液相色谱工作原理ppt课件

1、CONFIDENTIAL 液相色谱任务原理液相色谱任务原理CONFIDENTIAL流动相储液瓶流动相储液瓶单元或多元泵单元或多元泵梯度混合器梯度混合器预柱预柱手动手动-进样器进样器自动自动-进样器进样器维护柱维护柱色谱柱色谱柱柱后反响器柱后反响器柱温箱柱温箱检测器检测器馏分搜集器馏分搜集器积分仪积分仪任务站任务站计算机计算机接口接口温度控制单元温度控制单元样品制备单元样品制备单元液相色谱仪器构造组成表示图 CONFIDENTIAL 溶剂传输泵溶剂传输泵溶剂传输泵的要求能在高压下延续任务 较宽的可程序控制的流速范围 耐化学腐蚀 无脉动输出 输出流量稳定、反复性好 易安装维护CONFIDENTIA

2、L步进电机步进电机齿轮变速箱齿轮变速箱活塞活塞液体液体到色谱柱到色谱柱密闭输液系统密闭输液系统 任务过程：步进马达带动活塞输液任务过程：步进马达带动活塞输液优点：流速恒定，无脉冲优点：流速恒定，无脉冲缺陷：输液泵缸溶剂有限缺陷：输液泵缸溶剂有限 活塞与液缸间密封要求高，改换溶剂不方便活塞与液缸间密封要求高，改换溶剂不方便 造价高造价高 溶剂输出泵溶剂输出泵柱塞泵柱塞泵CONFIDENTIAL任务过程：电机带动偏心轮，驱动活塞往复运动任务过程：电机带动偏心轮，驱动活塞往复运动 在高压下延续以恒定的流量保送液体在高压下延续以恒定的流量保送液体优点：溶剂不受限制优点：溶剂不受限制 死体积小死体积小

3、溶剂混合均匀溶剂混合均匀缺陷：会产生脉冲缺陷：会产生脉冲 需添加脉冲阻尼器需添加脉冲阻尼器 溶剂输出泵溶剂输出泵往复泵往复泵CONFIDENTIAL溶剂进入：溶剂进入： 活塞收回、腔内构成低压活塞收回、腔内构成低压 入口阀翻开，出口阀感应压差而闭合入口阀翻开，出口阀感应压差而闭合溶剂输出：溶剂输出： 活塞推出、腔内压力添加活塞推出、腔内压力添加 出口阀翻开，入口阀感应压差而闭合出口阀翻开，入口阀感应压差而闭合单向阀的特点：单向阀的特点： 密封性能相当好密封性能相当好 可以非常敏感地感应压差而迅速闭合可以非常敏感地感应压差而迅速闭合 往复泵的任务原理往复泵的任务原理CONFIDENTIAL并联往

4、复泵的任务原理CONFIDENTIAL进样阀六通阀设计六通阀设计 耐高压，低死体积耐高压，低死体积 可以手动或自动旋转进样阀可以手动或自动旋转进样阀 自动进样的反复性优于手动进自动进样的反复性优于手动进样样上样(load)形状进样(inject)形状CONFIDENTIAL手动进样阀的进样留意：一定运用平头微量进样针CONFIDENTIAL进 样层 流 效 应当样品注入定量环时，环中的流动相将被取代样品于流动相之间的界面呈抛物线状，称为层流效应全定量环进样时，必需思索层流效应的影响CONFIDENTIAL进 样层 流 效 应以定量环的体积定量 对普通样品而言，进样体积需大于定量环的2.5倍 4

5、 倍那么更加保险倍数CONFIDENTIAL进 样进 样 量全定量环进样全定量环进样准确，但浪费样品准确，但浪费样品至少需求至少需求2.5倍进样体积的样品倍进样体积的样品部分定量环进样部分定量环进样进样量进样量 进样环体积的一半进样环体积的一半无层流效应的影响无层流效应的影响误差来源于进样针及操作人员误差来源于进样针及操作人员运用内标法将可以提高进样的准确度运用内标法将可以提高进样的准确度CONFIDENTIAL检 测 器 作用：检测色谱柱流出物组份浓度的变化作用：检测色谱柱流出物组份浓度的变化理想的检测器：理想的检测器： 灵敏度高灵敏度高 对一切溶质都有快速的相应对一切溶质都有快速的相应 不

6、引起柱外谱带扩展不引起柱外谱带扩展 线性范围宽线性范围宽 对样品无破坏性对样品无破坏性 检测器呼应对流量及温度变化不敏感检测器呼应对流量及温度变化不敏感CONFIDENTIAL检 测 器 分 类按检测对象分类按检测对象分类 整体性检测器：检测流动相的总体物理性质整体性检测器：检测流动相的总体物理性质 如：示差折光检测器、电导检测器如：示差折光检测器、电导检测器 灵敏度低、易受温度影响的动摇、不适宜梯度洗脱灵敏度低、易受温度影响的动摇、不适宜梯度洗脱 溶质性检测器：丈量溶质的某种特性或物化性质的变化溶质性检测器：丈量溶质的某种特性或物化性质的变化 如：紫外检测器、荧光检测器如：紫外检测器、荧光检

