卫生化学(人卫第七版)

卫生化学》卫生化学》《卫生化学》《卫生化学》--#-（一）保留值（定性）：（1）保留时间（tR）：组分从进样到柱后出现浓度极大值时所需的时间。当色谱的条件一定时候，不同的组分由于有不同的性质，因此有不同的保留时间，是色谱最常用的定性参数。表示在固定相和流动相滞留的时间（2）死时间t：指完全不与固定相作用的惰性物质（如空气、甲烷等），从进样开始到出现峰最大值Mtt所需要的时间。n—5.54（wR）2—16（7^）2（3）调整保留时间（fr）：t'R=tR-tM，是指某组分由于溶解于固定相比不溶解的组分在色谱柱中多停留的时间，即在固定相停留的时间（4）相对保留值（选择性因子）n在相同操作环境下，g分£与组分s调整保留值之比：ris=t'Ri/t'Rs=V'Ri/V有效R.（旷（W）2（二）峰面积和峰高（定量）l（1）峰面积：指色谱峰与基线之间所包围的面积，用A表示。有厂n（2）峰高：指色谱峰的顶点至基线之间的距离，用效1表示。（三）区域宽度包括：（1）峰宽W：又称基线宽度、峰底宽度，指色谱峰两侧拐点处的切线在基线上截取的距离。pl80b（2）半峰宽W/：又称半宽度或半高峰宽，指峰高一半处的峰宽。p1801/2气相色谱相关理论:塔板理论（大题P181）（一）踏板理论：（1）踏板理论的假设a将色谱柱比作一个分馏塔，设想其中有许多的踏板b色谱中一小段长度即一个踏板高度H内，组分可以在两项中瞬间达到平衡c分配系数在踏板内室常数d流动相间歇式的进入色谱柱e试样在柱内部纵向扩散可以忽略（2）塔板理论-柱分离效能指标色谱柱长：L，虚拟的塔板间距离：H，色谱柱的理论塔板数：n，则三者的关系为：n=L/H理论塔板数与色谱参数之间的关系为：有效塔板数及有效踏板高度：3）踏板理论优点及不足：a）当色谱柱长度一定时，塔板数n越大（塔板高度H越小），被测组分在柱内被分配的次数越多，柱效能则越高，所得色谱峰越窄。b）不同物质在同一色谱柱上的分配系数不同，用有效塔板数和有效塔板高度作为衡量柱效能的指标时，应指明测定物质。c）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K相同时，无论该色谱柱的塔板数多大，都无法分离。d）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，也无法指出影响柱效的因素及提高柱效的途径。如何提高柱效：降低柱温加大柱压使用分子量大的载气（如N2）使Dg减小，提高柱效采用较高的载气流速，减少分子扩散7、气相色谱柱对载体要求：t_t具有足够大的比表面积和良好的孔穴结构）1一表面呈化学惰性，无吸附性或吸附性很弱"2热稳定性好粒度大小适宜、均匀，形状规则，机械强度高（二）速率理论速率理论（也称范.弟姆特方程式）：H=A+B/u+C・uH：理论塔板高度，u：载气的线速度（cm/s）相关影响因素及避免措施：（1）涡流扩散项A:由于填充粒径大小不等，填充不均一，使得同一组分分子经过不同长度的途径流出色谱柱。A=2入dp（入：固定相填充的不均匀因子dp：固定相的平均颗粒直径）减小方法：固定相颗粒越小dp；，填充的越均匀，A；，H（,柱效nf。表现在涡流扩散所引起的色谱峰变宽现象减轻，色谱峰较窄。（2）分子扩散项B/u:又称纵向扩散项，样品组分在柱中迁移时，由于柱中存在着浓度差，使组分分子沿柱轴方向（纵向）扩散，导致色谱柱变宽：B=2YDg（Y：弯曲因子，填充柱色谱，v<1Dg：试样组分分子在气相中的扩散系数（cm2・s-1））减小方法：降低温度、加大压力、大分子量载气、增加载气流速。（3）传质阻力项Cu：组分在气液两项中溶解、扩散、平衡和转移的整个过程称为传质，影响传质过程的阻力称为传质阻力。样品的传质阻力包括气相的传质和液相的传质阻力两部分。C=（Cg+CL）。减小方法：采用较小的固定相颗粒和分子量较小的载气，可减小Cg值，提高柱效，减少峰扩张。