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分离分析—流动相 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。 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 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 §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。 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。 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。 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。 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。 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： 6. 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。 §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。 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。 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。 2. 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） 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（α1.05)。 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。 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。 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 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。 6. 流动相的选择性分组 6. 流动相的选择性分组 §3. 流动相的的运作 液相色谱流动相需要用泵加压后能按要求使用。 1.泵的要求 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。 2.泵的类型 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。 1）气动泵 2）气动放大泵 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。 3）螺旋注射泵 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60 MPa），无脉冲。但清洗不便，精密而价高。 4）往复柱塞泵 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。 5)多头柱塞泵 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。 6)往复隔膜泵 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