bob官方网站1.注射器进样装置 缺点是不能承 受高压,在压力超过150×105Pa后, 由于密封垫的泄漏,带压进样实际成 为不可能。
2.高压定量进样阀 这是通过进样 阀(通用六通阀)直接向压力系统 内进样而不必停止流动相流动的一 种进样装置。
*HPLC常用的标准柱是内径为4.6或3.9mm,长 度 为 15—30cm 的 直 行 不 锈 钢 柱 。 填 料 颗 粒 度 5— 10μm,柱效以理论塔板数计大约5000—20000。 *HPLC发展的一个重要趋势是减小填料颗粒度 (3—5um)和柱径(1mm)以提高柱效。 *液相色谱柱装柱方法有干法和湿法两种。
以得到压力为250×105 Pa的输出液体。 优点:能供给无脉冲的、稳定流量的输出。 缺点:液缸体积大,更换流动相不方便,不适用于频 繁更换流动相的实验,也不便于梯度洗提。
所谓梯度洗提,就是载液中含有两种(或更多) 不同极性的溶剂,在分离过程中,按一定的程序连续 改变载液中溶剂的配比和极性,通过载液极性的变化 来改变被分离组分的分离因素,以提高分离效果。
Hd=CdDm/u 式中Cd为一个常数,由于分子在液体中的扩散系 数比在气体中小4~5个数量级,因此在HPLC中, 当流动相的线cm/sec时,可以忽略。
HPLC中传质阻力项可分为: (1)固定相传质阻力项 (2)流动相传质阻力项。 1)固定相传质阻力项 发生在液-液色谱分析中,试样分子从流动相到 固定相内进行质量交换的传质过程取决于固定液的 液膜厚度df和在固定液内的扩散系数Ds: Hs=(CSdf2/Ds)×u 式中Cs是与容量因子有关的系数。
He=2λdp 其含义和气相色谱相同。 二、纵向扩散相Hd(分子扩散项) 试样分子在色谱柱内随流动相向前时,分子本 身运动引起的纵向扩散同样引起色谱峰的扩展。
有紫外吸收的有机 灵敏度高;对流速、温 物(绝大多数) 度不敏感;可用于梯度 洗提 能产生荧光的具有 灵敏度高 对称共轭结构的有 机芳环分子
灵敏度低、对温度 敏感,不能用于梯 度洗脱 对温度敏感,洗脱 液背景电导的干扰 需消除
ⅱ滞留的流动相中的传质阻力项Hsm *流动相中的试样分子要与固定相进行质量交换, 需自流动相扩散到微孔内滞留区。 *如果固定相的微孔既小又深,则传质速率慢, 对峰的扩展影响大,该影响在整个传质过程中起到主 要作用。 *固定相的粒度越小,孔径越大,传质途径就越小, 传质速率也就越高,因而柱效就越高.滞留区传质和固 定相结构有关。 滞留区传质阻力项Hsm为:
通用型检测器(每种物质具 有不同的折光指数)。 灵敏度低、对温度敏感,不 能用于梯度洗脱。 偏转式、反射式和干涉型三 种。
d.电导检测器 电导检测器属电化 学检测器,是离子色谱 法中使用最广泛的检测 器。
e.蒸发光散射检测器 通用型检测器。 流出的分离物与高流 速的氮气混合,形成微小 均匀的雾状液滴。在加热 的蒸发漂移流动相不断被 蒸发,溶质分子被氮气带 入散射室,溶质颗粒受到 激光光源的激光束照射, 其散射光由光电二极管检 测产生电信号。
类型: *液-液色谱;*液-固色谱; *离子交换色谱;*离子对色谱; *离子色谱;*空间排阻色谱法等。
固定相:固体吸附剂,如硅胶、氧化铝等,较常使 用的是5~10μm的硅胶吸附剂。 流动相:各种不同极性的一元或多元溶剂。 基本原理:组分在固定相吸附剂上的吸附与解吸; 适用于分离相对分子质量中等的油溶性试样,对具 有官能团的化合物和异构体有较高选择性。 流动相中的溶质分子( X )与溶剂分子( S)在固定 相吸附剂上的竞争吸附:
*与GC的速率方程式在形式上是一样的。 *区别:纵向扩散项(B/u)可以忽略不计。影响 柱效的主要是传质阻力项。 *毛细管色谱的速率方程哪项可以不计,为什么?
