件、在最短的时间达到最佳的分离效果。的分离效果。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 一、塔板理论（一、塔板理论（Plate Theory）塔板理论的基本内容是什么？塔板理论的基本内容是什么？塔板理论假定：塔板理论假定：（1）塔板之间不连续；）塔板之间不连续；（2）塔板之间无分子扩散；）塔板之间无分子扩散；（3）组分在各塔板内两相间的分配瞬间达至平）组分在各塔板内两相间的分配瞬间达至平衡，达一次平衡所需柱长为理论塔板高度衡，达一次平衡所需柱长为理论塔板高度H；（4）某组分在所有塔板上的分配系数相同；）

54、某组分在所有塔板上的分配系数相同；（5）流动相以不连续方式加入，即以一个一个）流动相以不连续方式加入，即以一个一个的塔板体积加入。的塔板体积加入。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （一）、色谱分离过程：（一）、色谱分离过程：塔板理论塔板理论是把色谱柱假想为一个精馏塔，是把色谱柱假想为一个精馏塔，塔内存在许多塔板，组分在每个塔板的气相和液塔内存在许多塔板，组分在每个塔板的气相和液相间进行分配，达成一次分配平衡。然后随着流相间进行分配，达成一次分配平衡。然后随着流动相按一个塔板、一个塔板的方式向前移动。经动相按一个塔板、一个塔板的方式向

55、前移动。经过多次分配平衡后，过多次分配平衡后，分配系数小的组分，先离开分配系数小的组分，先离开精馏塔精馏塔（色谱柱），分配系数大的组分后离开精（色谱柱），分配系数大的组分后离开精馏塔（色谱柱），从而使分配系数不同的组分彼馏塔（色谱柱），从而使分配系数不同的组分彼此得到分离。此得到分离。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （理论塔板数）（理论塔板数）（理论塔板高度）（理论塔板高度）HAL（2-19）YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 理论塔板数还可以根据色谱图按下面理论塔板数还

56、可以根据色谱图按下面经验公式计算：经验公式计算：式中式中tR与与Y1/2(Wb)应采用同一单位（时间应采用同一单位（时间或距离）或距离）,由上式可知，组分的由上式可知，组分的保留时间越保留时间越长长，峰宽度越小峰宽度越小，则，则理论塔板数理论塔板数n越多越多，色，色谱谱柱效能越高柱效能越高。（2-18）YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 在实际的应用中，由上式计算出来的的在实际的应用中，由上式计算出来的的n值有时并不能充分地反映色谱柱的分离效能。值有时并不能充分地反映色谱柱的分离效能。因为采用因为采用tR计算时，没有扣除死时间计算时，

57、没有扣除死时间tM，所所以常用调整保留时间以常用调整保留时间tR代替代替tR计算所得到的有计算所得到的有效理论塔板数效理论塔板数neff来衡量色谱柱效。来衡量色谱柱效。即：即：（2-20）YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （二）、塔板理论的特点和不足（二）、塔板理论的特点和不足1.当当色色谱谱柱柱长长度度一一定定时时，塔塔板板数数n越越大大（塔塔板板高高度度H越越小小），被被测测组组分分在在柱柱内内被被分分配配的的次次数数越越多，柱效能则越高，所得色谱峰越窄。多，柱效能则越高，所得色谱峰越窄。2.不不同同物物质质在在同同一一色色谱谱

58、柱柱上上的的分分配配系系数数不不同同，用用有有效效塔塔板板数数和和有有效效塔塔板板高高度度作作为为衡衡量量柱柱效效能能的指标时，的指标时，应指明测定物质应指明测定物质。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 3.柱效不能表示被分离组分的实际分离效柱效不能表示被分离组分的实际分离效果，当两组分的分配系数果，当两组分的分配系数K相同时，无论该相同时，无论该色谱柱的塔板数多大，都无法分离。色谱柱的塔板数多大，都无法分离。4.塔板理论无法解释同一色谱柱在不同的塔板理论无法解释同一色谱柱在不同的载气流速下柱效不同的实验结果，也无法指载气流速下柱效不

59、同的实验结果，也无法指出影响柱效的因素及提高柱效的途径。出影响柱效的因素及提高柱效的途径。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 塔板理论是一种半经验性理论。塔板理论是一种半经验性理论。 它用它用热力学热力学的观点定量说明了溶质在色谱柱中的的观点定量说明了溶质在色谱柱中的行为，解释了流出曲线的形状，并提出了计算和评价行为，解释了流出曲线的形状，并提出了计算和评价柱效高低的参数。柱效高低的参数。 但是，色谱过程不仅受但是，色谱过程不仅受热力学热力学因素的影响，而且因素的影响，而且还与分子的扩散、传质等还与分子的扩散、传质等动力学动力学因素有

60、关。因素有关。 因此塔板理论只能定性地给出板高的概念，却不因此塔板理论只能定性地给出板高的概念，却不能解释板高受哪些因素影响；也不能说明为什么在不能解释板高受哪些因素影响；也不能说明为什么在不同的流速下，可以测得不同的理论塔板数，因而限制同的流速下，可以测得不同的理论塔板数，因而限制了它的应用。了它的应用。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 二、速率理论二、速率理论1956年，荷兰学者范第姆特（年，荷兰学者范第姆特（Van Deemter）等在研究等在研究气气-液液色谱时，提出了色色谱时，提出了色谱过程谱过程动力学理论动力学理论速率理

61、论速率理论。吸收了塔板。吸收了塔板理论板高的概念，并把理论板高的概念，并把色谱分配过程色谱分配过程与组分与组分在两相中的在两相中的扩散和传质过程扩散和传质过程联系起来，导出联系起来，导出速率理论方程式，速率理论方程式，较完善地解释了影响塔板较完善地解释了影响塔板高度的各种因素高度的各种因素。同时适用于气相和液相色。同时适用于气相和液相色谱。谱。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 式中的式中的u为载气的为载气的线速度线速度；A、B、C为为常数，分别代表常数，分别代表涡流扩散项系数、分子扩涡流扩散项系数、分子扩散项系数和传质阻力项系数散项

62、系数和传质阻力项系数。Van DeemterVan Deemter方程的数学简化式为方程的数学简化式为: :（2-22）YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 1.1.涡流扩散项系数涡流扩散项系数A A 组分随载气在流动过程中遇到填充物的组分随载气在流动过程中遇到填充物的颗粒阻碍不断改变流动方向，使组分在气相颗粒阻碍不断改变流动方向，使组分在气相中形成紊乱的类似中形成紊乱的类似“涡流涡流”的流动，因而引的流动，因而引起起了色谱峰变宽。了色谱峰变宽。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分

63、析 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 涡流扩散示意图涡流扩散示意图YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 上式表明上式表明涡流扩散涡流扩散引起的引起的峰形变宽峰形变宽只与只与填填充物平均颗粒直径充物平均颗粒直径d dP P及及填充不规则因子填充不规则因子 有有关，与流动相的性质、线速度和组分性质无关。关，与流动相的性质、线速度和组分性质无关。 为了减少涡流扩散，提高柱效，使用细而为了减少涡流扩散，提高柱效，使用细而均匀的颗粒，并且填充均匀是十分必要的。均匀的颗粒，并且填充均匀是

64、十分必要的。 对于空心毛细管，不存在涡流扩散，对于空心毛细管，不存在涡流扩散，因此因此 A = 0A = 0YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 2.2.分子扩散项分子扩散项B/B/u u 分子扩散亦称分子扩散亦称纵向扩散纵向扩散，是由色谱柱内，是由色谱柱内沿沿轴向轴向存在存在浓度梯度浓度梯度，使组分分子随载气迁移时，使组分分子随载气迁移时自发地产生自发地产生由高浓度向低浓度由高浓度向低浓度的扩散。的扩散。（2-23）YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMA

65、LUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 称为称为弯曲因子弯曲因子，它反映填充物对分子扩散，它反映填充物对分子扩散的的阻碍程度（阻碍程度（填充柱填充柱 1 1，空心柱，空心柱= 1= 1） ； D Dg g为组分在气相中的为组分在气相中的扩散系数扩散系数（cmcm3 3/s/s），），与流动相及组分性质有关：与流动相及组分性质有关： (a)(a) 相对分子质量相对分子质量大的组分大的组分D Dg g小，小，D Dg g反比于流反比于流动相相对分子质量的平方根，动相相对分子质量的平方根，所以采用相对分所以采用相对分子质量较大的流动相，可使子质量较大的流动相，可使B

66、B项降低；项降低； (b)(b) D Dg g随随柱温柱温增高而增加，但反比于色谱柱的增高而增加，但反比于色谱柱的压力。压力。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 u u为载气的为载气的线速度线速度，即，即u u=L/t=L/tM M，载气，载气的线速度越小，则组分在气体中停留的的线速度越小，则组分在气体中停留的时间越长，分子扩散项就越大，时间越长，分子扩散项就越大，因此加因此加大流动相速度可降低纵向扩散影响大流动相速度可降低纵向扩散影响。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 3

67、.3.传质阻力项传质阻力项C Cu u 传质阻力项系数传质阻力项系数C C包括包括气相传质系数气相传质系数C Cg g和和液相传液相传质阻力系数质阻力系数C Cl l，即：即：气相传质过程是气相传质过程是指试样组分从气相移动到固定相表面指试样组分从气相移动到固定相表面的过程的过程。这一过程中试样组分将在两相间进行质量交。这一过程中试样组分将在两相间进行质量交换，即根据分配系数在两相间进行分配。有的来不及换，即根据分配系数在两相间进行分配。有的来不及进入两相界面，就被气相带走；有的则进入两相界面进入两相界面，就被气相带走；有的则进入两相界面又来不及返回气相。这样使得试样在两相界面上不能又来不及返

68、回气相。这样使得试样在两相界面上不能瞬间达到分配平衡，从而引起滞后现象，使色谱峰变瞬间达到分配平衡，从而引起滞后现象，使色谱峰变宽宽。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 固定液(Liquid stationary phase)担体 (Substrate)组分(Component)CuldpdfYANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 对于填充柱：对于填充柱：K为容量因子。为容量因子。气相传质阻力气相传质阻力与填充物粒与填充物粒度度dP的的平方成正比平方成正比，与组分在气相中的扩，与

69、组分在气相中的扩散系数散系数Dg成反比。成反比。因此采用因此采用粒度小粒度小的填充的填充物和物和相对分子质量小的气体相对分子质量小的气体（如（如H2）做载）做载气可减小气可减小Cg值，提高柱效能值，提高柱效能。（2-24）YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 液相传质阻力是液相传质阻力是组分从气液两相界面组分从气液两相界面扩散至液相内部达到分配平衡后，又返回扩散至液相内部达到分配平衡后，又返回两相界面的过程所受到的阻力两相界面的过程所受到的阻力。液相传质阻力系数液相传质阻力系数Cl为：为：适当的降低固定液的适当的降低固定液的液膜厚度液膜

70、厚度df，增大，增大组分在液相中的组分在液相中的扩散系数扩散系数Dl，可减小液相传，可减小液相传质阻力，提高柱效能。质阻力，提高柱效能。（2-25）YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 提高柱温可增大提高柱温可增大D D1 1，但会使但会使k k值减小；值减小；为了保持适当的为了保持适当的C C1 1值，值，应控制适宜的柱温。应控制适宜的柱温。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 4.载气流速载气流速u对理论塔板高度对理论塔板高度H的影响的影响根据式根据式H=A+B/ u+Cu，

71、以不同流速下，以不同流速下测得的理论塔板高度测得的理论塔板高度H对流速对流速u作图，得到作图，得到H-u曲线（曲线（图图2-7）。在曲线的最低点，理）。在曲线的最低点，理论塔板高度最小（论塔板高度最小（Hmin），柱效能最高。），柱效能最高。该点所对应的流速即为最佳流速（该点所对应的流速即为最佳流速（uopt）。）。uopt和和Hmin可由式（可由式（2-22）微分求得：）微分求得：YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 将上式（将上式（2-34）代入（）代入（2-22）得：）得：（2-34）（2-35）YANGTZENORMALUNIV

72、ERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 由式子（由式子（2-22）及）及图图2-7可见，当可见，当u值较小时，分子扩散系项值较小时，分子扩散系项B/ u成为影响理成为影响理论塔板高度论塔板高度H的的主要因素主要因素，此时应采用相，此时应采用相对分子量较大的载气（对分子量较大的载气（N2、Ar）以使组分）以使组分在气相中有较小的扩散系数；而当在气相中有较小的扩散系数；而当u值较大值较大时，传质阻力相时，传质阻力相Cu成为成为H的主要因素，宜的主要因素，宜采用相对分子量较小的载气（采用相对分子量较小的载气（H2，He），），使组分在气相中有较大的扩散系数，以减使组分在气相中有

73、较大的扩散系数，以减小气相传质阻力，提高柱效能。小气相传质阻力，提高柱效能。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 综上所述，可以得到气综上所述，可以得到气-液色谱速率理论液色谱速率理论方程的具体表达式：方程的具体表达式：速率理论方程式对于指导我们进行色谱分速率理论方程式对于指导我们进行色谱分离条件的选择具有重要意义。它比较全面的概离条件的选择具有重要意义。它比较全面的概括了括了柱填充物颗粒度，填充均匀性，固定液液柱填充物颗粒度，填充均匀性，固定液液膜厚度，载气种类及流速膜厚度，载气种类及流速等对柱效能和色谱峰等对柱效能和色谱峰变宽的影响

74、。变宽的影响。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 速率理论的要点速率理论的要点1、被分离组分分子在色谱柱内运行的被分离组分分子在色谱柱内运行的多路多路径、浓度梯度所造成的分子扩散及传质径、浓度梯度所造成的分子扩散及传质阻力使气液两相间的分配平衡不能瞬间阻力使气液两相间的分配平衡不能瞬间达到达到等因素是造成色谱峰扩展柱效下降等因素是造成色谱峰扩展柱效下降的主要原因。的主要原因。2、通过选择适当的通过选择适当的固定相粒度固定相粒度、载气种载气种类类、液膜厚度液膜厚度及及载气流速载气流速可提高柱效。可提高柱效。YANGTZENORMALUN

75、IVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 3、速率理论为色谱分离和操作条件的选、速率理论为色谱分离和操作条件的选择提供了理论指导。阐明了择提供了理论指导。阐明了流速流速和和柱温柱温对柱效及分离的影响。对柱效及分离的影响。4、各种因素相互制约各种因素相互制约，如，如载气流速载气流速增大，增大，分子扩散项分子扩散项的影响减小，使柱效提高，的影响减小，使柱效提高，但同时但同时传质阻力项传质阻力项的影响增大，又使的影响增大，又使柱柱效下降效下降；柱温升高，有利于；柱温升高，有利于传质传质，但又，但又加剧了加剧了分子扩散分子扩散的影响，选择最佳条件，的影响，选择最佳条件，才能使柱

76、效达到最高。才能使柱效达到最高。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （一）分离度（一）分离度单独的考虑单独的考虑柱效能柱效能或或选择性选择性不能真实不能真实的反映组分在色谱柱中的分离情况。故需的反映组分在色谱柱中的分离情况。故需要引入一个要引入一个综合性指标综合性指标分离度分离度R作为色谱柱的总分离效能指标。作为色谱柱的总分离效能指标。三、色谱分离基本方程三、色谱分离基本方程YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 R定义为相邻两组分色谱峰定义为相邻两组分色谱峰保留值保留值之之差差

77、与与两组分色谱峰峰底宽度平均值两组分色谱峰峰底宽度平均值之比：之比：理论证明，若相邻两色谱峰理论证明，若相邻两色谱峰对称且满对称且满足正态分布足正态分布，当，当R1010时，随容量因子增大，时，随容量因子增大，分离度的增长是微乎其微的。分离度的增长是微乎其微的。一般取一般取k k为为1-101-10最宜。最宜。 对于对于GCGC，通过提高温度，可选择合适的，通过提高温度，可选择合适的k k值，以改进分离度。值，以改进分离度。 而对于而对于LCLC，只要改变流动相的组成，就，只要改变流动相的组成，就能有效地控制能有效地控制k k值。值。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现

78、代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 4 4）分离度与分析时间的关系）分离度与分析时间的关系 由上图由上图 t tr r /Q/Q对对k k的曲线可见，的曲线可见，当当k k在在2-52-5时时，可可在在较较短短的的分分析析时时间间，取取得得良好的分离度。良好的分离度。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 5 5）色谱分离基本方程式的应用）色谱分离基本方程式的应用 色谱分离基本方程式将柱效、选择因子、色谱分离基本方程式将柱效、选择因子、 分离

79、度三者的关系联系起来。分离度三者的关系联系起来。 知道其中两个指标，就可计算出第三个指标。知道其中两个指标，就可计算出第三个指标。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 例例1-11-1有有一一根根 lmlm长长的的柱柱子子，分分离离组组分分1 1和和2 2得得到到如如下下的的色色谱谱图图。图图中中横横坐坐标标l l为为记记录录笔笔走纸距离。走纸距离。 若若欲欲得得到到 R=1.2R=1.2的的分分离离度度，有有效效塔塔板板数数应应为为多少？色谱柱要加到多长？多少？色谱柱要加到多长？YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分

