色谱流动相简介课件

第三章色谱流动相色谱流动相决不仅仅是被分离物质的运载体，它直接影响到分离的好坏，影响到测定的成功与否。12/29/20221精选课件第三章色谱流动相色谱流动相决不仅仅是被分离物质的运载体，流动相的基本情况流动相的物理、化学性质及其纯度将直接影响到色谱系统的：稳定性分离效率分离速度检测灵敏度12/29/20222精选课件流动相的基本情况流动相的物理、化学性质及其纯度将直接影响到色流动相的基本种类GC——永久性气体HPLC——各种低沸点有机溶剂及水溶液12/29/20223精选课件流动相的基本种类GC——永久性气体12/29/20223精选§1.气相色谱流动相GC载气主要起运载作用，对不同分离模型影响不同：GSC：载气与组分一起与固体吸附剂作用，对分离影响明显。GLC：影响气相速率方程的传质阻力相，需要合理选择载气种类。12/29/20224精选课件§1.气相色谱流动相GC载气主要起运载作用，对不同分离模型1.不同载气的影响低流速时重载气为好，柱效高。但高流速时则以轻载气为好，可以有较大的扩散系数，有利于改善液相传质。最好用氦气，用氢气比较危险。12/29/20225精选课件1.不同载气的影响低流速时重载气为好，柱效高。但高流速时则2.从检测器考虑载气的影响热导检测器应该用氦气或氢气，可获高灵敏度。国外氢焰离子化检测器也用氦气。电子捕获检测器多用氮气或氩气。12/29/20226精选课件2.从检测器考虑载气的影响热导检测器应该用氦气或氢气，可获3.载气粘度的影响载气粘度直接影响柱压降，进而影响柱效。要选粘度小的。有人用氨做载气，效果还不错。载气20℃的粘度（P）100℃的粘度（P）氢气二氧化碳氮气氦气氩气氨气8413517519422598103187208228270—12/29/20227精选课件3.载气粘度的影响载气粘度直接影响柱压降，进而影响柱效。要4.载气纯度的影响载气纯度不高所引入的杂质易干扰微量组分的检出。不纯载气有时会产生负峰。12/29/20228精选课件4.载气纯度的影响载气纯度不高所引入的杂质易干扰微量组分的5.载气的净化方法脱水：5A分子筛（低温下更妙）除氧：除烃：除CO2：12/29/20229精选课件5.载气的净化方法脱水：5A分子筛（低温下更妙）12/296.载气的选择氢气效率高，但危险性大，可选用氢气发生器。高纯气体可为首选。三合一的气源值得考虑。12/29/202210精选课件6.载气的选择氢气效率高，但危险性大，可选用氢气发生器。1§2.液相色谱流动相HPLC流动相除了起运载作用外，还直接参与分离，影响明显。12/29/202211精选课件§2.液相色谱流动相HPLC流动相除了起运载作用外，还直接1.色谱流动相的基本要求保持色谱柱的稳定性，因而：与固定相不互溶（延长柱寿命）不发生不可逆吸附有合适的pH值化学惰性——不与样品及固定相发生反应。12/29/202212精选课件1.色谱流动相的基本要求保持色谱柱的稳定性，因而：12/1.色谱流动相的基本要求适用于所选的检测器UV：在紫外线区“透明”示差：折射率与溶剂有较大差异电化学检测器：电惰性。对样品有很强的溶解力。清洗与更换方便：可减少更换溶剂时的间隔时间。低价、毒性小、纯度高。12/29/202213精选课件1.色谱流动相的基本要求适用于所选的检测器12/29/22.流动相的选择有合适的理化性质（沸点、粘度等，尽可能小一些）合适的强度（分配系数要合适，简单样品可大，复杂样品要小）混合溶剂（有等度和梯度之分）极性合适（需根据溶剂的性质而定）12/29/202214精选课件2.流动相的选择有合适的理化性质（沸点、粘度等，尽可能小3.流动相选择的一般方法先排除物理性质不合适的溶剂(沸点、粘度、紫外吸收等);在选择洗脱强度适当的溶剂(k’在1~10或0.5~20之间);最后选择分离因子合适的溶剂（α>1.05)。12/29/202215精选课件3.