构的有机芳环分子产生荧光。 如对多环芳烃,维生素B、黄 曲霉素、卟啉类化合物、农 药、药物、氨基酸、甾类化 合物等有响应。 (动画)
除紫外检测器之外应用最多的检测器。 可连续检测参比池和样品池中流动相之间的折光指数差 值。差值与浓度成正比。
GC与HPLC流动相差别 GC:流动相为惰性气体,组分与流动相无亲合作力, 只与固定相有相互作用。 HPLC:流动相为液体,流动相与组分间有亲合作用力, 能提高柱的选择性、改善分离度,对分离起正向作用。 且流动相种类较多,选择余地广,改变流动相极性和 pH值也对分离起到调控作用,当选用不同比例的两种 或两种以上液体作为流动相也可以增大分离选择性。 GC与HPLC操作条件差别 GC:加温操作 HPLC:室温;高压(液体粘度大,峰展宽小)
HPLC的基本概念和理论基础与GC相同(如保留 值、分配系数、分配比、分离度、塔板理论、速率 理论等); 不同:流动相。液体扩散系数只有气体的万分 之一到十万分之一、粘度比气体大100倍,密度为 气体的1000倍左右(见表3-1)。
电信号的大小与单位时间进入散射室的溶质 颗粒的大小与数量成线性关系。 该检测器的相应值与式样质量成正比,即对 几乎所有样品的接近一致。
优点:灵敏度高,响应信号不受溶剂和温度的影响, 可用于梯度洗提。 缺点:不宜采用非挥发性缓冲溶液为流动相。
类型 紫外检测 器 荧光检测 器 检测对象 优点 缺点 不适用于对紫外光 完全不吸收的试样 线性范围小
高压泵按其性质可分为恒流泵和恒压泵。常用的两 种: a.往复式柱塞泵—恒流泵 柱塞每分钟大约需往复运动100次。
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。
较大,为了能迅速地通过色谱柱,需对液体加压 力,压力很高,一般可达150~350×105Pa,高压 是HPLC的一个突出特点。
HPLC液相色谱法所需的分析时间较之经典液 体色谱法少得多,一般都小于1小时.
如:对氨基酸分析,用经典液相色谱法,一般需要 20多个小时,而HPLC法只需1小时。
GC:柱效约为2000塔板/米;HPLC柱效约为3万塔板/ 米以上。这是由于近年来研究出了许多新型固定相的结 果(如化学键合固定相),使分离效率大大提高。
度,如UV检测器,(10-9g);荧光检测器(10-11g)。 由于HPLC的高灵敏度,分析所需试样很少(µL级)。
优 点 : 死 体 积 小 (0.1mL),更换溶剂 方便,很适用于梯度洗 提。 缺点:输出有脉冲波动, 干扰某些检测器工作, 产生基线噪声,影响检 测灵敏度。
b.气动放大泵-恒压泵 根据液体压力传导原理: P1SA=P2SB 设计。 (动画)
*GC是一个抛线,有H最小; *LC的是一条斜率不大的直线,因为分子扩散相对H 值实际上已不起作用所致。
• 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:
(2)流动相传质阻力项 试样分子在流动相的传质过程中有两种形式: a在流动的流动相中; b在滞留的流动相中。 ⅰ流动的流动相中传质阻力项Hm 在流动相流过色谱柱内的填充物时, 流动相的流速 并不是均匀的,靠近固定相表面的试样分子走的距离 比中间要短一些.这种引起塔板高度变化的影响是与u 和dp的平方成正比,与试样分子在流动相中的扩散系数 Dm成反比:
应用最广,对大部分有机化合物有响应。 特点: 灵敏度高,10-9g/mL; 线形范围宽;
对流动相的流速和温度变化不敏感; 波长可选,易于操作; 可用于梯度洗脱。
光电二极管阵列检测器:1024个二极管阵列,各检测 特定波长,计算机快速处理,三维立体谱图。
HPLC 是 指 流 动 相 为液相的色谱技术。 HPLC是20世纪70年 代发展起来的一项 高效,快速分析技 术。
• 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。
• 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。 • 改变淋洗液组成、极性是改 善分离的最直接的因素。
Xm nSa = Xa nSm 下标 m 、 a 分别表示流动相和固定相, n 是被吸附的溶剂分 子数。达到吸附平衡时,吸附平衡常数(K)可表示为:
K大的组分,吸附剂对它的吸附力强,保留值就大。 凡能用薄层色谱法成功地进行分离的化合物,亦可用 液—固色谱法进行分离。 缺点:非线性等温吸附常引起峰的拖尾。
高聚物的样品,尤其对大多数生化样品不可检测(占 有机物的20%) HPLC:适于溶解后能制成溶液的样品(包括有机 介质溶液),不受样品挥发性和热稳定性的限制,对 分子量大、高沸点、热稳定性差的生化样品及高分子 和离子型样品均可检测,用途广泛,占有机物的80%。
二、液-液分配色谱法及化学键合色谱 *流动相和固定相都是液体; *两者互不相溶,有一个明显的分界面。 *试样在两相中分配,当达到平衡时:
流动相:亲水性固定液,采用疏水性流动相,即流 动相的极性小于固定液的极性(正相 normal phase), 反之流动相的极性大于固定液的极性(反相 reverse phase)。正相与反相的出峰顺序相反。 固定相:早期涂渍固定液,现已不采用。 化学键合固定相:将基团通过化学反应键合到硅胶 (担体)表面的游离羟基上,如C18柱(反相柱)。 自20世纪70年代末以来,LC分析70%~80%基本上在 化学键合相上进行.