80、析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 解：解：组分组分2 2对组分对组分1 1的相对保留值的相对保留值r r2 2，1 1（即（即值）值）YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 求有效塔板数求有效塔板数n neffeff n neffeff1616（0.80.8）2 21.1/(1.1-1)1.1/(1.1-1)2 212391239若使若使R=1.2,R=1.2,所需塔板数可计算所需塔板数可计算, ,即即YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 因因此此, ,欲欲使使分分离离度度达

81、达到到1.2,1.2,需需有有效效塔板数为塔板数为27882788块块, ,则所需柱长为则所需柱长为 L=2788/12391m=2.25mL=2788/12391m=2.25mYANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 例例1-2 1-2 已知某色谱柱的理论塔板数为已知某色谱柱的理论塔板数为3600,3600,组分组分A A和和B B在该柱上的保留时间为在该柱上的保留时间为27mm27mm和和30mm,30mm,求两峰的半峰宽和分离度求两峰的半峰宽和分离度。解解: : Y Y1/21/2=2.354W/4= W/1.7=2.354W/4=

82、W/1.7w w1 1=27/(3600/16)=27/(3600/16)1/21/2=1.8 mm =1.8 mm Y(1)Y(1)1/21/21.8/1.71.8/1.71.06 mm1.06 mmw w2 2=30/(3600/16)=30/(3600/16)1/21/2=2.0 mm =2.0 mm Y(2)Y(2)1/21/22.0/1.72.0/1.71.18 mm1.18 mmR R2(30-27)/(1.8+2)2(30-27)/(1.8+2)6/3.86/3.81.61.6YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 例例1-

83、3 1-3 已知一色谱柱在某温度下的速率方已知一色谱柱在某温度下的速率方程的程的A=0.08cm; B=0.65cm2/s; C=0.003s, A=0.08cm; B=0.65cm2/s; C=0.003s, 求求最佳线速度最佳线速度u u和最小塔板高和最小塔板高H.H. 解解: : 欲求欲求 u u最佳最佳和和H H最小最小, ,要对速率方程微分要对速率方程微分, ,即即 dH/dudH/dud(A+B/u+Cu)/dud(A+B/u+Cu)/du-B/u-B/u2 2+C+C0 0 最佳线速最佳线速: u: u最佳最佳(B/C)(B/C)1/21/2 最小板高最小板高: H: H最小最小

84、A+2(BC)A+2(BC)1/21/2 可得可得 u u最佳最佳(0.65/0.003)(0.65/0.003)1/21/214.7cm/s14.7cm/s H H最小最小0.08+2(0.650.003)0.08+2(0.650.003)1/21/2 0.16cm0.16cmYANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 例例1-4 1-4 已知物质已知物质A A和和B B在一个在一个30.0cm30.0cm柱上的柱上的保留时间分别为保留时间分别为16.4016.40和和17.6317.63分钟，峰宽分别分钟，峰宽分别为为1.111.11和和

85、1.21min,1.21min,不被保留组分通过该柱的时不被保留组分通过该柱的时间为间为1.301.30分钟分钟. . 计算计算: (1): (1)柱分辨本领柱分辨本领; ;(2)(2) 柱的平均塔板数目柱的平均塔板数目; ;(3)(3) 塔板高度塔板高度; ;(4)(4) 达到达到1.51.5分离度所需的柱长度分离度所需的柱长度; ;YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 解解: : (1) R=2(17.63-6.40)/(1.11+1.21)=1.06 (2) nA=16(16.40/1.11)2=3493 nB=16(17.63/

86、1.21)2=3397 nav=(3493+3397)/2=3445=3.44103 (3) H=L/n=30.0/3445=8.70810-3cm =8.7110-3cm (4) n2=3445(1.5/1.06)2=6.90103 n1/n2=(R1/R2)2 L=nH=6.901038.7110-3=60.1cm YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 例例1-51-5 在在一一定定条条件件下下，两两个个组组分分的的调调整整保保留留时时间间分分别别为为8585秒秒和和100100秒秒，要要达达到到完完全全分分离离，即即R R= =1

87、.51.5。计计算算需需要要多多少少块块有有效效塔塔板板。若若填填充充柱柱的的塔板高度为塔板高度为0.10.1cmcm，柱长是多少？，柱长是多少？解：解：r2，1=100/85=1.18n有效有效=16R2r21/(r21-1)2=161.52(1.18/0.18)2=1547（块）（块）L有效有效=n有效有效H有效有效=15470.1=155cm即柱长为即柱长为1.55米时，两组分可以得到米时，两组分可以得到完全分离完全分离。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 第三节第三节 色谱定性和定量分析色谱定性和定量分析一一 、色谱的定性分析

88、、色谱的定性分析 色谱定性分析就是要确定各色谱峰所代色谱定性分析就是要确定各色谱峰所代表的化合物。表的化合物。 由于各种物质在一定的色谱条件下均有由于各种物质在一定的色谱条件下均有确定的保留值，因此确定的保留值，因此保留值可作为一种定性保留值可作为一种定性指标指标。 各种色谱定性方法都是基于保留值的。各种色谱定性方法都是基于保留值的。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 但不同物质在同一色谱条件下，可能具但不同物质在同一色谱条件下，可能具有相似或相同保留值，即有相似或相同保留值，即保留值并非专属的保留值并非专属的。因此仅根据保留值对一个

89、完全未知的样品定因此仅根据保留值对一个完全未知的样品定性是困难的（双柱或多柱法）。性是困难的（双柱或多柱法）。如果在了解样品的来源、性质、分析要如果在了解样品的来源、性质、分析要求的基础上，对样品组成作初步的判断，再求的基础上，对样品组成作初步的判断，再结合下列的方法可进行相关定性分析。结合下列的方法可进行相关定性分析。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （一）利用纯物质对照定性一）利用纯物质对照定性 在一定的色谱条件下，在一定的色谱条件下，一个未知物只有一一个未知物只有一个确定的保留时间个确定的保留时间。 因此，将已知纯物质在相同的

90、色谱条件下因此，将已知纯物质在相同的色谱条件下的保留时间，与未知物的保留时间进行比较，的保留时间，与未知物的保留时间进行比较，就可以定性鉴定未知物。就可以定性鉴定未知物。 若二者相同，则未知物可能是已知的纯物若二者相同，则未知物可能是已知的纯物质；不同，则未知物就不是该纯物质。质；不同，则未知物就不是该纯物质。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 注意注意纯物质对照法进行定性分析，只适纯物质对照法进行定性分析，只适用于组分性质已有所了解，组成比较简用于组分性质已有所了解，组成比较简单，且有纯物质的未知物。单，且有纯物质的未知物。YAN

91、GTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （二）相对保留值法（二）相对保留值法 相对保留值相对保留值is is 是指组分是指组分i i与基准物质与基准物质s s调整保留值的比值调整保留值的比值 isis = t = tri ri / t / trSrS= V= Vriri / V / Vrsrs 它仅随固定液及柱温变化而变化；但与它仅随固定液及柱温变化而变化；但与其它操作条件无关。其它操作条件无关。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 相对保留值测定方法相对保留值测定方法： 在某一固定相及

92、柱温下，分别测出组在某一固定相及柱温下，分别测出组分分i i和基准物质和基准物质s s的调整保留值；再用已求的调整保留值；再用已求出的相对保留值与文献相应值比较即可定出的相对保留值与文献相应值比较即可定性。性。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 基准物质的选择：基准物质的选择： 通常选容易得到纯品的，而且与被分通常选容易得到纯品的，而且与被分析组分相近的物质作基准物质析组分相近的物质作基准物质。如正丁烷、环己烷、正戊烷、苯、对二甲如正丁烷、环己烷、正戊烷、苯、对二甲苯、环己醇、环己酮等。苯、环己醇、环己酮等。YANGTZENORMA

93、LUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （三）加入已知物增加峰高法（三）加入已知物增加峰高法当未知样品当未知样品中组分较多，所得色谱峰过中组分较多，所得色谱峰过密，用上述方法不易辨认时，或仅作未知密，用上述方法不易辨认时，或仅作未知样品指定项目分析时均可用此法。样品指定项目分析时均可用此法。 首先作出未知样品首先作出未知样品的色谱图，然后在未知的色谱图，然后在未知样品加入某已知物，又得到一个色谱图。样品加入某已知物，又得到一个色谱图。峰高增加的组分即可能为这种已知物。峰高增加的组分即可能为这种已知物。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现

94、代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （四）保留指数定性法（四）保留指数定性法retention indexretention index保留指数又称为柯瓦（保留指数又称为柯瓦（KovKovtsts）指数指数 它表示物质在固定液上的保留行为，是它表示物质在固定液上的保留行为，是目前使用最广泛并被国际上公认的定性指标。目前使用最广泛并被国际上公认的定性指标。它具有重现性好、标准统一及温度系数小等它具有重现性好、标准统一及温度系数小等优点。优点。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 保留指数也是一种相对保留值保留指数也是一种相对保留值: :

95、 把组分的保留行为换算成相当于正构烷把组分的保留行为换算成相当于正构烷烃的保留行为，也就是用正构烷烃系列作为烃的保留行为，也就是用正构烷烃系列作为标准，以两个保留时间紧邻待测组分的正构标准，以两个保留时间紧邻待测组分的正构烷烃来烷烃来标定标定该组分，这个相对值称为保留指该组分，这个相对值称为保留指数数，并假定正构烷烃的保留指数为并假定正构烷烃的保留指数为n n 100100。被测物的保留指数值可用内插法计算。被测物的保留指数值可用内插法计算。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 确定确定i i在某固定液在某固定液X X上的上的保留指数保

96、留指数I Ii iX X ： 先选取两个先选取两个正构烷烃作为基准物质，正构烷烃作为基准物质，其中其中一个的碳数为一个的碳数为Z Z，另一个为，另一个为Z+1Z+1，它们的调整保，它们的调整保留时间分别为留时间分别为t t R(Z)R(Z) 和和 t t R(Z+1)R(Z+1) 。 使被测物质使被测物质i i的调整保留时间的调整保留时间t t R(i)R(i)恰好位恰好位于两者之间，即于两者之间，即t t R(Z)R(Z) t t R(i)R(i) t t R(Z+1)R(Z+1) 。 将含将含i i和所选的两个和所选的两个正构烷烃的混合物注入正构烷烃的混合物注入固定液固定液为为X X的色谱

97、柱，在一定温度条件下的色谱柱，在一定温度条件下，进行，进行色谱分析，得以下色谱分析，得以下色谱图。色谱图。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 信信号号 tR(Z) tR(i) tR(Z+1) t进样进样内插法求内插法求I Ii iX X示意图示意图YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 据此，可用内插法求算保留指数据此，可用内插法求算保留指数I Ii iX X 。大量实验数据表明，化合物调整保留时间的对数值大量实验数据表明，化合物调整保留时间的对数值与其保留指数间的关系基本上是一

98、条直线关系。与其保留指数间的关系基本上是一条直线关系。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 保留指数的物理意义保留指数的物理意义： 它是与被测物质具有相同调整保留时间它是与被测物质具有相同调整保留时间的假想的的假想的正构烷烃的碳数乘以正构烷烃的碳数乘以100100。 保留指数仅与固定相的性质、柱温有保留指数仅与固定相的性质、柱温有关，与其它实验条件无关。关，与其它实验条件无关。 其准确度和重现性都很好。其准确度和重现性都很好。 只要柱温与固定相相同，就可应用文献只要柱温与固定相相同，就可应用文献值进行鉴定，而不必用纯物质相对照。值进行鉴

99、定，而不必用纯物质相对照。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 ( (五五) ) 与其它仪器联用定性与其它仪器联用定性 这是最可靠的定性方法。早期应用填充柱这是最可靠的定性方法。早期应用填充柱分离组分，冷阱收集后测定红外光谱、质谱和分离组分，冷阱收集后测定红外光谱、质谱和核磁共振谱等，即所谓核磁共振谱等，即所谓 “离线离线”(off-line)(off-line)联用的方法对组分定性。这种方式分离度不好，联用的方法对组分定性。这种方式分离度不好，灵敏度不高，操作麻烦。目前常用灵敏度不高，操作麻烦。目前常用 “在线在线”(on-line)

100、(on-line)联用方式，用毛细管色谱柱与傅联用方式，用毛细管色谱柱与傅利叶红外仪联用利叶红外仪联用(GC-FTIR)(GC-FTIR)或与质谱联用或与质谱联用(GC-(GC-MS)MS)。这些联用仪器和技术已完全成熟。这些联用仪器和技术已完全成熟, , 成为成为现代仪器分析的重要工具。现代仪器分析的重要工具。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 二、定量分析二、定量分析 定量分析的任务是求出混合样品中各组定量分析的任务是求出混合样品中各组分的百分含量。分的百分含量。 色谱定量的依据是，当操作条件一致时，色谱定量的依据是，当操作条件

101、一致时，被测组分的质量（或浓度）与检测器给出的被测组分的质量（或浓度）与检测器给出的响应信号成正比响应信号成正比。即：即： m mi i = f = fi i A Ai i 式中式中 m mi i为被测组分为被测组分i i的质量；的质量； A Ai i为被测组分为被测组分i i的峰面积；的峰面积； f fi i为被测组分为被测组分i i的校正因子。的校正因子。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 可见，进行色谱定量分析时需要：可见，进行色谱定量分析时需要：（1 1）准确测量检测器的响应信号准确测量检测器的响应信号 峰面积峰面积或峰高；

102、或峰高；（2 2）准确求得比例常数准确求得比例常数 校正因子；校正因子；（3 3）正确选择合适的定量计算方法。正确选择合适的定量计算方法。将测得的峰面积或峰高换算为组分的百分含将测得的峰面积或峰高换算为组分的百分含量。量。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 v（一）峰面积测量方法一）峰面积测量方法峰面积是色谱图提供的基本定量数据；峰面积是色谱图提供的基本定量数据；其测量的准确与否直接影响定量结果。其测量的准确与否直接影响定量结果。不同峰形的色谱峰采用不同的定量方法：不同峰形的色谱峰采用不同的定量方法： （1 1）对称形峰面积的测量）对

103、称形峰面积的测量 峰高乘以半峰宽法峰高乘以半峰宽法 对称峰的面积对称峰的面积 A = 1.065 A = 1.065 h h Y Y1/21/2YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （2 2）不）不对称形峰面积的测量对称形峰面积的测量 峰高乘平均峰宽法峰高乘平均峰宽法 对于不对称峰的测量如仍用峰高乘以半对于不对称峰的测量如仍用峰高乘以半峰宽，误差就较大，因此采用峰高乘平均峰峰宽，误差就较大，因此采用峰高乘平均峰宽法：宽法： A = 0.5 A = 0.5 h h（Y Y0.150.15 + Y + Y0.850.85） 式中式中Y Y0

104、.150.15 和和 Y Y0.850.85分别为峰高分别为峰高0.150.15倍倍 以及以及0.850.85倍处的峰宽。倍处的峰宽。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （二）定量校正因子（二）定量校正因子 色谱定量分析的依据是被测组分的量与色谱定量分析的依据是被测组分的量与其峰面积成正比。其峰面积成正比。 但是峰面积的大小不仅取决于组分的质但是峰面积的大小不仅取决于组分的质量，而且还与它的性质有关。量，而且还与它的性质有关。 即当两个质量相同的不同组分在相同条即当两个质量相同的不同组分在相同条件下使用同一检测器进行测定时，所得的峰

105、件下使用同一检测器进行测定时，所得的峰面积却不相同。面积却不相同。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 因此，因此，混合物中某一组分的百分含量并不混合物中某一组分的百分含量并不等于该组分的峰面积在各组分峰面积总和中所等于该组分的峰面积在各组分峰面积总和中所占的百分率占的百分率。这样，就不能直接利用峰面积计算物质的这样，就不能直接利用峰面积计算物质的含量。含量。为了使峰面积能真实反映出物质的质量，为了使峰面积能真实反映出物质的质量，就要对峰面积进行校正，即在定量计算是引入就要对峰面积进行校正，即在定量计算是引入校正因子。校正因子。YANG

106、TZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 校正因子分为：校正因子分为：绝对校正因子和相对校正因子。绝对校正因子和相对校正因子。1 1、绝对校正因子定义为：、绝对校正因子定义为： f fi i = m = mi i / A / Ai i f fi i值与组分值与组分i i质量绝对值成正比，所以称质量绝对值成正比，所以称为绝对校正因子。为绝对校正因子。 但要精确求出但要精确求出f fi i值是比较困难的。值是比较困难的。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 一方面一方面由于精确测量绝对进样量困难