流动相选择的一般方法先排除物理性质不合适的溶剂(沸点、4.流动相的物理参数溶解度参数（溶剂极性的量度）：与样品分配比有关，要适中。沸点：要低些，便于回收分离样品。粘度：柱效与粘度成反比，要求早在0.4~0.5cP。混合溶剂一般能降低粘度。12/29/202216精选课件4.流动相的物理参数溶解度参数（溶剂极性的量度）：与样品5.混合溶剂可靠改变溶剂组成来调节溶剂的强度等，以适合不容的样品。等度淋洗：淋洗过程中溶剂组成不变，强度恒定，k值在10以内可得较好的分离。梯度淋洗：淋洗过程中溶剂组成随时间而变，一般使强度按程序增加，使组分在最合适的k值处洗出。12/29/202217精选课件5.混合溶剂可靠改变溶剂组成来调节溶剂的强度等，以适合不梯度淋洗使用于极性范围宽的混合物的分离。优点：提供限单位时间内的最大分离度。提高出峰的对称性减小峰宽降低检测12/29/202218精选课件梯度淋洗使用于极性范围宽的混合物的分离。12/29/2022梯度淋洗问题：要用高纯试剂（贵）。可能在固定相上产生杂质富集，需再生处理（尤其是极性柱），可用10~30倍柱体积的溶剂淋洗。12/29/202219精选课件梯度淋洗问题：12/29/202219精选课件6.流动相的选择性分组1类脂肪族醚，三级烷胺2脂肪醇3四氢呋喃,吡啶,二甲基甲酰胺,二甲亚砜4乙二醇,乙酸,甲酰胺5二氯甲烷,1,2-二氯乙烷6乙腈,乙酸乙酯,二氧六环7苯,甲苯,二甲苯,硝基甲烷,硝基乙烷,甲乙酮8氯仿,水12/29/202220精选课件6.流动相的选择性分组1类脂肪族醚，三级烷胺2脂肪醇3四氢6.流动相的选择性分组同组溶剂性质相似，当某组溶剂分离不好时，可选另一组溶剂替代。12/29/202221精选课件6.流动相的选择性分组同组溶剂性质相似，当某组溶剂分离不好12/29/202222精选课件12/29/202222精选课件液相色谱流动相需要用泵加压后能按要求使用。§3.流动相的的运作12/29/202223精选课件液相色谱流动相需要用泵加压后能按要求使用。§3.流动相的的输出压力高：一般至少要有15~35MPa,最高有50MPa。流量范围大：分析型在0.1~10mL/min内连续调节，制备型要求在100mL以上。流量稳定：要求无脉冲，精度重复性在0.5%左右。耐腐蚀：能适合各种有机溶剂、水和缓冲溶液。其他：密封、小巧、便于清洗和维护等。1.泵的要求12/29/202224精选课件输出压力高：一般至少要有15~35MPa,最高有50MPa。主要有恒流和恒压两种模式，前者更多见，主要有往复柱塞泵和螺旋注射泵。后者有气动泵等。HPLC有很多种泵在工作，如往复泵、柱塞泵等。2.泵的类型12/29/202225精选课件主要有恒流和恒压两种模式，前者更多见，主要有往复柱塞泵和螺旋1）气动泵直接式，简单，但高压气体可溶解于溶剂中，当溶剂进入检测器时会放出气体影响检测。12/29/202226精选课件1）气动泵直接式，简单，但高压气体可溶解于溶剂中，当溶剂进入压力由两活塞的面积比决定。操作简便，流量范围大，但流速取决于溶剂粘度和柱渗透性。液缸大不便清洗。流量有波动。2）气动放大泵12/29/202227精选课件压力由两活塞的面积比决定。操作简便，流量范围大，但流速取决于步进马达控制活塞移动，同时控制流量。至限位开关时停泵后退活塞、吸液，然后继续。压力大（可达60MPa），无脉冲。但清洗不便，精密而价高。3）螺旋注射泵12/29/202228精选课件步进马达控制活塞移动，同时控制流量。至限位开关时停泵后退活塞目前应用较多。偏心轮带动活塞往复移动，恒流输出，并通过改变电机转速调节流量。体积小清洗方便，特别适用于梯度淋洗。4）往复柱塞泵有明显脉冲需采取措施：增加脉冲阻尼器、改变凸轮形状、加电子线路保护、用多头泵系统(并联串联)等。12/29/202229精选课件目前应用较多。偏心轮带动活塞往复移动，恒流输出，并通过改变电并联双柱泵少用一组单向阀。