经典液相色谱..docVIP

经典液相色谱法 第一节 吸附色谱 一、基本原理 吸附色谱是根据所用的吸附剂对被分离物质的吸附能力不同，在流动相作用下，使各组分分离的色谱方法；其中固定相为吸附剂，一般为固体，所以又称液固色谱。 要求： 固定相→吸附剂（硅胶或AL2O3） 具有表面活性吸附中心 在吸附色谱中 tR = tm（1＋K·Vs/Vm） VR= Vm＋K·VS 其中K是吸附平衡常数，Vs为固定相，即吸附剂的吸附表面积，也可以用吸附剂的量来表示。 在吸附剂上存在着吸附平衡，即吸附 解吸附； 若组分的吸附能力强，则在吸附状态时间长，解吸附状态时间短，即tR’大，保留时间长，K ( K’ )大。 分离机制：吸附平衡 Xm + nYa ? Xa + nYm 吸附系数 注：Ka与组分的性质、吸附剂的活性、流动相的性质 及温度有关 next 分离机制： 各组分与流动相分子争夺吸附剂表面活性中心 利用吸附剂对不同组分的吸附能力差异而实现分离 吸附→解吸→再吸附→再解吸→无数次洗脱→分开 注：Ka与组分的性质、吸附剂的活性、流动相的性质 及温度有关 二、吸附等温线 吸附等温线可用来描述分配系数K（吸附平衡常数）随组分浓度变化的规律。即在一定温度下，组分在吸附剂上达到平衡时，用组分在固定相中的量（在固定相上被吸附着的浓度）对组分在流动相中的浓度（未被吸附）作图，即得吸附等温线。 三种吸附等温线1、线性等温线 K=tgα= CS/Cm 特点： 组分的K为一常数，不随组分的浓度而变化； 虽然组分的前沿、中心、尾部浓度不等，但由于K与浓度无关，是常数，所以组分的分子以相同的速度迁移，得到完全对称的峰； 组分的保留时间，不随样品的浓度而变化。 2、凸型等温线（Langmuir型等温线） 特点： K是浓度的函数，随浓度而变化； 当组分浓度增大时，K减小，组分更多地分配于流动相中； 对于组分谱带中，不同浓度区域的分子（前、中、后），因浓度不同，K不同；中心的浓度高，K小，迁移快；两头浓度低，K大，迁移慢，形成拖尾峰； 造成谱带不对称，tR值偏移，谱带展宽。 原因： 吸附剂上常存在一些强烈的活性中心，当组分在吸附剂上被吸附时，先占据活性能力最强的活性中心，然后占据次强的、弱的、最弱的，这样，当样品量大时，少部分占据强吸附中心；其它的在弱吸附中心，则移动快，K值小，所以随浓度的增大，K减小，移动快。 克服方法： a、 减少上样量，使之在线性容量内（线性容量，即吸附等温线为线性的区间所对应的组分的浓度区间）。 b、覆盖强活性中心（用极性物质），增大线性容量 用某种物质覆盖强活性中心，减低其吸附能力的过程，叫减活。 3、 凹型等温线（反langmuir型等温线） 随浓度大，K大； 则浓度大的区域移动慢，形成伸舌头峰。 原因： a、化学吸附 b、相对于流动相超载，即当样品量过大时，局部浓度过高，流动相对其溶液能力有限，只能洗脱少量，所以浓度低处移动快。 克服： 减少上样量。 三、常用吸附剂 — 多孔、微粒状物质 （一）吸附剂的类型 1、极性吸附剂 吸附剂表面是极性的，选择性吸附极性大的化合物。极性强，则保留能力强。 2、非极性吸附剂 吸附力主要靠色散力，即大分子量的化合物、易极化的化合物。 （二）吸附剂的吸附能力（活性） 1、影响吸附剂吸附能力的因素： 吸附剂的表面积 吸附剂表面的化学组成及表面原子或基团的几何排列 含水量（对极性吸附剂来讲） 含水量越多，则吸附能力越弱 2、吸附能力的定量指标——活度 活度：使吸附剂的活性标准化，它反映了吸附剂的活性与含水量的关系。 方法：Brockman法 样品：六种标准染料（0.04％ w/v）10ml（石油醚溶解） 色谱柱：干法装柱，柱长5cm 将样品上柱，用20ml洗脱剂（石油醚—苯 = 4:1）洗脱，用染料在柱上位置来确定吸附剂的活度。 3、活度级别 I 级 → V 级 含水量 → 增大 吸附能力 → 降低 活 性 → 下降 4、活化 将吸附剂加热，去除其吸附的水的过程。 5、减活 加入减活剂，降低吸附剂活性 （三）常用吸附剂—硅胶、氧化铝 1、硅胶（SiO2·xH2O） 结构：内部——硅氧交联结构→多孔结构 表面——有硅醇基→氢键作用→吸附活性中心 特性： 1）与极性物质或不饱和化合物形成氢键 物质