107、；由于精确测量绝对进样量困难；另一方面另一方面峰面积与色谱条件有关，要保持测峰面积与色谱条件有关，要保持测定定f fi i值时的色谱条件相同，既不可能又不方便。值时的色谱条件相同，既不可能又不方便。另外即便能够得到准确的另外即便能够得到准确的f fi i值，也由于没有统值，也由于没有统一的标准而无法直接应用。一的标准而无法直接应用。 为此提出相对校正因子的概念来解决色为此提出相对校正因子的概念来解决色谱定量分析中的计算问题。谱定量分析中的计算问题。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 2 2、 相对校正因子相对校正因子相对校正因子定义为

108、相对校正因子定义为 f fi i = f = fi i / f / fs s 即某组分即某组分i i的相对校正因子的相对校正因子f fi i 为为组分组分i i与标准与标准物质物质s s的绝对校正因子之比。的绝对校正因子之比。 f fi i = =（m mi i /A/Ai i）/ /（m ms s/A/As s） = =（m mi i / m / ms s）（A As s / A/ Ai i ） f fi i A Ai i = =（m mi i / m / ms s）A As sYANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 可见，相对校正因子

109、可见，相对校正因子f fi i 就是当组分就是当组分i i的质量的质量与标准物质与标准物质s s相等时，标准物质的峰面积是组相等时，标准物质的峰面积是组分分i i峰面积的倍数。峰面积的倍数。 若某组分质量为若某组分质量为m mi i ，峰面积，峰面积A Ai i ，则，则f fi i A Ai i的数值与质量为的数值与质量为m mi i的标准物质的峰面积相等。的标准物质的峰面积相等。也就是说，通过相对校正因子，也就是说，通过相对校正因子，可以把各个组可以把各个组分的峰面积分别换算成分的峰面积分别换算成与其质量相等的标准物与其质量相等的标准物质的峰面积质的峰面积，于是比较标准就统一了。，于是比较

110、标准就统一了。 这就是归一法求算这就是归一法求算各组分百分含量的基础各组分百分含量的基础。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 相对校正因子的表示方法相对校正因子的表示方法上面介绍的相对校正因子中组分和标准物质上面介绍的相对校正因子中组分和标准物质都是以质量表示的，故又称为相对质量校正都是以质量表示的，故又称为相对质量校正因子；因子；若以摩尔为单位，相对摩尔校正因子。若以摩尔为单位，相对摩尔校正因子。另外相对校正因子的倒数还可定义为相对响另外相对校正因子的倒数还可定义为相对响应值应值S S （分别为相对质量响应值（分别为相对质量响应值S

111、wSw 、相对、相对摩摩尔响应值尔响应值SNSN ）。）。通常所指的校正因子都是相对校正因子。通常所指的校正因子都是相对校正因子。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 相对校正因子的测定方法相对校正因子的测定方法相对校正因子值只与被测物和标准物以及相对校正因子值只与被测物和标准物以及检测器的类型有关，而与操作条件无关。检测器的类型有关，而与操作条件无关。因此，因此， f fi i 值可自文献中查出引用。值可自文献中查出引用。若文献中查不到所需的若文献中查不到所需的f fi i 值，也可以自己值，也可以自己测定。测定。GCGC中常用的标准

112、物质：中常用的标准物质：对热导检测器（对热导检测器（TCDTCD）是苯；）是苯；对氢焰检测器（对氢焰检测器（FIDFID）是正庚烷。）是正庚烷。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 测定测定相对校正因子最好是用色谱纯试剂。相对校正因子最好是用色谱纯试剂。若无纯品，也要确知该物质的百分含量。若无纯品，也要确知该物质的百分含量。测定时首先准确称量标准物质和待测物，测定时首先准确称量标准物质和待测物，然后将它们混合均匀进样，分别测出其然后将它们混合均匀进样，分别测出其峰面积，再进行计算。峰面积，再进行计算。YANGTZENORMALUNIVE

113、RSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （三）定量计算方法（三）定量计算方法1. 1. 归一化法归一化法 把所有出峰组分的含量之和按把所有出峰组分的含量之和按100%100%计的定量方计的定量方法称为归一化法。法称为归一化法。其计算公式如下：其计算公式如下： P Pi i % = (m% = (mi i / m) / m) 100% 100% = = A Ai if f i i / / (A(A1 1f f 1 1 + + A A2 2f f 2 2 + + +A+An nf f n n) ) 100%100% 式中式中 P Pi i % %为被测组分为被测组分i i的百分

114、含量；的百分含量； A A1 1、A A2 2 A An n为组分的峰面积；为组分的峰面积； f f 1 1、f f 2 2 f f n n为为各各组组分分的的相相对对校校正正因子。因子。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 当当f f i i 为质量相对校正因子时，得质量百分数；为质量相对校正因子时，得质量百分数；当当f f i i 为摩尔相对校正因子时，得摩尔百分数。为摩尔相对校正因子时，得摩尔百分数。归一化法的归一化法的优点优点是简单、准确，操作条件变化时对定是简单、准确，操作条件变化时对定量结果影响不大。量结果影响不大。但此法在

115、实际工作中仍有一些限制：但此法在实际工作中仍有一些限制：比如，样品的所有组分必须流出，且出峰；比如，样品的所有组分必须流出，且出峰；某些不需要定量的组分也必须测出其峰面积及某些不需要定量的组分也必须测出其峰面积及f f i i 值；值；此外，测量低含量或微量杂质时，误差较大此外，测量低含量或微量杂质时，误差较大。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 2. 2. 内标法内标法 当样品各组分不能全部从色谱柱流出；当样品各组分不能全部从色谱柱流出； 或有些组分在检测器上无信号；或有些组分在检测器上无信号； 或只需定量分析某几个出现色谱峰的组分

116、；或只需定量分析某几个出现色谱峰的组分；常常采用内标法。常常采用内标法。 它是将一定量的纯物质作为内标物，加入到准它是将一定量的纯物质作为内标物，加入到准确称量的试样中，根据试样和内标物的质量确称量的试样中，根据试样和内标物的质量, ,以及以及被测组分和内标物的峰面积的比值被测组分和内标物的峰面积的比值, ,求出被测组分求出被测组分的含量。的含量。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 由于被测组分与内标物质量之比等于峰面积之比，由于被测组分与内标物质量之比等于峰面积之比，即即 m mi i / m / ms s =A =Ai if f

117、i i / A / As sf f s s 所以所以 m mi i = m = ms s A Ai if f i i / A / As sf f s s 式中下标式中下标s s代表内标物，代表内标物，i i代表组分。代表组分。若试样质量为若试样质量为m m，则，则 = (m = (mi i / m) / m) 100% 100% = m = ms s A Ai if f i i / A / As sf f s sm m 100% 100%YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 上式表明，在一定条件下，内标物与待测上式表明，在一定条件下，内

118、标物与待测组分的峰面积的相对值，与待测组分的质量分组分的峰面积的相对值，与待测组分的质量分数成正比。数成正比。由于操作条件的微小变化而引起的误由于操作条件的微小变化而引起的误差，都将同时反映在内标物和待测组分上，可差，都将同时反映在内标物和待测组分上，可相应得到抵消，结果较为准确。相应得到抵消，结果较为准确。实际分析中，可通过两点比较法或标准实际分析中，可通过两点比较法或标准曲线法完成定量分析任务。曲线法完成定量分析任务。i i = m = ms s A Ai if f i i / A / As sf f s sm m 100%100%YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析

119、现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 内标法的关键是选择合适的内标物内标法的关键是选择合适的内标物，它它必须符合下列条件必须符合下列条件： （1 1）内标物应是试样中原来不存在的纯物内标物应是试样中原来不存在的纯物质，性质与被测物相近，能完全溶解于样质，性质与被测物相近，能完全溶解于样品中，但不能与样品发生化学反应。品中，但不能与样品发生化学反应。（2 2）内标物的峰位置应尽量靠近被测组分内标物的峰位置应尽量靠近被测组分的峰，或位于几个被测物之峰的中间并与的峰，或位于几个被测物之峰的中间并与这些色谱峰完全分离。这些色谱峰完全分离。（3 3）内标物的质量应与被测物质的质量接内标物的质量应与被测物

120、质的质量接近，能保持色谱峰大小差不多近，能保持色谱峰大小差不多。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 内标法的优点：内标法的优点：（1 1） 因为因为m ms s / m / m比值恒定，所以进样量比值恒定，所以进样量不必准确；不必准确；（2 2）又因为该法是通过测量又因为该法是通过测量Ai / AsAi / As比值比值进行计算的，操作条件稍有变化对结果进行计算的，操作条件稍有变化对结果没有什么影响，因此定量结果比较准确。没有什么影响，因此定量结果比较准确。（3 3）该法适宜于低含量组分的分析，且不该法适宜于低含量组分的分析，且不受归

121、一法使用上的局限。受归一法使用上的局限。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 内标法的主要内标法的主要缺点缺点：每次分析都要用分析天平准确称出每次分析都要用分析天平准确称出内标物和样品的质量，这对常规分析来说内标物和样品的质量，这对常规分析来说是比较麻烦的；是比较麻烦的；其次，在样品中加入一个内标物，其次，在样品中加入一个内标物，显然对分离度的要求比原样品更高。显然对分离度的要求比原样品更高。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 3.3.外标法外标法 外标法实际上就是常用的标准曲

122、线法。外标法实际上就是常用的标准曲线法。首先用纯物质配制一系列不同浓度的标准首先用纯物质配制一系列不同浓度的标准试样，在一定的色谱条件下定量进样，试样，在一定的色谱条件下定量进样，测量峰面积（或峰高），绘制标准曲线。测量峰面积（或峰高），绘制标准曲线。 进样品测定时，要在与绘制标准曲线进样品测定时，要在与绘制标准曲线完全相同的色谱条件下完全相同的色谱条件下准确准确进样，根据所进样，根据所得的峰面积（或峰高），从曲线查出被测得的峰面积（或峰高），从曲线查出被测组分的含量。组分的含量。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 外标法特点：外标法

123、特点：操作简单，计算方便；但结果准确度主要操作简单，计算方便；但结果准确度主要取决于进样量的重现性和操作条件的稳定取决于进样量的重现性和操作条件的稳定性。性。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 第四节第四节气相色谱法气相色谱法一、气相色谱的特点一、气相色谱的特点GC具有具有分离效率高：分离效率高：一根一根12m长的色谱柱一长的色谱柱一般有几千块理论塔板，而毛细管柱的理论塔板般有几千块理论塔板，而毛细管柱的理论塔板数可达数可达105106块。可以有效的分离极为复杂的块。可以有效的分离极为复杂的化合物。化合物。分析速度快：分析速度快：几分

124、钟到几十分钟几分钟到几十分钟样品用量少：样品用量少：微升微升检测灵敏度高：检测灵敏度高：使用高灵敏度的检测使用高灵敏度的检测器，可以检出器，可以检出10-1110-13g的物质等优点。的物质等优点。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 试样需气化后才能分离。对于挥发性试样需气化后才能分离。对于挥发性较差或极性较大的样品较差或极性较大的样品,需采用衍生化或裂需采用衍生化或裂解等方法解等方法,增加挥发性或改变其色谱行为增加挥发性或改变其色谱行为,达达到峰形对称和分离的目的。据统计，能用到峰形对称和分离的目的。据统计，能用气相色谱法直接分析的

125、有机物约占全部有气相色谱法直接分析的有机物约占全部有机物的机物的20%。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 二、气相色谱仪二、气相色谱仪气相色谱仪的组成气相色谱仪的组成1.气路系统气路系统2.进样系统进样系统3.分离系统分离系统4.温控系统温控系统5.检测记录系统检测记录系统YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现

126、代仪器分析现代仪器分析 气相色谱仪器气相色谱仪器YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （一）气路系统：气路系统是一个载气连续进行的密闭管路系统，对气路系统的要求是密封性好、流速稳定、流速控制方便和测量准确等。气源:高压钢瓶或气体发生器气路控制系统：控制阀、电子气路控制（即EFC或EPC）YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 载气由高压钢瓶经减圧阀减压后，经净化器载气由高压钢瓶经减圧阀减

127、压后，经净化器( (或直接或直接到到) )、进样器、色谱柱、到检测器后排出。当用氢火、进样器、色谱柱、到检测器后排出。当用氢火焰离子化等检测器时，还需燃烧气体焰离子化等检测器时，还需燃烧气体氢气氢气, , 助燃助燃气体气体空气。它们同样由气源空气。它们同样由气源( (钢瓶或气体发生器钢瓶或气体发生器) )调压后由管道输到检测器。实验中调压后由管道输到检测器。实验中, ,需严格控制气路需严格控制气路的压力与流量的压力与流量, , 以保证最佳的色谱条件或检测器的以保证最佳的色谱条件或检测器的工作条件。工作条件。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪

128、器分析 气相色谱对气相色谱对载气的基本要求载气的基本要求：（1 1）纯净）纯净: :气相色谱用气体的纯度要求在气相色谱用气体的纯度要求在99.9%99.9%以上。以上。 通过活性炭或分子筛净化器处理通过活性炭或分子筛净化器处理 除去载气中的水分、氧等有害杂质。除去载气中的水分、氧等有害杂质。（2 2）稳定）稳定采用稳压阀或双气路方式：采用稳压阀或双气路方式：载气YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 气相色谱采用双柱双气路流程有什么用？气相色谱

129、采用双柱双气路流程有什么用？ 气相色谱采用双柱双气路流程主要用于程气相色谱采用双柱双气路流程主要用于程序升温分析，它可以补偿由于升温过程中载序升温分析，它可以补偿由于升温过程中载气流量不稳、固定液流失等使检测器产生的气流量不稳、固定液流失等使检测器产生的噪声及基线漂移，从而提高稳定性。噪声及基线漂移，从而提高稳定性。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （3 3）常用的载气：）常用的载气：气相色谱常用的载气有氢气、氮气、氩气相色谱常用的载气有氢气、氮气、氩气和氦气等气体。气和氦气等气体。 选用何种气体及气体的纯度应根据检测器选用何种气

130、体及气体的纯度应根据检测器的种类和分析要求决定。例如，氮气的扩散系的种类和分析要求决定。例如，氮气的扩散系数小，可用于氢焰检测器；氢的相对分子质量数小，可用于氢焰检测器；氢的相对分子质量小，导热系数大，适宜与热导池检测器，可提小，导热系数大，适宜与热导池检测器，可提高检测器的灵敏度。高检测器的灵敏度。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （二）进样系统：进样系统的作用是把试样快速而定量地加到色谱柱上端。进样口（气化室）手动进样自动进样YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 包括进样

131、装置和汽化室包括进样装置和汽化室。通常用微量注射器和进样阀将样品引入；通常用微量注射器和进样阀将样品引入；液体样品引入后需要瞬间汽化。液体样品引入后需要瞬间汽化。汽化在汽化室进行。汽化在汽化室进行。 衬管无催化效应，也不使样品吸附。目衬管无催化效应，也不使样品吸附。目前常用石英或玻璃作衬管前常用石英或玻璃作衬管,污染后可以洗涤。污染后可以洗涤。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 进样系统进样系统YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 进样口进样口YANGTZENORMALUNIV

132、ERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 特别说明的是关于气体进样的问题：特别说明的是关于气体进样的问题：需要气体进样阀需要气体进样阀（a a） 载样位置；载样位置；（b b） 进样位置；进样位置；1 1、 载气入口载气入口2 2、 接色谱柱接色谱柱3 3、 样品注入口样品注入口4 4、 放空放空5 5、 样品定量管样品定量管YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 载气入口接色谱柱散热片加热块汽化室示意图汽化室示意图YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 对对高分

133、子高分子样品，采用样品，采用裂解裂解装置：装置：管式炉裂解器管式炉裂解器热丝裂解器热丝裂解器居里点裂解器居里点裂解器载气入口载气入口YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （三）（三）分离系统：分离系统：色谱柱是色谱仪的核心，试色谱柱是色谱仪的核心，试样各组分的分离在样各组分的分离在色谱柱色谱柱中进行。中进行。a色谱柱色谱柱填充柱（填充柱（2-6mm2-6mm直径，直径，1-6m1-6m长）长）毛细管柱（毛细管柱（0.1-0.5mm0.1-0.5mm直径直径, , 几十米长）几十米长）固定相固定相固体固定相：固体吸附剂固体固定相：固体吸附

134、剂液体固定相：由担体和固定液组成液体固定相：由担体和固定液组成b柱温箱柱温箱温度程序实现的基础温度程序实现的基础YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 填充柱与毛细管柱的比较填充柱与毛细管柱的比较参数内径mm常见长度m每米柱效N柱材料柱容量程序升温应用固定相填充柱26 0.5-31000玻璃、不锈钢mg级基线漂移载体固定相毛细管柱0.1-0.5310-603000熔融石英100ng基线稳定固定液YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 色谱柱色谱柱毛细管柱填充柱毛细管柱填充拄材料熔融的

