色谱法及概论.pptVIP

第9章 色谱法概论 色谱法起源 色谱法历程 色谱法分类 色谱过程 常用术语 第1节 起源、历程与分类 一、起源 1903年： 一种新型吸附现象及其在生化分析上的应用，提出了应用吸附原理分离植物色素的新方法。 1906年，俄国植物学家 迈克尔·茨维特(Michael Tswett) 提出色谱法(Chromatography)概念 ——色谱学之父 1906年 迈克尔·茨维特提出色谱法 1931年 库恩 奥地利化学家 胡萝卜素分离 1930s 离子交换色谱建立 1940s 分配色谱创立，平板色谱法 1952年 气相色谱法建立（GC） 1968年 高效液相色谱法建立（HPLC） 1980s 超临界流体色谱法（SFC） 1990s 毛细管电泳法（CE） 1990s末 毛细管电色谱法 定义：一种利用固定相和流动相对组分进行物理或物理化学分离的分析方法 实质：分离 目的：定性分析或定量分析 1．按流动相与固定相的状态分： 2．按分离机制分类： 3．按操作形式： 一、色谱过程 ● 峰面积A：指色谱曲线与基线间包围的面积 ● 峰高h：色谱峰顶至基线的距离 ● 峰宽W ：色谱峰两拐点切线在基线上的截距 ● 半峰宽W1/2：峰高一半处对应的峰宽 ● 标准偏差σ ：0.607倍峰高处峰宽的一半 分配系数K（平衡常数）：指在一定温度和压力下，组分在色谱柱中达分配平衡后，在固定相与流动相中的浓度比 分配比(容量因子)k (capacity factor)： 在平衡状态下，组分在固定相与流动相中的质量比 tR与k的关系： 讨论： k与组分、固定相和流动相的性质及温度、压力有关，反映组分和固定相、流动相分子间作用力的大小 m s C C K = 分配系数和分配比 （K=0，组分不被保留） （K→∞，组分不被洗脱） 使A、B两组分完全分离的先决条件： 两组分的容量因子必须有差异 若kAkB，哪个组分先出峰？ 若kA＜kB，哪个组分先出峰？ 若kA=kB，哪个组分先出峰？ V S m V = K m S C C k = V S m V = ms mm K = kβ k = Vm Vs 相比率 保留因子 R/：组分在柱内的时间分数或浓度分数 ● 溶质分子在柱中移行的速度相当于流动相流经整个柱的移行速度的1/3 如：R/=1/3： ● 对某个分子，则1/3的时间在流动相（tM），而有2/3的时间在固定相 (tR’)。 ● 对于大量的溶质分子，1/3的分子在流动相有2/3的分子在固定相(1-R’) 。 同一柱A、B二组分： △tR≠0为分离的基础 故： 又得： ) ( m A B R k k t t - = D or 相对保留值 ： 待测成分i与基准物质S的调整保留值之比 选择性因子α 混合物中组分2与组分1的调整保留时间之比称为选择性因子 ， α用于衡量色谱柱的选择性， α越大，色谱柱的选择性越好 * * * An Introduction to Chromatography （chromatography） 图谱 碳酸钙粉末 （固定相） 色素混合液 石油醚 (流动相） 色谱柱 色带 色 谱 色：颜色 谱：图谱 1906年，Tsweet发明的色谱法 色素分离示意图 二、历程 液-固色谱（吸附色谱）的进一步发展有赖于瑞典科学家Tiselius和Claesson的努力，他们创立了液相色谱的迎头法和顶替法。 Tiselius, A.W.K. 1948年 Nobel 化学奖 Martin, A.J.P. Synge, R.L.M. 1952年 Nobel 化学奖 英国科学家Martin和Synge创立了分配色谱 1941年，Martin和Synge采用水分饱和的硅胶为固定相，以含有乙醇的氯仿为流动相分离乙酰基氨基酸，并在这一工作论文中预言了用气体代替液体作为流动相来分离化合物的可能性。 色谱学的重要作用 时间：色谱法是过去、现今、将来分析化学领域最为活跃、应用最为广泛的分离技术。 空间：深入到了生命科学、材料科学、环境科学等领域。 固定相——除了固体，还可以是液体 流动相——液体或气体 色谱柱——各种材质和尺寸 被分离组分——不再仅局限于有色物质 考古学 人类学和法医学 色谱法 化学学科的 所有分支 天体物理、 天文和生物物理 医学、临床化学 药物化学、药学 毒物学 生物学、植物学、 遗传学、微生物学、 分子生物学和动物学 地质学、地球物理学、 地球化学和古生物学 环境科学、 生态学和海洋科学 农业、动物科学 农作物科学、食品