仪器分析 课件 7.4 影响分离的因素与操作条件选择；7.5 离子色谱法

*第七章

高效液相色谱分析法7.4.1

影响分离的因素7.4.2分离类型的选择7.4.3液相色谱的应用7.4.4制备型液相色谱第四节

影响分离的因素与操作条件的选择Highperformanceliquidchromatograph,HPLC

Factorsinfluencedseparationandchoiceofoperationcondition*7.4.1

影响分离的因素1.影响分离的因素与提高柱效的途径液体的扩散系数仅为气体的万分之一，则在高效液相色谱中,速率方程中的分子扩散项B/u较小，可忽略不计，即：

H=A+Cu

液体的黏度比气体大100倍，密度为气体的1000倍，故降低传质阻力是提高柱效主要途径。粒度较大时的LC曲线。*由速率方程，降低固定相粒度可提高柱效。液相色谱中，不可能通过增加柱温来改善传质。分离过程需要保持恒温。2.流速流速是调整分离度和出峰时间的重要可选择参数。*

3.固定相及分离柱

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。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。

4.改变淋洗液组成、极性是改善分离的最直接的因素。*7.4.2分离类型选择*7.4.2分离类型选择*例1.色谱方法选择实例——a,b,g,d生物酚分析实例条件一：

固定相：C18反相柱流动相：95%甲醇-水条件二：

固定相：硅胶正相柱流动相：正己烷2025/11/164.流动相选择溶剂的溶剂强度参数和极性是溶剂选择的重要依据。液固色谱流动相选择常采用薄层色谱技术进行初步探索。吸附剂含水量是控制吸附剂活性，影响溶质保留的重要因素。反相色谱流动相条件优化（1）流动相选择改变流动相溶剂性质和组成，这是调节k和选择性α最简便、有效的方法。如：采用正相液-液分配分离时：首先选择中等极性溶剂，若组分的保留时间太短，降低溶剂极性，反之增加。也可在低极性溶剂中，逐渐增加其中的极性溶剂，使保留时间缩短。反相色谱流动相条件优化（1）流动相选择

Xe：接受质子能力；Xd：给予质子能力和静电力；Xn：偶极矩。I组的Xe值较大，属质子受体溶剂；VII组的Xd值较大，属质子给于体溶剂；V组的Xn值较大，属偶极作用力溶剂。同组溶剂在分离中具有相似的选择性，不同组差别较大。反相色谱流动相条件优化（2）流动相pH值流动相缓冲溶液pH值对离子性溶质保留有显著影响，pH值变化可导致k值10倍左右变化，视溶质离子化基团多少而异。

（3）衍生化技术通过样品组分柱前衍生化可达到两个目的:一是降低溶质极性，提高疏水性;二是向溶质中引进检测响应，主要是紫外吸收、荧光激发基团，以提高检测灵敏度或高选择性检测响应。溶质柱后衍生化则只有利于提高检测灵敏度。2025/11/164.选择流动相时应注意的几个问题（1）尽量使用高纯度试剂作流动相，防止微量杂质长期累积，损坏色谱柱和使检测器噪声增加。（2）避免流动相与固定相发生作用而使柱效下降或损坏柱子。如使固定液溶解流失，酸性溶剂破坏氧化铝固定相等。（3）试样在流动相中应有适宜的溶解度，防止产生沉淀并在柱中沉积。（4）流动相同时还应满足检测器的要求。当使用紫外检测器时，流动相不应有紫外吸收。*7.4.3HPLC的应用

1.环境中有机氯农药残留量分析可对水果、蔬菜中的农药残留量进行分析。固定相：薄壳型硅胶(37～50m)流动相：正己烷流速：1.5mL/min色谱柱：50cm2.5mm(内径)检测器：示差折光检测器*2.稠环芳烃的分析

稠环芳烃多为致癌物质。

固定相：十八烷基硅烷化键合相流动相：20%甲醇-水～100%甲醇线性梯度淋洗，2%/min

流速：1mL/min

柱温：50ºC柱压：70104Pa

检测器：紫外检测器*3.血浆分析*7.4.4制备型液相色谱

获得高纯物质（色谱纯）的有效方法。半制备柱（内径8mm，长度15～30cm），一次制备量0.1～１mg。1.色谱柱的柱容量（柱负荷）

对分析柱：不影响柱效时的最大进样量；对制备柱：不影响收集物纯度时的最大进样量；超载：进样量超过柱容量。柱效迅速下降，峰变宽。

超载可提高制备效率，以柱效下降一半或容量因子k降低10%为宜。*2.液相制备色谱的方法（1）主峰可获得良好分离；使用制备柱，超载提高效率。（2）两主成分之间的小组分；超载，分离切分使待分离组分成为主成分（富集）后，再次分离制备。