135、石英拉制而成，外层是聚酰亚胺，使整个毛细管柱有韧性不锈钢做为外壳材料，里面填充一些材料，比如活性炭、氧化铝、硅胶等柱长长，20-200 m短，1-10 m内径0.25 mm，0.53 mm2-4 mm固定相液膜，厚度为0.25 m 活性炭、氧化铝、硅胶等理论塔板数高低柱效高低允许进样量1-2 L较大YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 毛细管柱的优点：毛细管内没有固体填料，气阻毛细管柱的优点：毛细管内没有固体填料，气阻比填充柱小的多，可以采用较长的柱管和较小的比填充柱小的多，可以采用较长的柱管和较小的内径，以及较高的载气流速，没有涡流扩

136、散，减内径，以及较高的载气流速，没有涡流扩散，减小由此造成的谱带展宽。较薄的液膜又在一定程小由此造成的谱带展宽。较薄的液膜又在一定程度上抵消了由于载气流速增大引起的传质阻力增度上抵消了由于载气流速增大引起的传质阻力增大。大。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 缺点：柱容量小，进样量小，对缺点：柱容量小，进样量小，对进样技术要求更高。进样技术要求更高。载气流速的控制要求更加精确。载气流速的控制要求更加精确。对检测器的灵敏度要求更高。对检测器的灵敏度要求更高。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分

137、析现代仪器分析 毛细管柱的毛细管柱的3 3种类型：种类型：壁涂开管柱壁涂开管柱WCOTWCOT：Wall Coated Open Wall Coated Open Tubular columnTubular column载体涂渍开管柱载体涂渍开管柱SCOTSCOT：Support Coated Support Coated Open Tubular columnOpen Tubular column多孔层开管柱多孔层开管柱PLOTPLOT：Porous Layer Porous Layer Open Tubular columnOpen Tubular columnYANGTZENORMALU

138、NIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 气相色谱用的固定相分为气相色谱用的固定相分为固体固定相固体固定相和和液体固定相液体固定相两类。两类。（一）固体固定相（一）固体固定相固体固定相是表面有固体固定相是表面有一定活性的一定活性的固体吸附剂固体吸附剂，包括活性碳、硅胶、，包括活性碳、硅胶、AlAl2 2O O3 3、分子筛等。当被分析试样随载气进入、分子筛等。当被分析试样随载气进

139、入色谱柱后，因吸附剂对试样混合物中各组分色谱柱后，因吸附剂对试样混合物中各组分的的吸附能力不同吸附能力不同，经过反复多次的，经过反复多次的吸附吸附脱脱附附，使组分彼此分离。，使组分彼此分离。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 固体吸附剂常用于固体吸附剂常用于H2、O2、N2、CO、CO2及惰性气体及及惰性气体及C1C4低碳烃类气体的低碳烃类气体的色谱分析，特别是对烃类异构体的分离具色谱分析，特别是对烃类异构体的分离具有很好的选择性和较高的分离效率。有很好的选择性和较高的分离效率。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分

140、析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （二）液体固定相（二）液体固定相液体固定相由液体固定相由固定液和固定液和载体载体组成。固定液均匀的涂敷在载体表面。组成。固定液均匀的涂敷在载体表面。载体载体固定液固定液YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 1.载体载体载体的作用是提供一个具有大表面载体的作用是提供一个具有大表面积的惰性表面。要求载体不仅积的惰性表面。要求载体不仅比表面大比表面大，化学稳定性好化学稳定性好和和热稳定性好热稳定性好，不直接参与，不直接参与色谱分离，而且要颗粒均匀，有一定的强色谱分离，而且要颗粒均匀，有一定的强度。常用的

141、有度。常用的有硅藻土硅藻土和和非硅藻土非硅藻土两类。两类。2.固定液固定液固定液为高沸点的有机液体。理固定液为高沸点的有机液体。理想的固定液应满足如下要求：想的固定液应满足如下要求：YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （1）有适当的）有适当的溶解性能溶解性能，对易挥发的组分，对易挥发的组分有足够的溶解能力。有足够的溶解能力。（2）选择性好选择性好，对试样各组分分离能力强，对试样各组分分离能力强，即各组分的即各组分的分配系数差别要大分配系数差别要大。（3）挥发性小挥发性小，在使用温度下蒸汽压较低，在使用温度下蒸汽压较低，以避免固定液流失

142、。以避免固定液流失。（4）热稳定性好热稳定性好，在较高柱温下不易分解。，在较高柱温下不易分解。（5）化学稳定性好化学稳定性好，不与被分析物质起化，不与被分析物质起化学反应。学反应。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 选择固定液的具体方法选择固定液的具体方法：（1）对于非极性组分，一般选用非极性固）对于非极性组分，一般选用非极性固定液。定液。（2）对中等极性的组分，一般选用中等极）对中等极性的组分，一般选用中等极性固定液。性固定液。（3）对强极性组分，选用强极性固定液。）对强极性组分，选用强极性固定液。（4）对于极性与非极性组分的混合物

143、，通）对于极性与非极性组分的混合物，通常选用极性固定液。常选用极性固定液。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （四）（四）温度控制系统：温度控制系统：柱温改变会引起柱温改变会引起分分配系数的变化，这种变化会对色谱分离的配系数的变化，这种变化会对色谱分离的选择性和柱效能产生影响，而检测器温度选择性和柱效能产生影响，而检测器温度直接影响检测器的灵敏度和稳定性，所以直接影响检测器的灵敏度和稳定性，所以对色谱仪的温度应严格控制。对色谱仪的温度应严格控制。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器

144、分析 程序升温法程序升温法: :对于沸点范围很宽的混合物，往往采用程序对于沸点范围很宽的混合物，往往采用程序升温法进行分析。升温法进行分析。程序升温指在一个分析周期内柱温随时间由程序升温指在一个分析周期内柱温随时间由低温向高温作线性或非线性变化，以达到用低温向高温作线性或非线性变化，以达到用最短时间获得最佳分离的目的。最短时间获得最佳分离的目的。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 控温系统控温系统作用作用恒温恒温程序升温程序升温提高温度程序升温K K是热力学常数，随温度变化，温度越高，是热力学常数，随温度变化，温度越高，K K值值越

145、小，因此保留时间越短，据此，可通过柱温越小，因此保留时间越短，据此，可通过柱温调节分离程度。调节分离程度。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 恒温和程序升温分析烃类化合物恒温和程序升温分析烃类化合物YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （五）（五）检测记录系统：检测记录系统：气相色谱检测器气相色谱检测器是是一种指示并测量载气中各组分及其浓度变一种指示并测量载气中各组分及其浓度变化的装置。这种装置能把组分及其浓度变化的装置。这种装置能把组分及其浓度变化以不同方式转换成易于测量的电

146、信号。化以不同方式转换成易于测量的电信号。常用的检测器有常用的检测器有热导池检测器热导池检测器、氢火焰电氢火焰电离检测器离检测器、电子俘获检测器和火焰光度检电子俘获检测器和火焰光度检测器测器等。等。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 检测系统检测系统氢火焰离子化检测器氢火焰离子化检测器FIDFID：flame ionization flame ionization detectordetector热导检测器热导检测器TCDTCD：thermal conductivity detectorthermal conductivity det

147、ector电子俘获检测器电子俘获检测器ECDECD：electron capture detectorelectron capture detector氮磷检测器氮磷检测器NPDNPD：nitrogen phosphor detectornitrogen phosphor detector火焰光度检测器火焰光度检测器FPDFPD：flame photometric detectorflame photometric detector质谱检测器质谱检测器MSDMSD：mass spectrometry detectormass spectrometry detectorYANGTZENORMAL

148、UNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 气相色谱检测器是把载气里被分离的各组分的浓度气相色谱检测器是把载气里被分离的各组分的浓度或质量转换成电信号的装置。或质量转换成电信号的装置。目前检测器的种类多达数十种。目前检测器的种类多达数十种。根据检测原理的不同，可将其分为：根据检测原理的不同，可将其分为：浓度型检测器和质量型检测器两种。浓度型检测器和质量型检测器两种。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （1 1）质量型检测器）质量型检测器 测量的是载气中某组分进入检测器的速度变化，测量的是载气中某组分进入检测

149、器的速度变化，即检测器的响应值和单位时间内进入检测器即检测器的响应值和单位时间内进入检测器某组分的量成正比。某组分的量成正比。如火焰离子化检测器和火焰光度检测器等。如火焰离子化检测器和火焰光度检测器等。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （2 2）浓度型检测器）浓度型检测器 测量的是载气中某组分浓度瞬间的变化，测量的是载气中某组分浓度瞬间的变化，即检测器的响应值和组分的浓度成正比。即检测器的响应值和组分的浓度成正比。如热导检测器和电子捕获检测器。如热导检测器和电子捕获检测器。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现

150、代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 a.a.热导检测器（热导检测器（TCDTCD） 热导检测器是热导检测器是根据不同的物质具有不同的导根据不同的物质具有不同的导热系数原理制成的热系数原理制成的。通过一个热敏电阻来测定与。通过一个热敏电阻来测定与之接触的气体组成变化情况。之接触的气体组成变化情况。 热导检测器由于结构简单，性能稳定，几乎热导检测器由于结构简单，性能稳定，几乎对所有物质都有响应，对所有物质都有响应，通用性好通用性好; ;而且线性范围而且线性范围宽，价格便宜，因此是应用最广，最成熟的一种宽，价格便宜，因此是应用最广，最成熟的一种检测器。检测器。 其主要缺点是灵敏度较低。其主要缺点是灵

151、敏度较低。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 载气种类的影响载气种类的影响 载气与试样的热导系数相差愈大，则灵敏载气与试样的热导系数相差愈大，则灵敏度愈高。度愈高。 故故选择热导系数大的气体如氢气或氦气作选择热导系数大的气体如氢气或氦气作载气有利于灵敏度提高载气有利于灵敏度提高。 如用氮气作载气时，有些试样（如甲烷）如用氮气作载气时，有些试样（如甲烷）的热导系数比它大就会出现倒峰。的热导系数比它大就会出现倒峰。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALU

152、NIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 b.b.氢火焰离子化检测器（氢火焰离子化检测器（FIDFID） FIDFID是是以氢气和空气燃烧的火焰作为能源以氢气和空气燃烧的火焰作为能源，利用含碳有机物在火焰中燃烧产生离子利用含碳有机物在火焰中燃烧产生离子; ;在外加的电场作用下，使离子形成离子流在外加的电场作用下，使离子形成离子流; ;根据离子流产生的电信号强度，检测被色谱柱分根据离子流产生的电信号强度，检测被色谱柱分离出的组分。离出的组分。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALUNIV

153、ERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 火焰离子化检测器的特点火焰离子化检测器的特点FIDFID只对有机化合物有响应，因此，是选择性的只对有机化合物有响应，因此，是选择性的检测器。但是检测器。但是它的它的灵敏度很高，比热导检测器的灵敏度很高，比热导检测器的灵敏度高约灵敏度高约10103 3倍；检出限低，可达倍；检出限低，可达1010-12-12g gS S-1-1；死体积小。死体积小。 是目前是目前应用最广泛应用最广泛的色谱检测器之一的色谱检测器之一。所以我们所以我们现在的仪器上都是配双检测器的，以方便互相弥现在的仪器上都是配双检测器的，以方便互相弥补。补。YANGTZE

154、NORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 主要主要缺点缺点：不能检测永久性气体、水、一氧化碳、二氧不能检测永久性气体、水、一氧化碳、二氧化碳、氮的氧化物、硫化氢等物质。化碳、氮的氧化物、硫化氢等物质。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 检测器的性能指标检测器的性能指标检测器应具以下几个性能指标：检测器应具以下几个性能指标：灵敏度高，检出限低，死体积小，响应迅灵敏度高，检出限低，死体积小，响应迅速，线性范围宽，稳定性好。速，线性范围宽，稳定性好。 通用性检测器要求通用性检测器要求适用范围广适用范围

155、广； 选择性检测器要求选择性检测器要求选择性好选择性好。表表19-819-8列出四种常用检测器的性能指标。列出四种常用检测器的性能指标。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 1 1灵敏度灵敏度 物质通过检测器时，物质量变化对响应信号的变物质通过检测器时，物质量变化对响应信号的变化率。以物质量化率。以物质量C C对响应信号对响应信号(R)(R)作图得到一条通过原作图得到一条通过原点的直线。点的直线。直线的斜率就是检测器的灵敏度（直线的斜率就是检

156、测器的灵敏度（S S）。R R单位：单位：mvmv，C C单位因检测器类型不同而异，单位因检测器类型不同而异，S S的单位的单位随之亦有不同：随之亦有不同：YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 v浓度型浓度型检测器检测器RR取取mVmV，CC取取mg/mL(mg/mL(组分载气组分载气) ) ，灵敏，灵敏度度S S的单位是的单位是mVmVmL/mg;mL/mg;v 质量型质量型检测器检测器cc取取g/s(g/s(每秒进入检测器的克数每秒进入检测器的克数, ,则灵敏度则灵敏度S S的单位为的单位为mVmVs/gs/g。YANGTZENOR

157、MALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 在实际工作中，我们常常从色谱图上测量峰的在实际工作中，我们常常从色谱图上测量峰的面积来计算检测器的灵敏度。面积来计算检测器的灵敏度。 根据灵敏度的定义，可得浓度型检测器灵敏度根据灵敏度的定义，可得浓度型检测器灵敏度计算公式计算公式 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 式中：式中：S Sc c一灵敏度（一灵敏度（mVmVmLmLmgmg-1-1），），AiAi一色谱峰面积（一色谱峰面积（cmcm2 2），），C C2 2一记录仪灵敏度（一记录仪灵敏度（mVmVc

158、mcm-1-1），），F Fc c一检测器一检测器入口处载气流速（入口处载气流速（mLmLminmin-1-1），），w wi i一进入检测器的一进入检测器的样品量（样品量（mgmg），），C C1 1一记录纸移动速度（一记录纸移动速度（cmcmminmin-1-1）。）。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 同样，对于气体样品，进样量以体积同样，对于气体样品，进样量以体积mLmL表表示时，则灵敏度示时，则灵敏度S Sc c的单位为的单位为mVmVmLmLmLmL-1-1。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代

159、仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 质量型检测器灵敏度计算公式为：质量型检测器灵敏度计算公式为：式中：式中：Sm-Sm-灵敏度（灵敏度（mVmVs sg g-1-1）; ;w wi i-进入检测器的样品量（进入检测器的样品量（g g）。）。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 从检测器的检测机理可以理解，不从检测器的检测机理可以理解，不同组分在同一检测器上的灵敏度同组分在同一检测器上的灵敏度S S有有所不同。为此，为了定量方便，常所不同。为此，为了定量方便，常采用校正因子进行计算。采用校正因子进行计算。YANGTZENORMALUNIVE

160、RSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 例例 进样进样0.5L0.5L纯苯，得色谱峰高纯苯，得色谱峰高h=6.25cm.h=6.25cm.半峰宽半峰宽Y Y1/21/2=0.25cm=0.25cm。苯的密度为。苯的密度为0.88g0.88gcmcm-3-3，记录纸走速，记录纸走速C C1 1=0.5cm=0.5cmminmin-1-1，检测器入口处载气流速检测器入口处载气流速Fc=30cmFc=30cm3 3.min.min-1-1, ,记记录仪满量程为录仪满量程为10mV10mV，满量程宽度，满量程宽度25cm25cm，求热，求热导检测器的灵敏度。导检测器的灵敏度。YAN

161、GTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 解解: : w wi i0.5100.510-3-3cmcm3 30.88100.88103 3mgmgcmcm- -3 3=0.44mg=0.44mg C C2 210mV/25cm=0.4mV10mV/25cm=0.4mVcmcm-1-1 Ai Ai1.065h1.065hY Y1/21/21.0656.25cm0.25cm1.0656.25cm0.25cm 1.0656.250.25cm1.0656.250.25cm2 2将以上各式代人公式，得将以上各式代人公式，得 S SC C1.0656.250

162、.25cm1.0656.250.25cm2 20.4mV0.4mVcmcm- - 1 1 30cm30cm3 3minmin-1-1/(0.44mg0.5cm/(0.44mg0.5cmminmin- -1 1) ) 90.8mV90.8mVcmcm3 3mgmg-l-lYANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 2 2检出限（敏感度）检出限（敏感度）当检测器输出信号放大当检测器输出信号放大时，电子线路中固有的时，电子线路中固有的噪声同时也被放大，使噪声同时也被放大，使基线波动，如图所示。基线波动，如图所示。取基线起伏的平均值为取基线起伏的平均

163、值为噪声的平均值，用符号噪声的平均值，用符号R RN N表示。表示。由于噪声会影响测量试由于噪声会影响测量试样色谱峰的认辨，所以在样色谱峰的认辨，所以在评价检测器的质量时提出评价检测器的质量时提出了检出限这一指标。了检出限这一指标。3YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 检出限检出限定义为：定义为： 检测器恰能产生和噪声相区别的信号时，检测器恰能产生和噪声相区别的信号时，在单位体积（单位：在单位体积（单位：mLmL）载气中或单位时间）载气中或单位时间（单位：（单位：S S）引入检测器的样品量）引入检测器的样品量（单位：（单位：mgmg，