常用气相色谱检测器：a）热导检测器（TCD）：通用型，灵敏度低b）氢火焰离子化检测器（FID）：对有机物有高灵敏度，应用最广泛c）电子捕获检测器（ECD）:是一种选择性很强的检测器，对含有较大电负性原子的化合物（如含卤素、硫、磷、氰等的物质）的检测有很咼灵敏度分析痕量电负性有机物最有效的检测器°ECD特别适合于环境样品中卤代农药和多氯联苯等微量污染物的分析。，d）火焰光度检测器（FPD:对含硫、磷化合物的高选择性检测器，用于痕量含硫、磷环境污染物的分析e）氮磷检测器（NPD）：对氮、磷元素的高选择性检测器：用于痕量含氮、磷环境污染物的分析分离度：又称分辨率，为了真实反映组分在色谱中的分离情况，指的是相邻两组份色谱峰保留时间之差与两色谱峰峰宽之比。公式表示：R=1.5为相邻两峰完全分离的标准。分离操作条件的选择：1）载气H=A+B/u+Cu最佳流速"最佳流速"最佳性H=A+2JBC最小x2）色谱柱的选择选用填充柱或毛玻璃柱，柱越长，理论塔坂数越高，分离越好。3）温度包括选择气化室温度、检测温度及柱室温度。程序升温：是指柱温按照预设的程序随色谱分析过程变化。在一定初温下维持一定时间，然后按一定速率升温，升至终温后再维持一定时间，每次升温称为1阶。石墨炉原子化过程分为干燥、灰化、原子化和净化四个阶段程序升温。相关例题1.在一定条件下，两个组分的调整保留时间分别为85秒和100秒，要达到完全分离，即R=1.5。计算需要多少块有效塔板。若填充柱的塔板高度为0・1cm,柱长是多少？解：r2，1=100/85=1.18n有效=16R2[r21/（r21—1）]2=16X1.52X（1.18/0.18）2=1547（块）L有效=n有效・H有效=1547X0.1=155cm即柱长为1.55米时,两组分可以得到完全分离。2、在一定条件下，两个组分的保留时间分别为12.2s和12.8s,计算分离度。要达到完全分离，即R=1・5所需要的柱长。解：Wb1t二Wb1t二4—r^—n4X12.2<3600—0.8133W—4L—4x12,8—0.8533b2vn.3600分离度：R—0.722x(12.8-12.2)分离度：R—0.720.8533+0.8133L—2(RL—2(R)2r1.5]xL—1RJ1〔0.72丿21x1—4.34m第十四章高效液相色谱法高效液相色谱法（HPLC）：以高压输出的液体为流动相的色谱技术，是在经典液相色谱法的基础上,引入了气相色谱法的理论和实验方法。比较高效液相色谱法与气相色谱法的异同:（1）相同点：①基本原理相同，都是根据样品组分与流动相和固定相之间的相互作用力的差别进行分离定性定量分析方法相似，均有保留值、塔板理论、速率理论等基本理论仪器组成基本相似，均有五大系统（除气路系统一一高压输液系统）气相色谱法咼效液相色谱法流动相气体，载带作用液体，参与对组分的分配温度高温、程度升温常温固定相普通固定相，阻力小新型化学键合固定相，小，均匀，阻力大检测器FID、ECD等，灵敏度低紫外，荧光，电化学检测器，灵敏度高应用范围窄广比较液相色谱与高效液相色谱区别:咼效液相色谱更咼效、咼速、咼灵敏度、咼自动化。高效是指使用新型键合固定相，且固定相颗粒更细更均匀；高速是指采用高压泵输送流动相，流动相流动速度快、分析速度快；高灵敏度是指借助紫外、荧光、蒸发光散射、电化学及质谱等高灵敏度检测器；高自动化是指仪器配置的计算机系统，尤其是色谱专家系统，可优化选择及控制分离操作条件。1、咼效液相色谱法特点：咼效、咼速、咼压、咼灵敏度、咼自动化3、液相色谱检测器紫外-可见光检测器特点：灵敏度高；线形范围高；流通池可做的很小（1mmX10mm，容积8uL）；对流动相的流速和温度变化不敏感；波长可选，易于操作；可用于梯度洗脱荧光检测器电化学检测器蒸发光散射检测器示差折光检测器4、高效液相色谱法对流动相的基本要求对被分离的样品有适宜的溶解度，通常用分配系数k衡量，要求组分的k值在1-10之间不与样品及固定相发生不可逆化学反应黏度小，否则会使液相传质速度慢，柱压升高,柱效低与检测器匹配，如使用紫外-可见光检测器时，流动相在检测波长下不应有吸收纯度高,毒性小，使用前要经过过滤，脱气等处理5、高效液相色谱仪组成：高压输液系统，进样系统，分离系统，检