色谱基础培训(自己整理,实用!!!).

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1、色谱培训色谱培训 纲要纲要色谱法基本原理概述色谱法基本原理概述气相色谱原理及应用维护(数据处理)气相色谱原理及应用维护(数据处理)液相色谱原理及应用维护液相色谱原理及应用维护1.1 1.1 色谱法的由来色谱法的由来 19061906年由俄国植物年由俄国植物学家学家TsweetTsweet创立植创立植物色素分离物色素分离 固定相固定相CaCOCaCO3 3颗粒颗粒流动相流动相石油醚石油醚 色谱柱:玻璃管色谱柱:玻璃管 第一章第一章 色谱法概述色谱法概述1.2 分离过程示意图分离过程示意图通过气相色谱分离壬烷和癸烷 样品样品 流动相流动相 固定相固定相1.3 色谱法定义、实质和目的色谱法定义、实质
2、和目的v定义:定义:利用物质的利用物质的物理化学性质物理化学性质建立建立 的的分离、分析分离、分析方法方法v实质:实质:分离分离v目的:目的:定性分析或定量分析定性分析或定量分析按按两相分子的聚集状态两相分子的聚集状态分类:分类:流动相流动相 固定相固定相 类型类型液相色谱液相色谱液体液体 固体固体 液液- -固色谱固色谱液体液体 液体液体 液液- -液色谱液色谱气体气体 固体固体 气气- -固色谱固色谱 气体气体 液体液体 气气- -液色谱液色谱气相色谱气相色谱1.4 色谱法分类色谱法分类第二章第二章 气相色谱分析气相色谱分析气相色谱仪构造气相色谱仪构造气路系统气路系统进样系统进样系统色谱柱
3、系统色谱柱系统检测器系统检测器系统数据处理系统数据处理系统气相色谱仪构造气相色谱仪构造(1 1)对载气的要求如下:)对载气的要求如下:v 惰性(不与样品或固定相反应)惰性(不与样品或固定相反应)v 气体扩散小,以提高柱效率气体扩散小,以提高柱效率v 容易得到并易纯化容易得到并易纯化 v 价格便宜价格便宜v 满足检测器要求满足检测器要求(2 2)载气的作用:)载气的作用:驱动力;提供相分配空间驱动力;提供相分配空间(3 3)常用载气:)常用载气: N2,H2,HeN2,H2,He2.1 气路系统气路系统(4 4)气体不纯的不良影响:)气体不纯的不良影响:v样品失真或消失样品失真或消失v柱失效柱失
4、效v对固定液保留特性的影响对固定液保留特性的影响v 对检测器的影响对检测器的影响(5 5)气体的净化方法:)气体的净化方法: 多为多为分子筛分子筛和和活性炭管活性炭管的串联,可除去的串联,可除去水、氧气水、氧气以及其它杂质以及其它杂质2.1 气路系统气路系统 样品引入样品引入作用:引导样品以蒸汽状态进入色谱柱。作用:引导样品以蒸汽状态进入色谱柱。2.2 进样系统进样系统(1 1)进样器:)进样器:液体试样:液体试样:微量进样器微量进样器人工或自动进样人工或自动进样固体试样:固体试样:先溶解在适当的溶剂中再用先溶解在适当的溶剂中再用微量进样器微量进样器气体试样:气体试样:可以用可以用针筒针筒,一
5、般采用,一般采用六通阀六通阀进样进样2.2 进样系统与进样技术进样系统与进样技术(2 2)分流)分流/ /不分流进样口不分流进样口气化室:气化室:样品在气化室中样品在气化室中瞬间气化而不分解瞬间气化而不分解分流分流/ /不分流进样模式:不分流进样模式:分流进样分流进样 - - 含量较高组分分析含量较高组分分析不分流进样不分流进样 - - 痕量组分分析痕量组分分析不分流进样模式不分流进样模式n进样过程中,进样过程中, 分流放空阀关闭分流放空阀关闭(没有分流出口(没有分流出口流量)流量)n在进样后的某指在进样后的某指定时间,分流阀定时间,分流阀打开,将剩下的打开,将剩下的蒸汽清除出进样蒸汽清除出进