164、浓度型；，浓度型；g g，质量型）。，质量型）。通常认为与噪声相区别的响应信号至少应等通常认为与噪声相区别的响应信号至少应等于噪声信号的三倍。于噪声信号的三倍。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 对于对于浓度型检测器浓度型检测器，检出限，检出限DcDc表示为表示为 D Dc c=3R=3RN N/S/Sc c Dc Dc的物理意义的物理意义指每毫升载气中含有恰好能产生三倍于噪声指每毫升载气中含有恰好能产生三倍于噪声信号的溶质毫克数（单位：信号的溶质毫克数（单位：mg/mL)mg/mL)。 YANGTZENORMALUNIVERSITY

165、现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 质量型检测器质量型检测器的检出限为的检出限为 D Dm m=3R=3RN N/Sm/Sm D Dm m的物理意义的物理意义指每秒通过的溶质克数指每秒通过的溶质克数( (单位单位g/s)g/s)，恰好产生三倍于噪声的信号。恰好产生三倍于噪声的信号。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 无论哪种检测器，检出限都无论哪种检测器，检出限都与灵敏度成反与灵敏度成反比，与噪音成正比比，与噪音成正比。检出限取决于灵敏度，而且受限于噪声，检出限取决于灵敏度，而且受限于噪声，所以它是衡量检测器性能的所以它

166、是衡量检测器性能的综合指标综合指标。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 3 3最小检测量最小检测量 在实际工作中，检测器不可能单独使用，它总是与柱、在实际工作中，检测器不可能单独使用，它总是与柱、气化室、记录器及连接管道等组成一个色谱体系。气化室、记录器及连接管道等组成一个色谱体系。最小检测量指产生三倍噪声峰高时，色谱体系（即色最小检测量指产生三倍噪声峰高时，色谱体系（即色谱仪）所需的进样量。谱仪）所需的进样量。对于浓度型检测器组成的色谱仪，最小检测量对于浓度型检测器组成的色谱仪，最小检测量（单位：（单位：mgmg）为）为:(Y:(Y

167、1/21/2,cm;C,cm;C1 1,cm/min;D,cm/min;Dc c,mg/mL),mg/mL)YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 由此看出，最小检测量与检出限是两个不由此看出，最小检测量与检出限是两个不同的概念。同的概念。检出限只用来衡量检测器的性能检出限只用来衡量检测器的性能, ,最小检测量不仅与检测器性能有关，最小检测量不仅与检测器性能有关，还与色谱柱效及操作条件有关。还与色谱柱效及操作条件有关。质量型检测器的最小检测量（单位：质量型检测器的最小检测量（单位：g g）为）为: :(Y(Y1/21/2,cm; C,cm

168、; C1 1,cm/min; D,cm/min; Dm m,g/s),g/s)YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 4 4线性范围线性范围被测物质的量与检测器响应呈线性关系的被测物质的量与检测器响应呈线性关系的范围。范围。可表示为在检测器呈线性时最大和最小进可表示为在检测器呈线性时最大和最小进样量之比，或最大允许进样量（浓度）与样量之比，或最大允许进样量（浓度）与最小检测量（浓度）之比。最小检测量（浓度）之比。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALUNI

169、VERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 图为某检测器对两种组分的图为某检测器对两种组分的R RC Ci i图。图。R R为检测器响应值，为检测器响应值，C Ci i为进样浓度。为进样浓度。对于组分对于组分A A进样浓度在进样浓度在C CA A至至C CA A之间为线之间为线性，线性范围为性，线性范围为C CA AC CA A。对于组分对于组分B B则在则在C CB B至至C CB B之间为线性，线性之间为线性，线性范围为范围为C CB B/C/CB B。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 不同的组分的线性范围不

170、同。不同的组分的线性范围不同。不同类型检测器的线性范围差别也很大。不同类型检测器的线性范围差别也很大。如氢焰检测器的线性范围可达如氢焰检测器的线性范围可达10107 7，热导检，热导检测器则在测器则在10105 5左右。左右。由于线性范围很宽，在实际检测时一般采由于线性范围很宽，在实际检测时一般采用双对数坐标纸。用双对数坐标纸。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 5.5.响应时间响应时间响应时间指进入检测器的某一组分的输出信响应时间指进入检测器的某一组分的输出信号达到其真值的号达到其真值的6363所需的时间。所需的时间。响应速度快。一

171、般都小于响应速度快。一般都小于1s1s。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 数据处理和控制系统主要通过工作站实现的。数据处理包括对数据的分析和总结控制系统是各个电子部件的远程控制现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 第第3章章高效液相色谱分析法高效液相色谱分析法（High Performance LiquidChromatography,HPLC）YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 第第3 3章章 高效液相色谱法高效液相色谱法 第一节第一节 高效液相色谱法的概述高

172、效液相色谱法的概述 第二节第二节 流程及主要部件流程及主要部件 第三节第三节 影响分离的因素影响分离的因素 第四节第四节 高效液相色谱法的类型高效液相色谱法的类型YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 第一节第一节 高效液相色谱高效液相色谱法概述法概述 高效液相色谱法（高效液相色谱法（ high performance high performance liquid chromatography; HPLCliquid chromatography; HPLC）是在六十）是在六十年代末，以经典液相色谱法为基础，引入年代末，以经典液相色谱法

173、为基础，引入了气相色谱的理论与实验方法，发展而成了气相色谱的理论与实验方法，发展而成的分离分析方法。的分离分析方法。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 一、一、高效高效液相色谱分离原理液相色谱分离原理 以液体为流动相的色谱法称为液相色以液体为流动相的色谱法称为液相色谱法。采用普通规格的固定相及流动相常谱法。采用普通规格的固定相及流动相常压输送的液相色谱法为经典液相色谱法，压输送的液相色谱法为经典液相色谱法，这种色谱法的柱效低、分离周期长，而且这种色谱法的柱效低、分离周期长，而且一般不具备在线检测器，通常作为分离手一般不具备在线检测器，

174、通常作为分离手段使用。段使用。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 HPLCHPLC与经典液相色谱法的主要区别与经典液相色谱法的主要区别是：流动相改为高压输送、采用高效固定是：流动相改为高压输送、采用高效固定相、具有在线检测器及仪器化等。该法具相、具有在线检测器及仪器化等。该法具有分离效能高、分析速度快及应用范围广有分离效能高、分析速度快及应用范围广等特点。根据这些特点，称该法为高速液等特点。根据这些特点，称该法为高速液相色谱法（相色谱法（high speed LC; SPLChigh speed LC; SPLC）、高）、高压液相色

175、谱法（压液相色谱法（high pressure LC;HPLC)high pressure LC;HPLC)、高分辨液相色谱法（、高分辨液相色谱法（high resolution high resolution LC; HRLC) LC; HRLC) 或高效液相色谱法等。或高效液相色谱法等。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 HPLCHPLC是将经典液相色谱法与气相色是将经典液相色谱法与气相色谱法的基本原理和实验方法相结合而产谱法的基本原理和实验方法相结合而产生。在色谱分析法概论与气相色谱法中生。在色谱分析法概论与气相色谱法中介绍过

176、的基本慨念、保留值与分配系数介绍过的基本慨念、保留值与分配系数的关系、塔板理论及速率理论，都可应的关系、塔板理论及速率理论，都可应用于用于HPLCHPLC（毛细管电泳法除外）。（毛细管电泳法除外）。HPLCHPLC与与GCGC的主要差别是流动相的性质不同。的主要差别是流动相的性质不同。因此，某些公式的表现形式或参数的含因此，某些公式的表现形式或参数的含义有某些差别。义有某些差别。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （l l）气相色谱法气相色谱法分析对象分析对象只限于分析气体和只限于分析气体和沸点较低的化合物，在约沸点较低的化合物，在约

177、300300万个有机化合万个有机化合物中，可以直接用气相色谱法分析的物中，可以直接用气相色谱法分析的 仅占仅占2020。对于占有机物总数近。对于占有机物总数近8080的那些高的那些高沸点、热稳定性差、摩尔质量大的物质，沸点、热稳定性差、摩尔质量大的物质，虽然可以采取裂解、酯化、硅烷化等预处虽然可以采取裂解、酯化、硅烷化等预处理方法，但毕竟增加了操作上的麻烦，且理方法，但毕竟增加了操作上的麻烦，且常改变了样品原来的面目，不易复原。目常改变了样品原来的面目，不易复原。目前主要采用高效液相色谱法进行分离和分前主要采用高效液相色谱法进行分离和分析。析。 二、二、HPLCHPLC与与GCGC比较比较YA

178、NGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （2 2）液相色谱能完成难度较高的分离工作，）液相色谱能完成难度较高的分离工作，因为：因为： 气相色谱的流动相载气是色谱惰性的，气相色谱的流动相载气是色谱惰性的，不参与分配平衡过程，与样品分子无亲和作不参与分配平衡过程，与样品分子无亲和作用，样品分子只与固定相相互作用。用，样品分子只与固定相相互作用。而在液而在液相色谱中，流动相液体也与固定相争夺样品相色谱中，流动相液体也与固定相争夺样品分子，为提高选择性增加了一个因素分子，为提高选择性增加了一个因素。也可。也可选用不同比例的两种或两种以上的液体作流选用

179、不同比例的两种或两种以上的液体作流动相，增大分离的选择性。动相，增大分离的选择性。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 液相色谱固定相类型多，如离子交换液相色谱固定相类型多，如离子交换色谱和排阻色谱等，作为分析时选择余色谱和排阻色谱等，作为分析时选择余地大；而气相色谱选择种类有限。地大；而气相色谱选择种类有限。 液相色谱通常在室温下操作，较低液相色谱通常在室温下操作，较低的温度，一般有利于色谱分离条件的选的温度，一般有利于色谱分离条件的选择。择。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分

180、析 （3 3）由于液体的扩散性比气体的小）由于液体的扩散性比气体的小10105 5倍，倍，因此，溶质在液相中的传质速率慢，柱外因此，溶质在液相中的传质速率慢，柱外效应就显得特别重要；而在气相色谱中，效应就显得特别重要；而在气相色谱中，柱外区域扩张可以忽略不计。柱外区域扩张可以忽略不计。（4 4）液相色谱中制备样品简单，回收样品）液相色谱中制备样品简单，回收样品也比较容易，也比较容易，而且回收是定量的，适合于而且回收是定量的，适合于大量制备大量制备。但液相色谱尚缺乏通用的检测。但液相色谱尚缺乏通用的检测器，仪器比较复杂，价格昂贵。在实际应器，仪器比较复杂，价格昂贵。在实际应用中，这两种色谱技术是

181、互相补充的。用中，这两种色谱技术是互相补充的。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 按固定相的聚集状态可分为液按固定相的聚集状态可分为液- -液色液色谱法（谱法（LLCLLC）及液）及液- -固色谱法（固色谱法（LSCLSC）二大）二大类。按分离机制可分为类。按分离机制可分为分配色谱法、吸分配色谱法、吸附色谱法、离子交换色谱法、分子排阻附色谱法、离子交换色谱法、分子排阻色谱法、色谱法、化学键合相色谱法、亲合色谱化学键合相色谱法、亲合色谱法及胶束色谱法等类别，前四类为基本法及胶束色谱法等类别，前四类为基本类型色谱法类型色谱法。 近年来高效

182、液相色谱法发展迅猛，近年来高效液相色谱法发展迅猛，许多新方法相继涌现。许多新方法相继涌现。 三、三、HPLCHPLC分类分类YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 1.LSCNLLC2.LLCRLLCNBPC3.BPC（狭义）（狭义）一般一般RBPCRBPCPIC一般一般IECISCHPLC4.IECICAAGPC5.SEC6.ACGFC7.MCCZE8.CC（含（含CDC）CE(HPCE)OTCEMEKC9.CE壁处理柱壁处理柱CECPCCESEC分类表中的代号：分类表中的代号： LSC LSC 液液- -固吸附色谱法，固吸附色谱法，L

183、LC LLC 液液- -液分配色谱法（液分配色谱法（N N正相，正相，R R反相），反相）， BPC BPC 化学键合相色谱法，化学键合相色谱法，PICPIC离子对色谱法，离子对色谱法，ISC ISC 离子抑制色谱法，离子抑制色谱法， IEC IEC 离子交换色谱法，离子交换色谱法，IC IC 离子色谱法，离子色谱法，AA AA 氨基酸分析法，氨基酸分析法，SEC SEC 空间排阻色谱法，空间排阻色谱法，GPC GPC 凝胶渗透色谱法，凝胶渗透色谱法，GFC GFC 凝胶凝胶过滤色谱法，过滤色谱法，AC AC 亲合色谱法，亲合色谱法，MC MC 胶束色谱法，胶束色谱法，CC CC 手性色谱法，

184、手性色谱法，CDC CDC 环糊精色谱法，环糊精色谱法， CE CE 毛毛细管电泳法，细管电泳法， OTCEC OTCEC 开管毛细管电色谱法，开管毛细管电色谱法，PCEC PCEC 填充毛细管电色谱法，填充毛细管电色谱法， HPCE HPCE 高效毛细管高效毛细管电泳法，电泳法，CZE CZE 区带毛细管电泳法，区带毛细管电泳法，MECC MECC 胶束毛细管电动色谱法，胶束毛细管电动色谱法，CEC CEC 毛细管电色谱法。毛细管电色谱法。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 HPLCHPLC的特点：的特点： 适适用用范范围围广广；

185、分分离离性性能能好好；分分析析速速度度快快；流流动动相相可可选选择择性性范范围围宽宽；灵灵敏敏度度高高；色色谱谱柱柱可可反反复复使使用用；流流出出组组分分容易收集；容易收集；安全。安全。 目目前前高高效效液液相相色色谱谱法法已已被被广广泛泛应应用用于于分分析析对对生生物物学学和和医医药药上上有有重重大大意意义义的的大大分分子子物物质质，例例如如蛋蛋白白质质、核核酸酸、氨氨基基酸酸、多多糖糖类类、植植物物色色素素、高高聚聚物物、染染料料及及药药物物等等物质的分离和分析。物质的分离和分析。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 一般可分为一般

186、可分为4 4个主要部分：个主要部分：高压高压输液系统，进样系统，分离系统和输液系统，进样系统，分离系统和检测系统检测系统。此外还配有。此外还配有辅助装置辅助装置：如梯度淋洗，自动进样及数据处理如梯度淋洗，自动进样及数据处理等。等。 输液泵、色谱柱及检测器是仪输液泵、色谱柱及检测器是仪器的基础部件。器的基础部件。 四、高效液相色谱仪四、高效液相色谱仪YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析

187、现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 其其工作过程工作过程如下：如下：首先首先高压泵将贮高压泵将贮液器中流动相溶剂经过进样器送入色谱液器中流动相溶剂经过进样器送入色谱柱，柱，然后然后从控制器的出口流出。当注入从控制器的出口流出。当注入欲分离的样品时，流经进样器贮液器的欲分离的样品时，流经进样器贮液器的流动相将样品同时带入色谱柱进行分离，流动相将样品同时带入色谱柱进行分离，然后依先后顺序进入检测器，记录仪将然后依先后顺序进入检测器，记录仪将检测器送出的信号记录下来，由此得到检测器送出的信号记录下来，由此得到液相色谱图。液相色谱图。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪

188、器分析现代仪器分析现代仪器分析 高效液相色谱仪高效液相色谱仪1 1YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 高效液相色谱仪高效液相色谱仪2YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 高效液相色谱仪高效液相色谱仪3 3YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 高效液相色谱仪高效液相色谱仪4 4YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 高效液相色谱仪高效液相色谱仪5(Agilent110

189、05(Agilent1100系列系列) )YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 高效液相色谱仪高效液相色谱仪6(Alltech56(Alltech5系列系列) )YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 第二节第二节 HPLCHPLC流程及主要部件流程及主要部件YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 1 1、流程、流程YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 2. 2. 主要

190、部件：主要部件：（1 1）高压输液泵）高压输液泵：主要部件之一，压力：主要部件之一，压力：15015035010350105 5 PaPa应应具具有有压压力力平平稳稳、脉脉冲冲小小、流流量量稳稳定定可可调调、 耐腐蚀、适宜于梯度洗脱等特性。耐腐蚀、适宜于梯度洗脱等特性。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 由于高效液相色谱所用固定相颗粒极由于高效液相色谱所用固定相颗粒极细，因此对流动相阻力很大，为使流动相细，因此对流动相阻力很大，为使流动相较快流动，必须配备有高压输液系统。它较快流动，必须配备有高压输液系统。它是高效液相色谱仪最重要的部