用两相差180度的凸轮推动两交替工作的柱塞。流量稳定。5)多头柱塞泵12/29/202230精选课件并联双柱泵少用一组单向阀。用两相差180度的凸轮推动两交替工柱室间用一不锈钢薄膜隔开而使活塞不与流动相接触，靠油压迫钢膜而输出。流量稳定，单形成高压慢。6)往复隔膜泵12/29/202231精选课件柱室间用一不锈钢薄膜隔开而使活塞不与流动相接触，靠油压迫钢膜过滤器：除掉机械杂质及固体颗粒。混合器：体积不宜大，靠流经是的动力学特性而混合。脉动阻尼器：种类多，都有一定容积和弹性压力测量装置：流量测量装置：3.输液体统的辅助装置12/29/202232精选课件过滤器：除掉机械杂质及固体颗粒。3.输液体统的辅助装置1感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，第三章色谱流动相色谱流动相决不仅仅是被分离物质的运载体，它直接影响到分离的好坏，影响到测定的成功与否。12/29/202234精选课件第三章色谱流动相色谱流动相决不仅仅是被分离物质的运载体，流动相的基本情况流动相的物理、化学性质及其纯度将直接影响到色谱系统的：稳定性分离效率分离速度检测灵敏度12/29/202235精选课件流动相的基本情况流动相的物理、化学性质及其纯度将直接影响到色流动相的基本种类GC——永久性气体HPLC——各种低沸点有机溶剂及水溶液12/29/202236精选课件流动相的基本种类GC——永久性气体12/29/20223精选§1.气相色谱流动相GC载气主要起运载作用，对不同分离模型影响不同：GSC：载气与组分一起与固体吸附剂作用，对分离影响明显。GLC：影响气相速率方程的传质阻力相，需要合理选择载气种类。12/29/202237精选课件§1.气相色谱流动相GC载气主要起运载作用，对不同分离模型1.不同载气的影响低流速时重载气为好，柱效高。但高流速时则以轻载气为好，可以有较大的扩散系数，有利于改善液相传质。最好用氦气，用氢气比较危险。12/29/202238精选课件1.不同载气的影响低流速时重载气为好，柱效高。但高流速时则2.从检测器考虑载气的影响热导检测器应该用氦气或氢气，可获高灵敏度。国外氢焰离子化检测器也用氦气。电子捕获检测器多用氮气或氩气。12/29/202239精选课件2.从检测器考虑载气的影响热导检测器应该用氦气或氢气，可获3.载气粘度的影响载气粘度直接影响柱压降，进而影响柱效。要选粘度小的。有人用氨做载气，效果还不错。载气20℃的粘度（P）100℃的粘度（P）氢气二氧化碳氮气氦气氩气氨气8413517519422598103187208228270—12/29/202240精选课件3.载气粘度的影响载气粘度直接影响柱压降，进而影响柱效。要4.载气纯度的影响载气纯度不高所引入的杂质易干扰微量组分的检出。不纯载气有时会产生负峰。12/29/202241精选课件4.载气纯度的影响载气纯度不高所引入的杂质易干扰微量组分的5.载气的净化方法脱水：5A分子筛（低温下更妙）除氧：除烃：除CO2：12/29/202242精选课件5.载气的净化方法脱水：5A分子筛（低温下更妙）12/296.载气的选择氢气效率高，但危险性大，可选用氢气发生器。高纯气体可为首选。三合一的气源值得考虑。12/29/202243精选课件6.载气的选择氢气效率高，但危险性大，可选用氢气发生器。1§2.液相色谱流动相HPLC流动相除了起运载作用外，还直接参与分离，影响明显。12/29/202244精选课件§2.液相色谱流动相HPLC流动相除了起运载作用外，还直接1.色谱流动相的基本要求保持色谱柱的稳定性，因而：与固定相不互溶（延长柱寿命）不发生不可逆吸附有合适的pH值化学惰性——不与样品及固定相发生反应。12/29/202245精选课件1.色谱流动相的基本要求保持色谱柱的稳定性，因而：12/1.