6、样口。口。分流进样模式分流进样模式少量蒸汽进入少量蒸汽进入色谱柱色谱柱大部分从分流大部分从分流/ 吹扫出口排吹扫出口排出。出。分流比由用户分流比由用户控制。控制。载气节省载气节省(3)冷柱头进样口)冷柱头进样口直接将液体样品导入毛细管柱直接将液体样品导入毛细管柱进样口和柱箱在进样时温度在溶剂沸点以下进样口和柱箱在进样时温度在溶剂沸点以下样品在进样口没有立即汽化,减小样品歧视和改变样品在进样口没有立即汽化,减小样品歧视和改变操作条件的选择操作条件的选择v 汽化室温度的选择汽化室温度的选择v 进样垫的材料与处理进样垫的材料与处理v 进样量进样量(4)进样口操作)进样口操作进样口常见问题进样口常见问
7、题v 堵塞堵塞v 温度不正确温度不正确v 污染污染v 泄露泄露 填充柱填充柱 开管柱(毛细管柱)开管柱(毛细管柱) 常规型常规型小球填小球填充柱充柱多孔层小多孔层小球填充柱球填充柱 常规填充柱常规填充柱及微填充柱及微填充柱多孔层多孔层开管柱开管柱壁涂壁涂开管柱开管柱2.3 色谱柱系统色谱柱系统(1 1)色谱柱类型)色谱柱类型填充柱填充柱毛细管柱毛细管柱长度长度0.5-10m10-100m内径内径2-4mm0.1-0.5mm材质材质玻璃,不锈钢玻璃,不锈钢熔融硅胶熔融硅胶优点优点柱容量大柱容量大柱效高柱效高应用应用气体样品气体样品应用广泛应用广泛填充柱与毛细管柱的比较填充柱与毛细管柱的比较v柱效
8、柱效 - 柱生成柱生成尖锐峰尖锐峰的能力的能力v选择性选择性 -柱将两个具有相似的化学和柱将两个具有相似的化学和/ /或物或物理性质的物质进行理性质的物质进行选择性分离选择性分离的能力的能力v分离度分离度 -柱将两个峰柱将两个峰彼此分开彼此分开的能力的能力优差优差分离度分离度柱效柱效(2)分离指标)分离指标柱效、选择性与分离度之间的关系柱效、选择性与分离度之间的关系(3)如何选择一根合适的色谱柱?)如何选择一根合适的色谱柱?v固定相固定相 -“相似相溶相似相溶”或同极性相互作用或同极性相互作用v柱长柱长- 对于柱效影响不显著对于柱效影响不显著v内径内径-内径细,分离效果好,但是柱容量小内径细,
9、分离效果好,但是柱容量小v膜膜厚厚 - 膜厚小,出峰时间短,柱效膜厚小,出峰时间短,柱效高高 A. 30% 液相在50 C下分析o12121 2B. 10% 液相在50 C下分析oC. 1% 液相在50 C下分析o(4)柱温的选择)柱温的选择汽化温度汽化温度(使样品汽化,一般比柱温高几十度)(使样品汽化,一般比柱温高几十度)检测温度检测温度(通常比柱温高至少(通常比柱温高至少2020度以上)度以上)(5)汽化温度和检测温度)汽化温度和检测温度TCD热导检测器热导检测器当携带了样品的载气流过检测器时,灯丝的温度将会增加当携带了样品的载气流过检测器时,灯丝的温度将会增加而引起阻值的增加。而引起阻值
10、的增加。FID火焰离子化检测器火焰离子化检测器组分在火焰中燃烧生成碳正离子,然后被收集转变成电流。组分在火焰中燃烧生成碳正离子,然后被收集转变成电流。ECD电子捕获检测器电子捕获检测器当电负性大的物质通过检测器时,将会捕获低能热电子,当电负性大的物质通过检测器时,将会捕获低能热电子,引起池电流的减小。引起池电流的减小。NPD氮磷检测器氮磷检测器含氮和含磷物质到达富含碱金属盐蒸汽的火焰中,使电流含氮和含磷物质到达富含碱金属盐蒸汽的火焰中,使电流增加。增加。FPD火焰光度检测器火焰光度检测器含硫或磷的化合物在火焰中燃烧生成具有特征波长的化学含硫或磷的化合物在火焰中燃烧生成具有特征波长的化学发光物质