191、件，一般由是高效液相色谱仪最重要的部件，一般由储液罐、高压输液泵、过滤器、压力脉动储液罐、高压输液泵、过滤器、压力脉动阻力器等组成阻力器等组成。其中其中高压输液泵是核心部件高压输液泵是核心部件。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 对于一个好的高压输液泵应符合密封对于一个好的高压输液泵应符合密封性好，输出流量恒定，压力平稳，可调范性好，输出流量恒定，压力平稳，可调范围宽，便于迅速更换溶剂及耐腐蚀等要求。围宽，便于迅速更换溶剂及耐腐蚀等要求。 按输液情况，输液泵分为按输液情况，输液泵分为恒流泵恒流泵和和恒恒压泵压泵两种。两种。YANGTZ

192、ENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 恒流泵恒流泵特点是在一定操作条件下，输特点是在一定操作条件下，输出流量保持恒定而与色谱柱引起阻力变化出流量保持恒定而与色谱柱引起阻力变化无关；无关； 恒压泵恒压泵是指能保持输出压力恒定，但是指能保持输出压力恒定，但其流量则随色谱系统阻力而变化，故保留其流量则随色谱系统阻力而变化，故保留时间的重现性差，它们各有优缺点。时间的重现性差，它们各有优缺点。 目前恒流泵正逐渐取代恒压泵。恒流目前恒流泵正逐渐取代恒压泵。恒流泵又称机械泵，它又分泵又称机械泵，它又分机械注射泵和机械机械注射泵和机械往复泵往复泵两种，应用最多的

193、是两种，应用最多的是机械往复泵机械往复泵。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 高效液相色谱柱比气相色谱柱短得多（约高效液相色谱柱比气相色谱柱短得多（约5 53030cmcm），），所以所以柱外展宽（又称柱外效应）柱外展宽（又称柱外效应）较突出较突出。 柱外展宽是指色谱柱外的因素所引起的峰柱外展宽是指色谱柱外的因素所引起的峰展宽，展宽，主要包括进样系统、连接管道及检测器主要包括进样系统、连接管道及检测器中存在死体积中存在死体积。 柱外展宽可分柱外展宽可分柱前柱前和和柱后柱后展宽。进样系统展宽。进样系统是引起柱前展宽的主要因素，因此高效液

194、相色是引起柱前展宽的主要因素，因此高效液相色谱法中对进样技术要求较严。谱法中对进样技术要求较严。 （2 2）进样系统）进样系统YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 流路中为高流路中为高压力工作状态，压力工作状态，通常使用耐高压通常使用耐高压的六通阀进样装的六通阀进样装置，置， 其结构如图所其结构如图所示：示：进样装置进样装置：装在色谱柱的进口处，简易高效液相色：装在色谱柱的进口处，简易高效液相色谱仪配置六通进样阀，高级谱仪配置六通进样阀，高级HPLCHPLC配有自动进样器，效配有自动进样器，效率高、重复性好。率高、重复性好。YANGTZ

195、ENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 高压泵工作原理（单向阀）高压泵工作原理（单向阀）六通阀工作原理（流路切换）六通阀工作原理（流路切换）YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 色谱柱是液相色谱的心脏部件，它包括色谱柱是液相色谱的心脏部件，它包括柱管柱管与与固定相固定相两部分。柱管材料有玻璃、不两部分。柱管材料有玻璃、不锈钢、铝、铜及内衬光滑聚合材料的其他金锈钢、铝、铜及内衬光滑聚合材料的其他金属。玻璃管耐压有限，故金属管用得较多。属。玻璃管耐压有限，故金属管用得较多。管内壁要求具有很高的光洁

196、度。固定相采用管内壁要求具有很高的光洁度。固定相采用匀浆法高压（匀浆法高压（8080100MPa)100MPa)装柱。装柱。（3 3）分离系统）分离系统色谱柱色谱柱YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 色谱柱按规格不同分为分析型与制备型色谱柱按规格不同分为分析型与制备型两类：两类：分析型柱分析型柱 常量柱：内径（常量柱：内径（I.D.I.D.）2 24.6mm4.6mm，柱长柱长101025cm25cm。 半微量柱：内径半微量柱：内径1 11.5mm1.5mm，柱长，柱长101020cm20cm。实验室制备型柱实验室制备型柱 内径内径2

197、02040mm40mm，柱长，柱长101030cm30cm。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 一般在分离前备有一个一般在分离前备有一个前置柱（预柱）前置柱（预柱），前置柱内填充物和分离柱完全一样，这样可使前置柱内填充物和分离柱完全一样，这样可使淋洗溶剂由于经过前置柱为其中的固定相饱和，淋洗溶剂由于经过前置柱为其中的固定相饱和，使它在流过分离柱时不再洗脱其中固定相，保使它在流过分离柱时不再洗脱其中固定相，保证分离的性能不受影响。在进样器和分析柱之证分离的性能不受影响。在进样器和分析柱之间有时还有一间有时还有一保护柱保护柱。 预柱作用于

198、流动相，保护柱作用于样品。预柱作用于流动相，保护柱作用于样品。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 柱子装填得好坏对柱效影响很大。对柱子装填得好坏对柱效影响很大。对于细粒度的填料（于细粒度的填料（2020mm）一般采用一般采用匀浆匀浆填充法装柱填充法装柱，先将填料调成匀浆，然后在，先将填料调成匀浆，然后在高压泵作用下，快速将其压入装有洗脱液高压泵作用下，快速将其压入装有洗脱液的色谱柱内，经冲洗后，即可备用。的色谱柱内，经冲洗后，即可备用。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 柱

199、体为直型不锈钢管，柱体为直型不锈钢管，发展趋势发展趋势是减小填是减小填料粒度和柱径以提高柱效。料粒度和柱径以提高柱效。高效分离柱高效分离柱YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 高效液相色谱仪的检测器是反映色高效液相色谱仪的检测器是反映色谱过程中组分的浓度随时间变化的部件。谱过程中组分的浓度随时间变化的部件。要求检测器灵敏度高、噪音低、线性范要求检测器灵敏度高、噪音低、线性范围宽、重复性好、适用化合物的种类广围宽、重复性好、适用化合物的种类广等性能。等性能。（4 4）检测系统）检测系统YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器

200、分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 目前，应用最多的是紫外检测器（目前，应用最多的是紫外检测器（UVDUVD）。）。其次是荧光检测器（其次是荧光检测器（FDFD）与电化学检测器）与电化学检测器（ECDECD）。示差折光检测器（）。示差折光检测器（RIDRID）虽是泛用型）虽是泛用型检测器，因受温度影响较大，灵敏度不够高，检测器，因受温度影响较大，灵敏度不够高，除还用于糖类的检测外，已少用。新型蒸发光除还用于糖类的检测外，已少用。新型蒸发光散射检测器及发光检测器是有发展前途的检测散射检测器及发光检测器是有发展前途的检测器。此外器。此外LC-MSLC-MS联用可看成为联用可看成为质谱检测器。

201、质谱检测器。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 va.a.紫外紫外- -可见检测器可见检测器检测室检测室光源光源光栅光栅二极管阵二极管阵列检测器列检测器现将常用的检测器介绍如下现将常用的检测器介绍如下:YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 检测原理检测原理检测样品组分通过流通池时对特定波长检测样品组分通过流通池时对特定波长紫外线的吸收，引起透过光强的变化，而紫外线的吸收，引起透过光强

202、的变化，而获得浓度获得浓度- -吸光度曲线。浓度与吸光度的关吸光度曲线。浓度与吸光度的关系服从系服从 Lambert-BeerLambert-Beer定律。检测系统由光定律。检测系统由光源、流通池（池体积一般为源、流通池（池体积一般为8L8L）、检测）、检测元件、微机（工作站）及记录器等组成。元件、微机（工作站）及记录器等组成。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 紫外检测器的特点紫外检测器的特点灵敏度高。最高可达灵敏度高。最高可达0.001Abs/FS(FS0.001Abs/FS(FS是满是满度的缩写或度的缩写或AUFS-AUFS-

203、满度吸光度单位满度吸光度单位) )；噪音；噪音低，最小检出量可达低，最小检出量可达1010-7-71010-12-12g g。不破坏不破坏样品，能与其它检测器串联，可用于制备。样品，能与其它检测器串联，可用于制备。对温度及流动相流速波动不敏感，可用于对温度及流动相流速波动不敏感，可用于梯度淋洗。梯度淋洗。属浓度型检测器。属浓度型检测器。紫外检测器的弱点紫外检测器的弱点 只能检测有紫外吸只能检测有紫外吸收的样品；收的样品；流动相的选择有一定限制流动相的选择有一定限制, ,检测检测波长必须大于流动相的截止波长。波长必须大于流动相的截止波长。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析

204、现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 截止波长截止波长 用用1cm1cm光径的吸收池装待测溶剂，光径的吸收池装待测溶剂，用空气为参比，改变照射波长，当吸光度用空气为参比，改变照射波长，当吸光度A=1A=1时，时，此时的波长称为该溶剂的截止波长。常用色谱此时的波长称为该溶剂的截止波长。常用色谱纯溶剂的截止波长（纯溶剂的截止波长（nmnm）：水）：水190190、乙腈、乙腈210210、甲醇甲醇210210、正己烷、正己烷210210、乙醚、乙醚220220、四氢呋喃、四氢呋喃220220、二氯甲烷、二氯甲烷230230及氯仿及氯仿245245。 了解溶剂的截止波长，有助于在使用紫外了解溶剂的截止

205、波长，有助于在使用紫外检测器时，能正确选择溶剂系统。因为，若用检测器时，能正确选择溶剂系统。因为，若用截止波长大的溶剂系统，流动相的本底吸收高，截止波长大的溶剂系统，流动相的本底吸收高，而影响组分的检测。而影响组分的检测。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 紫外吸收检测器的类型紫外吸收检测器的类型分为三种：固定波长型、可变波长型及二分为三种：固定波长型、可变波长型及二极管阵列检测器。极管阵列检测器。 固定波长检测器是光源波长固定的光度固定波长检测器是光源波长固定的光度计，一般波长为计，一般波长为254nm254nm，相当于定波长紫外

206、，相当于定波长紫外光度计。由于这类检测器的波长不能调节，光度计。由于这类检测器的波长不能调节，不能选择在被测组分的最佳吸收波长下检测，不能选择在被测组分的最佳吸收波长下检测，除有些制备型除有些制备型HPLCHPLC仪器还配置外，已基本淘仪器还配置外，已基本淘汰。汰。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 (1) (1) 可变波长型检测器可变波长型检测器 是一台紫外是一台紫外- -可见分可见分光光度计或紫外分光光度计，波长可按需要光光度计或紫外分光光度计，波长可按需要选择。可选择被测组分的最大吸收波长为检选择。可选择被测组分的最大吸收波长为

207、检测波长，以增加检测灵敏度。但由于光源是测波长，以增加检测灵敏度。但由于光源是通过单色器分光后再照射到样品上，照射光通过单色器分光后再照射到样品上，照射光强度相应减弱。因此，这类检测器对检测元强度相应减弱。因此，这类检测器对检测元件（光电转换元件）及放大器都有较高的要件（光电转换元件）及放大器都有较高的要求。求。UVDUVD是当前高效液相色谱仪配置最多的检是当前高效液相色谱仪配置最多的检测器。其光学结构与一般的紫外分光度计一测器。其光学结构与一般的紫外分光度计一致，主要区别是用流动池替代了比色池。致，主要区别是用流动池替代了比色池。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现

208、代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 紫外检测器结构示意图紫外检测器结构示意图YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 (2) (2) 光电二极管阵列检测器光电二极管阵列检测器（photodiode photodiode array detectorarray detector；DADDAD） 80 80年代出现了一种新型紫外检测器年代出现了一种新型紫外检测器二极管阵列检测器。这种检测器，一般是一二极管阵列检测器。这种检测器，一般是一个光电二极管对应接受光谱上一个纳米个光电二极管对应接受光谱上一个纳米(nm)(nm)谱带宽度的单色光。例如，谱

209、带宽度的单色光。例如，WatersWaters生产的生产的996996型光电二极管阵列检测器，波长范围为型光电二极管阵列检测器，波长范围为190190800nm800nm对应对应512512个光电二极管，平均个光电二极管，平均1.2nm1.2nm由一由一个光电二极管接收。个光电二极管接收。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 工作原理工作原理当复合光透过流通池后，被组分选择性当复合光透过流通池后，被组分选择性吸收，其透过光具有了组分的光谱特征。此吸收，其透过光具有了组分的光谱特征。此透过光（复合光）被光栅分光后，形成组分透过光（复合光

210、）被光栅分光后，形成组分的吸收光谱，照射到光电二极管阵列装置上，的吸收光谱，照射到光电二极管阵列装置上，使每个纳米光波的光强变成相应强度的电信使每个纳米光波的光强变成相应强度的电信号。因信号弱需经多次累加，而后给出组分号。因信号弱需经多次累加，而后给出组分的吸收光谱。这种记录方式不需扫描，因此的吸收光谱。这种记录方式不需扫描，因此最短能在几个毫秒的瞬间内获得流通池中色最短能在几个毫秒的瞬间内获得流通池中色谱组分的吸收光谱。谱组分的吸收光谱。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 用二极管阵列装置可以同时获得样品的用二极管阵列装置可以同时

211、获得样品的色谱图（色谱图（C C- -t t 曲线）及每个色谱峰的吸收光曲线）及每个色谱峰的吸收光谱（谱（A A- -曲线）。色谱图用于定量，光谱图曲线）。色谱图用于定量，光谱图用于定性。也可以用计算机将这两种图谱绘用于定性。也可以用计算机将这两种图谱绘在一张三维座标图上（在一张三维座标图上（X X- -t t、Y Y- -A A、Z Z- -），），而获得三维光谱色谱图（而获得三维光谱色谱图（3D-spectro-3D-spectro-chromatogramchromatogram）（图）（图18-1418-14）。可以在一张）。可以在一张三维谱上，同时得到定性、定量及色谱峰是三维谱上，同

212、时得到定性、定量及色谱峰是否是单一组分的信息。否是单一组分的信息。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 UV-SpectravstimeYANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 DAD的三维谱的三维谱光谱采集模式l所有光谱l每两张存储一张l峰上所有光谱l基线及三张峰上光谱l仅存峰顶光谱AbsorbanceTimeWavelengthYANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分

213、析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 vb.b.荧光检测器荧光检测器许多有机化合物，特别是芳香族化合物、许多有机化合物，特别是芳香族化合物、被一定强度和波长的紫外光照射后，发射出较被一定强度和波长的紫外光照射后，发射出较激发光波长要长的荧光。激发光波长要长的荧光。 特点特点： 有非常高的灵敏度和良好的选择有非常高的灵敏度和良好的选择性，灵敏度要比紫外检测法高性，灵敏度要比紫外检测法高2 2 3 3个数量级，个数量级，特别适合于药物和生物化学样品的分析。特别适合于药物和生物化学样品的分析。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 荧光检测器

214、结构示意图荧光检测器结构示意图光源光源检测检测器器滤光片滤光片检测室检测室YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 荧光检测器的检测限可达荧光检测器的检测限可达110110-10-10mLmL，比紫外检测器灵敏，但只适用于能产生荧，比紫外检测器灵敏，但只适用于能产生荧光或其衍生物能发荧光的物质。主要用于氨光或其衍生物能发荧光的物质。主要用于氨基酸、多环芳烃、维生素、甾体化合物及酶基酸、多环芳烃、维生素、甾体化合物及酶类等的检测。在用于氨基酸检测时，由于多类等的检测。在用于氨基酸检测时，由于多数氨基酸无荧光，需用数氨基酸无荧光，需用柱衍生法柱

215、衍生法制备衍生物。制备衍生物。衍生法分为柱前与柱后衍生二种方法。常用衍生法分为柱前与柱后衍生二种方法。常用邻苯二甲醛（邻苯二甲醛（OPAOPA）或异氰硫基苯（）或异氰硫基苯（PICO-PICO-TAGTAG法）为衍生化试剂，是分析氨基酸应用法）为衍生化试剂，是分析氨基酸应用最广的方法之一最广的方法之一。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 vC C.蒸发光散射检测器（蒸发光散射检测器（evaporative light evaporative light scattering detector; ELSDscattering dete

216、ctor; ELSD） 9090年代出现的最新型的泛用检测器。理年代出现的最新型的泛用检测器。理论上这种检测器可用于挥发性低于流动相的论上这种检测器可用于挥发性低于流动相的任何样品组分的检测，但对于有紫外吸收的任何样品组分的检测，但对于有紫外吸收的组分的检测灵敏度较低，因而主要用于糖类、组分的检测灵敏度较低，因而主要用于糖类、高分子化合物、高级脂肪酸及甾体类等几十高分子化合物、高级脂肪酸及甾体类等几十类化合物。该检测器用于检测糖类时，最小类化合物。该检测器用于检测糖类时，最小检测量为检测量为5ng5ng葡萄糖。葡萄糖。ELSDELSD还可用于凝胶色还可用于凝胶色谱及超临界流体色谱的检测。谱及超