7、测器 流动相不能有紫外吸收流动相不能有紫外吸收按选择性分类按选择性分类 选择性检测器：紫外检测器、荧光检测器、电导检测器选择性检测器：紫外检测器、荧光检测器、电导检测器 通用性检测器：示差折光检测器通用性检测器：示差折光检测器CONFIDENTIAL检测器的噪音和漂移 噪音和漂移反响了检测器的稳定性噪音和漂移反响了检测器的稳定性 噪音噪音 无溶剂经过检测器时，输出信号的变化无溶剂经过检测器时，输出信号的变化 电路及泵的脉冲引起短噪音，不影响色谱电路及泵的脉冲引起短噪音，不影响色谱 峰的分辨率，但影响检测限峰的分辨率，但影响检测限 长噪音来自检测器本身、或流动池有气泡长噪音来自检测器本身、或流动

8、池有气泡，温度及流量的变化也会引起长噪音，温度及流量的变化也会引起长噪音 漂移漂移 基线随时间添加朝单一方向偏移基线随时间添加朝单一方向偏移 电源电压不稳、温度及流动相发生缓慢变电源电压不稳、温度及流动相发生缓慢变化化 对分析误差及检测才干有影响对分析误差及检测才干有影响CONFIDENTIAL检测器的技术目的灵敏度灵敏度 检测器的主要性能目的，样品进入检测器的呼应信号检测器的主要性能目的，样品进入检测器的呼应信号 灵敏度越高检测限越低灵敏度越高检测限越低检测限检测限 两倍噪音时所需求的样品量两倍噪音时所需求的样品量 检测限低、检测性能强、检测时所需求的样品少检测限低、检测性能强、检测时所需求

9、的样品少线性范围线性范围 检测信号与被检测物呈线性关系的范围检测信号与被检测物呈线性关系的范围 下限定义为两倍噪音下限定义为两倍噪音CONFIDENTIAL紫外-可见波长检测器运用范围最广泛的检测器运用范围最广泛的检测器 大约占运用的大约占运用的70% 紫外光区：紫外光区：190370nm特点特点 灵敏度高、噪音低、线性范围宽灵敏度高、噪音低、线性范围宽 为溶质型检测器、对流速和温度的变化不敏感为溶质型检测器、对流速和温度的变化不敏感 为选择性检测器，必需运用无紫外吸收的溶剂作流动相为选择性检测器，必需运用无紫外吸收的溶剂作流动相为浓度型检测器为浓度型检测器 为非破坏性检测器，可与制备色谱或其

10、他设备串联为非破坏性检测器，可与制备色谱或其他设备串联 构造简单、维护方便构造简单、维护方便CONFIDENTIALI0IAbsorbedradiationTransmitted radiationIncident radiationReflectionb A = log ( ) = a b cIoI紫外-可见波长检测器任务原理朗伯朗伯- -比尔定律：比尔定律：吸光度与化合物的浓度成正比CONFIDENTIAL实际检测限估算摩尔吸光系数A =b c紫外检测器灵敏度很大程度取决于样品的 值 与物质分子构造有关 估算最低检测浓度 CminCmin=3ND/bND噪声摩尔吸光系数影响检测灵敏度 估算

11、最小检丈量 MminMmin = Cmin x进样体积CONFIDENTIAL 紫外紫外-可见波长检测器的光学系可见波长检测器的光学系统统CONFIDENTIAL二极管阵列检测器 光学特性光电二极管阵列 汞灯波长校正 棱镜分光系统 CONFIDENTIAL二极管阵列检测器的数据分析功能CONFIDENTIAL荧光检测器原理物质吸收特征频率的辐射，跃迁到高能级 从高能级形状向低能级，发射出比吸收波 长更长的特征辐射 CONFIDENTIAL 荧光检测器光学系统荧光检测器光学系统 ProStar 363 荧光检测器CONFIDENTIAL示差折光检测器 通用型检测器 溶剂选择适宜几乎可测一切的物质

12、 原理折射率：光在真空的速度和在某介 质中的速度之比光 光由一种介质进入另一种介质时发 生折射景象 折射率随温度升高而降低 同一介质对不同波长的光有不同折射率 CONFIDENTIAL示差折光检测器光学系统CONFIDENTIAL温度控制维持参比、样品池温差最小 采用热交换器、利用热平衡控制温度 防止室温变化的影响 CONFIDENTIAL 示差折光检测器的特点示差折光检测器的特点 属通用型检测器呼应值取决于柱后流出液折射率变化 适宜检测 无紫外吸收的物质 流动相溶剂具有高紫外吸收 浓度敏感型检测器 呼应信号与溶质浓度成正比 中等灵敏度检测器 不适宜痕量分析 CONFIDENTIAL示差折光检

13、测器的特点续对压力、温度变化相当敏感 需配置柱温箱 最常用的溶剂是水 不适宜梯度洗脱 检测要求 流动相组成须恒定 控制恒温 控制压力恒定 出口处不可以加限流 安装 检测器串联时，RI应 放在最后 水甲醇和水水甲醇和水CH3CN混合物折射率混合物折射率CONFIDENTIAL蒸发光散射检测器蒸发光散射检测器Evaporative Light-scattering Detector是通用型检测器，可以检测没有紫外吸收的有机物质，如如人参皂苷、黄芪甲苷等。1993才由Alltech公司商业化消费。ELSD任务原理 恒定流速的色谱仪洗脱液进入检测器后，首先被高压气流雾化，雾化构成的小液滴进入蒸发室，流动相及低沸点的组分被蒸发，剩下高沸点组分的小液滴进入散射池，光束穿