*3.制备型液相色谱

制备型液相色谱：结构与分析型一样，但泵流量大，进样量大，采用制备柱，柱后有馏分收集器。

制备柱：内径20～50mm，柱长50cm。*请选择内容结束7.1高效液相色谱的特点与仪器

7.2基本原理与主要分离类型

7.3固定相与流动相7.4影响分离的因素与操作条件选择

7.5离子色谱法*第七章

高效液相色谱分析法7.5.1离子色谱法原理7.5.2离子色谱连续抑制装置7.5.3

离子色谱的应用第五节

离子色谱法HighperformanceliquidchromatographIonchromatograph,IC*离子色谱仪*7.5.1离子色谱法基本原理(IonChromatography，简称IC)以无机、特别是无机阴离子混合物为主要分析对象，在20世纪70年代出现、80年代迅速发展。

传统离子交换色谱存在着两个难于解决的问题：(1)需要高浓度淋洗液洗脱且洗脱时间很长；(2)洗脱后的组分缺乏灵敏、快速的在线检测方法。（动画）*1.离子色谱法原理离子交换原理。与传统离子交换的不同点：采用交换容量非常低的特制离子交换树脂为固定相；细颗粒柱填料，采用高压输液泵，高柱效；低浓度淋洗液或本底电导抑制（在分离柱后，采用抑制柱来消除淋洗液的高本底电导）；在线电导检测器，对离子高灵敏；快速分离分析微量无机离子混合物；各种抑制装置及无抑制方法的出现，发展迅速。*2.离子色谱具有以下优点（1）分析速度快

数分钟内完成一个试样的分析。（2）分离能力高

在适宜的条件下，可使常见的各种阴离子混合物分离；例：使用双柱法，在十几分钟内可使七种阴离子完全分离。（3）分离混合阴离子的有效方法（4）耐腐蚀仪器流路采用全塑件，玻璃柱。*7.5.2离子色谱装置类型抑制型：抑制柱型、连续抑制型

分离柱中离子交换树脂的交换容量通常在0.01～0.05mmol/g干树脂。**离子色谱连续抑制装置图*离子色谱连续抑制原理图*7.5.2离子色谱装置类型非抑制型:

当进一步降低分离柱中树脂的交换容量(0.007～0.07mmol/g干树脂),使用低浓度、低电离度的有机弱酸及弱酸盐作淋洗液，如苯甲酸、苯甲酸盐等。检测器可直接与分离柱相连，不需抑制柱。*7.5.3离子色谱的应用双柱阴离子分析:

薄壳型阴离子交换树脂分离柱(3×250mm)。流动相：0.003mol·L-1NaHCO3/0.0024mol·L-1Na2CO3，流量138mL/h。七种阴离子在20分钟内基本上得到完全分离，各组分含量在3～50μg/g。*单柱无抑制阴离子分析:

淋洗液通常采用pH4～9的有机酸盐缓冲溶液。常用的有：苯甲酸盐水溶液：适用于分离一、二价阴离子，浓度为0.5～5×10-3mol·L-1；邻苯二甲酸盐水溶液：分离能力比苯甲酸盐强，可用于二价阴离子及强保留离子的分离，调整pH为3～4，也可以分离乙酸、甲酸和琥珀酸等混合物；柠檬酸盐水溶液：较强的淋洗液，电荷为3，可在分析强保留离子时使用。

*双柱阳离子分析１：两种基本的淋洗液：0.005mol·.L-1HCl用于淋洗一价阳离子；0.0015mol·L-1HCl和0.0015mol·L-1间苯二胺混合溶液用于淋洗碱土金属。分离效果分别如图所示。*单柱阳离子分析２：

分离碱金属和氨离子时，淋洗液场采用2mmol·L-1

的盐酸、硝酸及高氯酸等。碱土金属的分离采用间苯二胺和乙二胺的硝酸盐为淋洗液。使用含有配位剂的淋洗液可以大大提高分离的选择性，如在乙二胺的硝酸盐溶液中加入酒石酸根或羟基丁酸根，可分离过渡金属离子。*有机酸分