217、临界流体色谱的检测。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 蒸发光散射检测器示意图蒸发光散射检测器示意图 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 检测原理检测原理 将流出色谱柱的流动相及组分先引入通将流出色谱柱的流动相及组分先引入通载气（常用高纯氮）的蒸发室，加热，使流载气（常用高纯氮）的蒸发室，加热，使流动相蒸发而除去。样品组分在蒸发室内形成动相蒸发而除去。样品组分在蒸发室内形成气溶胶，被载气带入检测室，用激光或强光气溶胶，被载气带入检测室，用激光或强光照射气溶胶而产生散射光照射气

218、溶胶而产生散射光( (丁铎尔光效应丁铎尔光效应) )，测定散射光强而获得组分的浓度信号。散射测定散射光强而获得组分的浓度信号。散射光强光强I I与进入检测器的气溶胶中组分的质点的与进入检测器的气溶胶中组分的质点的 “质量和质量和”m m 的关系为的关系为: : I I= =kmkmb b k k、b b是二个与实验条件有关的常数（是是二个与实验条件有关的常数（是取对数后的截距与斜率）。取对数后的截距与斜率）。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 vd.d.电化学检测器（电化学检测器（以电导检测器为例以电导检测器为例）电导仪电导仪电极电

219、极电极电极YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 电化学检测器示意图电化学检测器示意图YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 ve.e.示差折光率检测器示差折光率检测器 几乎所有物质都有各自不同的折射率，几乎所有物质都有各自不同的折射率，因此差示折光检测器是一种因此差示折光检测器是一种通用型通用型检测器。检测器。灵敏度可达灵敏度可达1010-7-7g gcmcm-3-3。主要主要缺点缺点是对温度是对温度变化敏感，并且不能用于梯度淋洗。变化敏感，并且不能用于梯度淋洗。 YANGTZEN

220、ORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 (5)(5)附属系统附属系统 它包括脱气、梯度淋洗、恒温、自动进它包括脱气、梯度淋洗、恒温、自动进样、馏分收集以及数据处理等装置。其中样、馏分收集以及数据处理等装置。其中梯梯度淋洗装置度淋洗装置是高压液相色谱仪中尤为重要的是高压液相色谱仪中尤为重要的附属装置。附属装置。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 梯度洗脱装置梯度洗脱装置 梯度洗脱梯度洗脱就是在分离过程中使两种或两就是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种以上不同极性的溶剂按

221、一定程序连续改变它们之间的比例，从而使流动相的强度、极它们之间的比例，从而使流动相的强度、极性、性、pHpH值或离子强度相应地变化，达到提高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。分离效果，缩短分析时间的目的。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 梯度洗脱装置分类梯度洗脱装置分类： 按多元流动相的加压与混合顺序，可分按多元流动相的加压与混合顺序，可分为为高压梯度高压梯度（内梯度装置）与（内梯度装置）与低压梯度低压梯度（外（外梯度装置）两种洗脱装置。梯度装置）两种洗脱装置。高压二元梯度高压二元梯度洗脱是由两个输液泵

222、分别各吸洗脱是由两个输液泵分别各吸一种溶剂，加压后再混合，混合比由二个泵一种溶剂，加压后再混合，混合比由二个泵的速度决定。的速度决定。低压梯度低压梯度洗脱是用比例阀将多种溶剂按比例洗脱是用比例阀将多种溶剂按比例混合后混合后, ,再加压输至色谱柱。低压梯度便宜，再加压输至色谱柱。低压梯度便宜，且易实施多元梯度洗脱，但重复性不如高压且易实施多元梯度洗脱，但重复性不如高压梯度洗脱装置。梯度洗脱装置。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 梯度洗脱的实质梯度洗脱的实质 通过不断地变化流动相的强度，来调整混通过不断地变化流动相的强度，来调整混合样品

223、中各组分的合样品中各组分的k k值，使所有谱带都以最佳值，使所有谱带都以最佳平均平均k k值通过色谱柱。值通过色谱柱。它在液相色谱中所起的它在液相色谱中所起的作用相当于气相色谱中的程序升温作用相当于气相色谱中的程序升温。所不同。所不同的是，在梯度洗脱中溶质的是，在梯度洗脱中溶质k k值的变化是通过溶值的变化是通过溶质的极性、质的极性、pHpH值和离子强度来实现的，而值和离子强度来实现的，而不不是借改变温度（温度程序）来达到是借改变温度（温度程序）来达到。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 在线脱气装置在线脱气装置 在线脱气装置用于脱去

224、流动相中的溶解在线脱气装置用于脱去流动相中的溶解气体，流动相先经过脱气装置再输送到色谱气体，流动相先经过脱气装置再输送到色谱柱。柱。 除在线脱气装置外，目前也采用超声脱除在线脱气装置外，目前也采用超声脱气、真空脱气等方式。气、真空脱气等方式。 脱气不好时有气泡，导致流动相流速不脱气不好时有气泡，导致流动相流速不稳定，造成基线飘移，噪音增加。稳定，造成基线飘移，噪音增加。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 一、速率方程 在在液液相相色色谱谱中中，流流动动相相是是液液体体，粘粘度度（）比比气气体体大大的的多多，柱柱温温又又比比气气相相色色

225、谱谱低低的的多多（LCLC多多采采用用2525C C），又又因因D Dm mT/T/, , 因因此此液液相相色色谱谱的的D Dm m比比气气相相色色谱谱的的D Dm m约约小小10105 5倍倍。其其次次，为为了了节节约约分分析析时时间间，在在液液相相色色谱谱中中，所所采采用用的的流流动动相相的的流流速速，一一般般至至少少是是最最佳佳流流速速的的3 35 5倍倍。这这些些因因素素都都促促使使纵纵向向扩扩散散项项B/uB/u减减小小, , 一般可忽略不计一般可忽略不计 ： H = A + C uH = A + C u第三节第三节 影响分离的因素影响分离的因素YANGTZENORMALUNIVER

226、SITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 故液相色谱故液相色谱H-uH-u曲线与气相色谱的形状不同，如图所示：曲线与气相色谱的形状不同，如图所示：YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 二、流速：二、流速： 流速大于流速大于0.5 0.5 cm/scm/s时时, , H Hu u曲线是一段斜率不大曲线是一段斜率不大的直线。降低流速，柱效提高不是很大。的直线。降低流速，柱效提高不是很大。 为了兼顾柱效与分析速度，一般都尽可能地采用为了兼顾柱效与分析速度，一般都尽可能地采用较低流速。内经较低流速。内经(I.D.)4.6mm(I

227、.D.)4.6mm柱柱, , 流量多采用流量多采用1ml/min1ml/min。 但在实际操作中，流量仍是一个调整分离度和出但在实际操作中，流量仍是一个调整分离度和出峰时间的重要可选择参数。峰时间的重要可选择参数。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 三、固定相及分离柱：三、固定相及分离柱： 色谱柱中的固定相（色谱柱中的固定相（stationary phasestationary phase或或称为填充剂、填料）是高效液相色谱法的关键称为填充剂、填料）是高效液相色谱法的关键组成部分，它直接关系到柱效与分离度。组成部分，它直接关系到柱效与

228、分离度。 气相色谱中的固定液原则上都可以用于液气相色谱中的固定液原则上都可以用于液相色谱，其选用原则与气相色谱一样。相色谱，其选用原则与气相色谱一样。 但在高效液相色谱中，分离柱的制备是一但在高效液相色谱中，分离柱的制备是一项技术要求非常高的工作，一般很少自行制备项技术要求非常高的工作，一般很少自行制备。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （一）固定相（一）固定相 A.A. 以承受高压能力来分类，可分为以承受高压能力来分类，可分为刚性固刚性固体体和和硬胶硬胶两大类。两大类。1 1、刚性固体：、刚性固体： 以以二氧化硅为基质二氧化硅为基

229、质，可承受，可承受7.7.O10O108 81.O101.O109 9PaPa的高压，可制成直径、形状、孔的高压，可制成直径、形状、孔隙度不同的颗粒。隙度不同的颗粒。 如果在二氧化硅表面键合各种官能团，如果在二氧化硅表面键合各种官能团，就是键合固定相，可扩大应用范围，它是目就是键合固定相，可扩大应用范围，它是目前最广泛使用的一种固定相。前最广泛使用的一种固定相。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 2 2、硬胶、硬胶: : 主要用于离子交换和尺寸排阻色谱中，主要用于离子交换和尺寸排阻色谱中，它由它由聚苯乙烯聚苯乙烯与与二乙烯苯基二乙烯苯

230、基交联而成。交联而成。可承受压力上限为可承受压力上限为3.5103.5108 8PaPa。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 B.B. 按孔隙深度分类，可分为按孔隙深度分类，可分为表面多孔型表面多孔型和和全多全多孔型固定相孔型固定相两类两类。1.1.表面多孔型固定相表面多孔型固定相 它的它的基体基体是实心是实心玻璃珠玻璃珠，在玻璃球外面，在玻璃球外面覆盖一层多孔活性材料，如硅胶、氧化铝、覆盖一层多孔活性材料，如硅胶、氧化铝、离子交换剂、分子筛、聚酸胺等。离子交换剂、分子筛、聚酸胺等。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪

231、器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 特点：特点： 多孔层厚度小、孔浅，相对死体积小，出多孔层厚度小、孔浅，相对死体积小，出峰迅速、柱效亦高；峰迅速、柱效亦高； 颗粒较大，渗透性好，装柱容易，梯度淋颗粒较大，渗透性好，装柱容易，梯度淋洗时能迅速达平衡，较适合做常规分析。洗时能迅速达平衡，较适合做常规分析。 由于多孔层厚度薄，最大允许量受限制。由于多孔层厚度薄，最大允许量受限制。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 2 2全多孔型固定相全多孔型固定相 它由它由直径为直径为1010nmnm的硅胶微粒凝聚的硅胶微粒凝聚而成。而成。 也可

232、由也可由氧化铝微粒凝聚氧化铝微粒凝聚成全多孔型固定成全多孔型固定相，相， 这类固定相由于颗粒很细（这类固定相由于颗粒很细（5 51010mm），），孔仍然较浅，传质速率快，易实现高效、高孔仍然较浅，传质速率快，易实现高效、高速。速。 特别适合复杂混合物分离及痕量分析。特别适合复杂混合物分离及痕量分析。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 、C.C.按分离机理可分为按分离机理可分为液固吸附固定相液固吸附固定相、化学化学键合固定相键合固定相和和其

233、它固定相其它固定相1.1.液固吸附固定相液固吸附固定相 多是具有吸附活性的吸附剂。常用的有多是具有吸附活性的吸附剂。常用的有硅胶、氧化铝及高分子多孔微球（有机胶），硅胶、氧化铝及高分子多孔微球（有机胶），其次还有分子筛及聚酰胺等其次还有分子筛及聚酰胺等 2.2.化学键合固定相化学键合固定相 用化学反应的方法将固定液的官能团键用化学反应的方法将固定液的官能团键合在载体表面上，所形成的填料合在载体表面上，所形成的填料 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 3.3.其它固定相其它固定相 包括离子交换剂、凝胶包括离子交换剂、凝胶 、手性固定相和

234、、手性固定相和亲合色谱固定相等。亲合色谱固定相等。由速率理论可看出由速率理论可看出: :采用小粒度、仄分布的球形固定相，首选采用小粒度、仄分布的球形固定相，首选化学键合相，用匀浆法装柱。化学键合相，用匀浆法装柱。采用低粘度采用低粘度流动相流动相( (D DmmT/T/ ) )，低流量（，低流量（1ml/min1ml/min）。）。 柱温以柱温以2525为宜。太低，则使流动相的粘为宜。太低，则使流动相的粘度增加，温度高易产生气泡。度增加，温度高易产生气泡。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 四、流动相四、流动相 在在液液相相色色谱谱法

235、法中中，有有几几十十种种溶溶剂剂可可供供选选择择，而而且且还还可可组组成成多多元元溶溶剂剂系系统统与与不不同同配配比比，选选择择余余地地很很大大。在在固固定定相相一一定定时时，流流动动相相（mobile mobile phasephase）的的种种类类、配配比比能能严严重重影影响响分分离离效效果果。因因此此，在在HPLCHPLC中中，流流动动相相的选择至关重要的选择至关重要 。 液相色谱的流动相又称为：液相色谱的流动相又称为： 淋洗液，洗脱剂淋洗液，洗脱剂。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 正相色谱正相色谱与与反相色谱反相色谱 在

236、液液色谱中为了避免固定液的流失，对在液液色谱中为了避免固定液的流失，对流动相的一个基本要求是流动相尽可能不与固流动相的一个基本要求是流动相尽可能不与固定相互溶，而且定相互溶，而且流动相与固定相的极性差别越流动相与固定相的极性差别越显著越好显著越好( (正相正相: :固亲水固亲水, ,流疏水流疏水) )。 按照固定相与流动相的极性差别，可把液按照固定相与流动相的极性差别，可把液- -液色谱法分为液色谱法分为正相（正相（normal phase; NPnormal phase; NP）与与反反相（相（reversed phase; RPreversed phase; RP）色谱法）色谱法两类两类

237、：YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 如果采用如果采用流动相的极性小于固定相的极流动相的极性小于固定相的极性，称为正相色谱性，称为正相色谱，它适用于极性化合物的，它适用于极性化合物的分离。其分离。其流出顺序是极性小的先流出，极性流出顺序是极性小的先流出，极性大的后流出大的后流出。 如果采用如果采用流动相的极性大于固定相的极流动相的极性大于固定相的极性，称为反相色谱性，称为反相色谱。它适用于非极性化合物。它适用于非极性化合物的分离，的分离，其流出顺序与正相色谱恰好相反，其流出顺序与正相色谱恰好相反，反相色谱法的名称也正是由此而得。反相色

238、谱法的名称也正是由此而得。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 1 1、流动相（溶剂）对分离度的影响、流动相（溶剂）对分离度的影响溶剂系统对分离度的影响，可用分离方程式说明：溶剂系统对分离度的影响，可用分离方程式说明： 在在HPLCHPLC中，中， 主要受溶剂种类的影响；在溶剂的主要受溶剂种类的影响；在溶剂的组成确定后，组成确定后，k k主要由溶剂的配比所左右。因为选择主要由溶剂的配比所左右。因为选择不同种类的溶剂，根据固定相与组分间的分子间作用不同种类的溶剂，根据固定相与组分间的分子间作用力不同，选择性不同力不同，选择性不同, , 则

239、有可能使两个被分离组分的则有可能使两个被分离组分的分配系数不等，即分配系数不等，即 ，或者使，或者使 增大。改变多元增大。改变多元溶剂系统的配比，洗脱能力改变，溶剂系统的配比，洗脱能力改变，k k改变。由此可见改变。由此可见, ,选择溶剂系统是以能获得较大的选择溶剂系统是以能获得较大的 与适宜的与适宜的k k 值值, ,而而使使k k 与与t tR R 合乎要求为目的。合乎要求为目的。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 2 2、流动相组成、流动相组成流动相按组成不同可分为流动相按组成不同可分为单组分和多组分；单组分和多组分；按极性可分

240、为按极性可分为极性、弱极性、非极性；极性、弱极性、非极性；按使用方式有按使用方式有固定组成淋洗和梯度淋洗。固定组成淋洗和梯度淋洗。 常用溶剂常用溶剂: : 烷烷烃烃、四四氯氯化化碳碳、甲甲苯苯、乙乙酸酸乙乙酯酯、甲醇、乙腈、水。甲醇、乙腈、水。 采采用用二二元元或或多多元元组组合合溶溶剂剂作作为为流流动动相相可可以以灵灵活活调调节节流流动动相相的的极极性性或或增增加加选选择择性性，以以改改进进分离或调整出峰时间。分离或调整出峰时间。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 3 3、对流动相的要求、对流动相的要求 由由于于高高效效液液相相色色

241、谱谱中中流流动动相相是是液液体体，它它对对组组分分有有亲亲和和力力，并并参参与与固固定定相相对对组组分分的的竞竞争争。因因此此，正正确确选选择择流流动动相相直直接接影影响响组组分分的的分离度。分离度。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 对流动相溶剂的要求是：对流动相溶剂的要求是： （1 1）对对样样品品有有适适宜宜的的溶溶解解度度，要要求求k k在在1 11010范范围围内内（可可用用范范围围）或或2 25 5（最最佳佳范范围围）。k k值值太太小小，不不利利于于分分离离，k k值值太太大大，可可能能使使样样品在流动相中沉淀；品在流