色谱流动相的基本要求适用于所选的检测器UV：在紫外线区“透明”示差：折射率与溶剂有较大差异电化学检测器：电惰性。对样品有很强的溶解力。清洗与更换方便：可减少更换溶剂时的间隔时间。低价、毒性小、纯度高。12/29/202246精选课件1.色谱流动相的基本要求适用于所选的检测器12/29/22.流动相的选择有合适的理化性质（沸点、粘度等，尽可能小一些）合适的强度（分配系数要合适，简单样品可大，复杂样品要小）混合溶剂（有等度和梯度之分）极性合适（需根据溶剂的性质而定）12/29/202247精选课件2.流动相的选择有合适的理化性质（沸点、粘度等，尽可能小3.流动相选择的一般方法先排除物理性质不合适的溶剂(沸点、粘度、紫外吸收等);在选择洗脱强度适当的溶剂(k’在1~10或0.5~20之间);最后选择分离因子合适的溶剂（α>1.05)。12/29/202248精选课件3.流动相选择的一般方法先排除物理性质不合适的溶剂(沸点、4.流动相的物理参数溶解度参数（溶剂极性的量度）：与样品分配比有关，要适中。沸点：要低些，便于回收分离样品。粘度：柱效与粘度成反比，要求早在0.4~0.5cP。混合溶剂一般能降低粘度。12/29/202249精选课件4.流动相的物理参数溶解度参数（溶剂极性的量度）：与样品5.混合溶剂可靠改变溶剂组成来调节溶剂的强度等，以适合不容的样品。等度淋洗：淋洗过程中溶剂组成不变，强度恒定，k值在10以内可得较好的分离。梯度淋洗：淋洗过程中溶剂组成随时间而变，一般使强度按程序增加，使组分在最合适的k值处洗出。12/29/202250精选课件5.混合溶剂可靠改变溶剂组成来调节溶剂的强度等，以适合不梯度淋洗使用于极性范围宽的混合物的分离。优点：提供限单位时间内的最大分离度。提高出峰的对称性减小峰宽降低检测12/29/202251精选课件梯度淋洗使用于极性范围宽的混合物的分离。12/29/2022梯度淋洗问题：要用高纯试剂（贵）。可能在固定相上产生杂质富集，需再生处理（尤其是极性柱），可用10~30倍柱体积的溶剂淋洗。12/29/202252精选课件梯度淋洗问题：12/29/202219精选课件6.流动相的选择性分组1类脂肪族醚，三级烷胺2脂肪醇3四氢呋喃,吡啶,二甲基甲酰胺,二甲亚砜4乙二醇,乙酸,甲酰胺5二氯甲烷,1,2-二氯乙烷6乙腈,乙酸乙酯,二氧六环7苯,甲苯,二甲苯,硝基甲烷,硝基乙烷,甲乙酮8氯仿,水12/29/202253精选课件6.流动相的选择性分组1类脂肪族醚，三级烷胺2脂肪醇3四氢6.流动相的选择性分组同组溶剂性质相似，当某组溶剂分离不好时，可选另一组溶剂替代。12/29/202254精选课件6.流动相的选择性分组同组溶剂性质相似，当某组溶剂分离不好12/29/202255精选课件12/29/202222精选课件液相色谱流动相需要用泵加压后能按要求使用。§3.流动相的的运作12/29/202256精选课件液相色谱流动相需要用泵加压后能按要求使用。§3.流动相的的输出压力高：一般至少要有15~35MPa,最高有50MPa。流量范围大：分析型在0.1~10mL/min内连续调节，制备型要求在100mL以上。流量稳定：要求无脉冲，精度重复性在0.5%左右。耐腐蚀：能适合各种有机溶剂、水和缓冲溶液。其他：密封、小巧、便于清洗和维护等。1.泵的要求12/29/202257精选课件输出压力高：一般至少要有15~35MPa,最高有50MPa。主要有恒流和恒压两种模式，前者更多见，主要有往复柱塞泵和螺旋注射泵。后者有气动泵等。HPLC有很多种泵在工作，如往复泵、柱塞泵等。2.泵的类型12/29/202258精选课件主要有恒流和恒压两种模式，前者更多见，主要有往复柱塞泵和螺旋1）气动泵直接式，简单，但高压气体可溶解于溶剂中，当溶剂进入检测器时会放出气体影响检测。12/29/202259精选课件1）气动泵直接式，简单，但高压气体可溶解于溶剂中，当溶剂进入压力由两活塞