242、动相中沉淀； （2 2）溶剂要与检测器匹配。溶剂要与检测器匹配。例例如如用用紫紫外外检检测测器器时时，不不能能选选用用截截止止波波长长大大于检测波长的溶剂于检测波长的溶剂。对于折光率检测器对于折光率检测器要求选择与组分折光率有较大差别的溶剂作要求选择与组分折光率有较大差别的溶剂作流动相，以达最高灵敏度。流动相，以达最高灵敏度。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 溶剂的紫外截止波长：溶剂的紫外截止波长： 当小于截止波长的辐射通过溶剂时，当小于截止波长的辐射通过溶剂时，溶剂对此辐射产生强烈吸收，此时溶剂被溶剂对此辐射产生强烈吸收，此时溶

243、剂被看作是光学不透明的，它严重干扰组分的看作是光学不透明的，它严重干扰组分的吸收测量。吸收测量。表表20-220-2列出了一些常用溶剂的紫外截止波列出了一些常用溶剂的紫外截止波长。长。 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （3 3）高纯度。高纯度。 由于高效液相灵敏度高，对流动相溶剂的由于高效液相灵敏度高，对流动相溶剂的纯度也要求高。纯度也要求高。 不纯的溶剂会引起基线不稳，或产生不纯的溶剂会引起基线不稳，或产生“伪伪峰峰”。 痕量杂质的存

244、在，将使截止波长值增加痕量杂质的存在，将使截止波长值增加50501 1OOnmOOnm。且大量溶剂中的杂质长期累积导致检且大量溶剂中的杂质长期累积导致检测器噪声增加。测器噪声增加。（4 4）化学稳定性好。化学稳定性好。 不与固定相及样品发生化学反应。不与固定相及样品发生化学反应。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 （5 5）低粘度。低粘度。小则柱阻小、柱压低、组分的扩散系数大，小则柱阻小、柱压低、组分的扩散系数大，能提高柱效。常用的低粘度溶剂有丙酮、甲能提高柱效。常用的低粘度溶剂有丙酮、甲醇、乙晴等。例如虽然甲醇对人体有害，却醇、乙晴

245、等。例如虽然甲醇对人体有害，却在在HPLCHPLC中却广泛使用，而很少用无害的乙醇。中却广泛使用，而很少用无害的乙醇。这是因为甲醇的粘度（这是因为甲醇的粘度（0.60.6厘泊）只有乙醇粘厘泊）只有乙醇粘度（度（1.21.2厘泊）一半的缘故。厘泊）一半的缘故。 但粘度过于低的溶剂也不宜采用，例戊烷、但粘度过于低的溶剂也不宜采用，例戊烷、乙醚等，它们易在色谱柱或检测器内形成气乙醚等，它们易在色谱柱或检测器内形成气泡，影响分离。泡，影响分离。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 4.4.洗脱方式：洗脱方式：a a等度洗脱等度洗脱 用恒定配比的

246、溶剂系统的洗脱方式，称用恒定配比的溶剂系统的洗脱方式，称为等度洗脱（为等度洗脱（isocratic elutionisocratic elution）。这种）。这种洗脱方式是最常用的色谱洗脱方式，具有洗脱方式是最常用的色谱洗脱方式，具有方方法简便、重复性好、色谱柱易再生法简便、重复性好、色谱柱易再生等优点。等优点。但对于成分复杂的样品，往往不能兼顾某些但对于成分复杂的样品，往往不能兼顾某些性质相差很大组分性质相差很大组分的分离要求，此时需用梯的分离要求，此时需用梯度洗脱。度洗脱。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 b b梯度洗脱梯度洗

247、脱 梯度洗脱（梯度洗脱（gradient elutiongradient elution）又为称）又为称梯度淋洗或程序洗提。在一个分析周期内，梯度淋洗或程序洗提。在一个分析周期内，按一定程序，不断改变流动相的浓度配比的按一定程序，不断改变流动相的浓度配比的洗脱方式称为梯度洗脱。梯度洗脱可以使一洗脱方式称为梯度洗脱。梯度洗脱可以使一个复杂样品中性质差异很大的组分，都能在个复杂样品中性质差异很大的组分，都能在各自适宜的分离条件（容量因子各自适宜的分离条件（容量因子k k适宜）下分适宜）下分离。离。梯度洗脱的优点：梯度洗脱的优点：缩短分析周期；缩短分析周期；提高提高分离效果；分离效果；改善峰形，减少

248、拖尾；改善峰形，减少拖尾；增加增加检测灵敏度（因峰变瘦、变高）。但有时引检测灵敏度（因峰变瘦、变高）。但有时引起起基线漂移、重复性不佳基线漂移、重复性不佳是其缺点。是其缺点。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 第四节第四节 高效液相色谱法高效液相色谱法的主要分离类型的主要分离类型一、一、HPLCHPLC的主要类型的主要类型1.1.吸附色谱（液吸附色谱（液- -固吸附色谱）固吸附色谱）：基于各组分在：基于各组分在固体吸附剂表面上具有不同吸附能力而进行分固体吸附剂表面上具有不同吸附能力而进行分离。离。 以固体吸附剂为固定相，如硅胶、氧化铝

249、以固体吸附剂为固定相，如硅胶、氧化铝等，较常使用的是等，较常使用的是5 51010mm的硅胶吸附剂。的硅胶吸附剂。 流动相可以是不同极性的一元或多元溶剂流动相可以是不同极性的一元或多元溶剂YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 2.2.分配色谱（液分配色谱（液- -液分配色谱）液分配色谱）：组分在两相间：组分在两相间经过反复多次分配各组分间产生差速迁移，从经过反复多次分配各组分间产生差速迁移，从而实现分离。而实现分离。 早期通过在担体上涂渍一薄层固定液制备早期通过在担体上涂渍一薄层固定液制备固定相固定相, ,现多为化学键合固定相：现多为化

250、学键合固定相： 即用化学反应的方法通过化学键将固定液即用化学反应的方法通过化学键将固定液结合在担体表面。结合在担体表面。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 3.3.离离子子交交换换色色谱谱：离离子子交交换换树树脂脂上上可可电电离离的的离离子子与与流流动动相相中中带带相相同同电电荷荷的的组组分分离离子子进进行行可可逆逆交换，由于亲和力的不同彼此分离。交换，由于亲和力的不同彼此分离。 固固定定相相为为离离子子交交换换树树脂脂，流流动动相相为为无无机机酸酸或无机碱的水溶液。或无机碱的水溶液。 各各种种离离子子根根据据它它们们与与树树脂脂上上

251、的的交交换换基基团团的的交换能力的不同而得到分离。交换能力的不同而得到分离。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 4.4.凝凝胶胶色色谱谱（空空间间排排阻阻色色谱谱）：基基于于试试样样中中各各组分分子的大小和形状不同来实现分离。组分分子的大小和形状不同来实现分离。 以凝胶为固定相。以凝胶为固定相。 凝凝胶胶是是一一种种经经过过交交联联的的、具具有有立立体体网网状状结结构和不同孔径的多聚体的通称。构和不同孔径的多聚体的通称。 常常用用葡葡聚聚糖糖凝凝胶胶、琼琼脂脂糖糖等等软软质质凝凝胶胶；多多孔硅胶、聚苯乙烯凝胶等硬质凝胶孔硅胶、聚苯乙烯

252、凝胶等硬质凝胶YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 二、分离类型的选择二、分离类型的选择1 1根据相对分子质量选择根据相对分子质量选择 相对分子质量十分低的样品，其挥发性相对分子质量十分低的样品，其挥发性好，适用于气相色谱。好，适用于气相色谱。 液相色谱类型（液液相色谱类型（液- -固、液固、液- -液、及离子液、及离子交换色谱）最适合的相对分子质量范围是交换色谱）最适合的相对分子质量范围是2020O O20002000。 对于相对分子质量大于对于相对分子质量大于20002000的样品，则的样品，则用空间排阻法为最佳用空间排阻法为最佳。

253、 YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 2 2根据溶解度选择根据溶解度选择 弄弄清清样样品品在在水水、异异辛辛烷烷、苯苯、四四氯氯化化碳碳、异丙醇中的溶解度是很有用的。异丙醇中的溶解度是很有用的。 如如果果样样品品可可溶溶于于水水并并属属于于能能离离解解物物质质，以以采用离子交换色谱为佳。采用离子交换色谱为佳。 如如样样品品溶溶解解于于四四氯氯化化碳碳，则则多多采采用用常常规规的的分配和吸附色谱分离；分配和吸附色谱分离； 如如样样品品既既溶溶于于水水又又溶溶于于异异丙丙醇醇时时，常常用用水水和和异异丙丙醇醇的的混混合合液液作作液液一一液

254、液分分配配色色谱谱的的流流动动相，以憎水性化合物作固定相。相，以憎水性化合物作固定相。YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 例如：例如：酸、碱酸、碱化合物用离子交换色谱；化合物用离子交换色谱；脂脂肪肪族族或或芳芳香香族族用用液液- -液液分分配配色色谱谱、液液- -固固吸吸附色谱；附色谱；异构体异构体用液用液- -固吸附色谱；固吸附色谱；同同系系物物不不同同官官能能团团及及强强氢氢键键的的用用液液- -液液分分配配色谱。色谱。3 3根据分子结构选择根据分子结构选择YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代

255、仪器分析现代仪器分析 样样品品溶于水溶于水离子与非离子离子与非离子反相离子对色谱反相离子对色谱相对分子质量相对分子质量2000相对分子质量相对分子质量2000溶于水溶于水排阻色谱，水为流动相排阻色谱，水为流动相不溶于水不溶于水排阻色谱，非水流动相排阻色谱，非水流动相不溶于水不溶于水溶于水溶于水不离解不离解溶于水溶于水可离解可离解同系物同系物分配色谱分配色谱异构体异构体吸附色谱吸附色谱分子大小差异分子大小差异排阻色谱排阻色谱反相液一液色谱反相液一液色谱排阻色谱，水为流动相排阻色谱，水为流动相碱碱阳离子交换色谱阳离子交换色谱酸酸阴离子交换色谱阴离子交换色谱液相色谱分离类型选择参考表液相色谱分离类型

256、选择参考表YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 两两组组分分在在同同一一固固定定相相上上分分离离的的可可能能性与哪个因素无关？性与哪个因素无关？()(1)检测器灵敏度的高低检测器灵敏度的高低(2)选择性的大小选择性的大小(3)分配次数的多少分配次数的多少(4)分配系数之差的大小分配系数之差的大小(1)YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 涉涉及及色色谱谱过过程程热热力力学学和和动动力力学学两两方方面面因因素素的的是是 ( ( ) ) (1) (1) 保留值保留值 (2) (2)

257、分离度分离度 (3) (3) 相对保留值相对保留值 (4) (4) 峰面积峰面积(2)YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 在在柱柱温温一一定定时时，要要使使相相对对保保留留值值增增加加，可以采取可以采取 ( )( ) (1) (1) 更细的载体更细的载体 (2) (2) 最佳线速最佳线速 (3) (3) 高选择性固定相高选择性固定相 (4) (4) 增加柱长增加柱长(3)YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 在在液液相相色色谱谱中中, , 空空间间排排阻阻色色谱谱的的分分离离机

258、机理理是是根根据据被被测测组组分分在在多多孔孔凝凝胶胶中中对对孔孔的的（ ） (1)(1)渗透或被孔的排斥不同而分离的渗透或被孔的排斥不同而分离的 (2) (2)离子交换或亲合能力不同而分离的离子交换或亲合能力不同而分离的 (3) (3)吸附或被孔的解吸不同而分离的吸附或被孔的解吸不同而分离的 (4)(4)毛毛细细管管扩扩散散或或被被孔孔溶溶解解不不同同而而分分离离的的(1)YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 在在其其它它色色谱谱条条件件不不变变时时，若若使使理理论论塔塔板板数数增增加加 3 3 倍倍，对对两两个个十十分分接接近近峰峰

259、的的分分离离度是度是 ( )( ) (1) (1) 增加增加 1 1 倍倍 (2) (2) 增加增加 3 3 倍倍 (3) (3) 增加增加 4 4 倍倍 (4) (4) 增加增加 1.7 1.7 倍倍(1)YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 应应用用新新的的热热导导池池检检测测器器后后，发发现现噪噪音音水水平平是是老老的的检检测测器器的的一一半半，而而灵灵敏敏度度加加倍倍，与与老老的的检检测测器器相相比比，应应用用新新的的检检测测器器后后使某一有机物的检测限是使某一有机物的检测限是 ( )( ) (1) (1) 减少为原来的减少为原

260、来的 1/4 1/4 (2) (2) 减少为原来的减少为原来的 1/2 1/2 (3) (3) 基本不变基本不变 (4) (4) 增加原来的增加原来的 1/4 1/4(1)YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 在在气气-液液色色谱谱法法中中,首首先先流流出出色色谱谱柱的组分是柱的组分是()(1)吸附能力小吸附能力小(2)吸附能力大吸附能力大(3)溶解能力大溶解能力大(4)溶解能力小溶解能力小(4)YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 欲欲使使分分配配比比减减小小, , 采采用用的

261、的方方法法是是 ( )( ) (1)(1)减小流动相速度减小流动相速度 (2) (2)增加固定相量增加固定相量 (3) (3)增加柱温增加柱温 (4) (4)增加柱长增加柱长(3)YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 在在环环境境保保护护中中, , 常常常常要要监监测测水水源源中中的的多多环环芳芳烃烃, , 宜宜采采用用下下述述哪哪种种检检测测器器? ? ( )( ) (1) (1) 电子捕获检测器电子捕获检测器 (2) (2) 示差折光检测器示差折光检测器 (3) (3) 荧光检测器荧光检测器 (4) (4) 电化学检测器电化学检测器

262、(3)YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 在在气气-固固色色谱谱分分析析中中,色色谱谱柱柱内内装装入入的固定相为的固定相为()(1)一般固体物质一般固体物质(2)载体载体(3)载体载体+固定液固定液(4)固体吸附剂固体吸附剂(4)YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 分分配配比比是是指指在在一一定定温温度度、压压力力下下,组组分分在在气气液两相间达到分配平衡时液两相间达到分配平衡时,（）(1)分分配配在在液液相相中中的的质质量量与与分分配配在在气气相相中中的质量之比的质量之比(

263、2)组组分分在在液液相相中中与与组组分分在在流流动动相相中中的的浓浓度比度比(3)气气相相所所占占据据的的体体积积与与液液相相所所占占据据的的体体积比积比(4)组组分分在在气气相相中中的的停停留留时时间间与与组组分分在在液液相中的停留时间之比相中的停留时间之比(1)YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 分分离离有有机机胺胺时时，最最好好选选用用的的色色谱谱柱柱为为 ( ) ( ) (1) (1) 非极性固定液柱非极性固定液柱 (2) (2) 低沸点固定液柱低沸点固定液柱 (3) (3) 空间排阻色谱柱空间排阻色谱柱 (4) (4) 氢键

264、型固定液柱氢键型固定液柱(4)YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 分分析析甜甜菜菜萃萃取取液液中中痕痕量量的的含含氯氯农农药药宜采用宜采用（）(1)热导池检测器热导池检测器(2)氢火焰离子化检测器氢火焰离子化检测器(3)电子捕获检测器电子捕获检测器(4)火焰离子化检测器火焰离子化检测器(3)YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 标准偏差标准偏差 与峰底宽度与峰底宽度W之间关系之间关系式为式为()(1)Wb2(2)Wb4(3)Wb（21/2）2 (4)W（21/22） (2)YA

265、NGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 在在液液相相色色谱谱中中, , 范范氏氏方方程程中中的的哪哪一一项项对对 柱柱 效效 能能 的的 影影 响响 可可 以以 忽忽 略略 不不 计计 ? ? ( )( ) (1) (1) 涡流扩散项涡流扩散项 (2) (2) 分子扩散项分子扩散项 (3) (3) 固定相传质阻力项固定相传质阻力项 (4) (4) 流动相中的传质阻力流动相中的传质阻力(2)YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 在在气气相相色色谱谱分分析析中中, , 相相邻邻两两组组分分

266、的的分分离离度度与与下下列列哪哪些些参参数数无无关关? ? ( ( ) ) (1)(1)塔板高度塔板高度 (2) (2)塔板数塔板数 (3) (3)固定相量固定相量 (4) (4)检测器灵敏度检测器灵敏度(4)YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 当当进进样样量量一一定定时时, , 测测得得某某检检测测器器的的峰峰高高在在一一定定范范围围内内与与载载气气的的流流速速呈呈正正比比, , 而而 峰峰 面面 积积 与与 流流 速速 无无 关关 , , 这这 种种 检检 测测 器器 是是 ( )( ) (1)(1)质量型检测器质量型检测器 (2) (2)浓度型检测器浓度型检测器 (3) (3)热导池检测器热导池检测器 (4) (4)电子捕获检测器电子捕获检测器(1)YANGTZENORMALUNIVERSITY现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析现代仪器分析 色色 谱谱 法法 按按 分分 离离 原原 理理 分分 类类 , 可可 分分 为为_、_、_和和_。吸附色谱吸附色谱 分配色谱分配色谱 排阻色谱排阻色谱 离子交换色谱离子交换色谱