水分析化学课件9精要.ppt

9.2 高效液相色谱 高效液相色谱（high performance liquid chromatography）（分离效率高、分析速度快的液相色谱） 固定相：颗粒十分细（3~10μm）的高效固定相 流动相：用高压输液泵输送 分离对象：一般为GC难以分析的物质，如挥发性差、极性强、具有生物活性、热稳定性差的物质 生物大分子 离子型化合物 不稳定天然产物 各种高分子化合物 适用范围广：几乎可以分析除永久气体以外的所有有机和无机物。 分离效率高：高效微粒固定相（3~10μm），塔板数40000-80000/m，可分离结构近似的异构体 检测灵敏度高：使用紫外、荧光检测器，最小检出限可达10-9~-12 样品可回收：无损检测器的使用可以回收贵重样品，或分离制备样品——制备液相色谱 4部分组成(还有附属部分如梯度洗脱、自动进样等) 高压输液系统：储液罐、高压输液泵、过滤器等 输液泵的性能要求：足够的、平稳的输出压力（25~40MPa）、稳定的、可调的输出流量 进样系统：直接注射、高压六通阀进样 分离系统（色谱柱）：优质不锈钢管(d=4~5mm L=10~50cm) 检测系统：如紫外、荧光检测器，对被分离组分的物理或化学特性有响应， GC MS Interface Data System 气相色谱/质谱仪 总离子流图的构成 总丰度 = 638,444 (3.892, 638444) 12 50 100 150 200 250 300 11 10 9 8 7 6 Time [minutes] Mass [daltons] 气象色谱-质谱数据是三维的 数据库检索 保留时间 面积百分比 库名/化合物名 化学文摘号 匹配度 化合物名称 库索引号 分子量 匹配度 结构式 分子质谱法的应用 相对分子质量测定 分子式确定 功能基鉴定 化合物鉴定：与已知化合物质谱图比较 P379 思考题与习题： 1、 2、 4、7（第一问） * * * * 英国的马丁（Martin）和辛格（Synge）1942年提出了以气体作流动相的设想，随后于1952年因设计成了第一台气相色谱仪而获诺贝尔奖 TCD检测过程： 纯载气以一定速度进入两臂时，经一段时间后热导池达平衡，记录仪记录的是一条直线——基线 试样进入测量池后，二元混合气的导热系数不同于纯载气的导热系数，热敏元件的温度变化，电阻发生变化，电桥不平衡，输出峰信号 把色谱柱比作一个精馏塔，沿用精馏塔中塔板的概念来描述组分在两相间的分配行为，同时引入理论塔板数作为衡量柱效率的指标 * 传统的柱色谱以重力作为溶剂传输的动力，分离速度慢、效率低，而且靠肉眼观察化合物的分离与流出，具有很大的局限性，现在已经很少有人使用。 柱流量+分流出口流量 柱流量 = 液态样品分子 分流流路示意图: 进样时刻 (隔垫) 分流出口 总流量 色谱柱 = 载气 吹扫出口 分流放空阀 分流比 = = 载气 = 样品分子 = 溶剂分子 当样品获得足够的热能时，将会 发生汽化。 汽化可在载气中实现。当遇到固 体表面，比如衬管或某一填充物 时 ，汽化更易发生。 分流流路示意图: 样品的汽化 分流 (隔垫) 分流出口 总流量 色谱柱 吹扫出口 放空阀 为了保证分流比的概念真实有效，样品（溶剂+被分析物）必须与载气充分混合，形成一个均匀的混合物。 这一混合物的一小部分将会从进样口的底部进入色谱柱，而大部分的混合物则会从分流出口流出。 = 载气 = 样品分子 = 溶剂分子 分流流路示意图: 样品与载气的混合 分流 (隔垫) 分流出口 总流量 色谱柱 吹扫出口 放空阀 柱长 (米) I.D. (mm) 0.5-10 2-4 5-100 0.530 5-100 0.1-0.25 填充柱 530系列柱 细孔径柱 填充柱 开管柱（毛细管柱） 壁涂 开管柱 色谱柱类型 (3)分离系统 ——色谱柱：含柱管、装填的固定相 填充柱色谱法 毛细管色谱法 一般为加强石英玻璃柱 作用：设定、控制、测量色谱柱炉、气化室、检测室三处温度 温度对气相色谱分析的影响：色谱柱的选择性、分离效率、检测器的灵敏度及稳定性 一般气化室温度应使试样瞬间气化而又不分解，一般比柱温高10~50 ℃，检测室温度略高于柱温，防止组分冷凝 色谱柱的温度控制方式 恒温 程序升温：对于沸点范围很宽的混合物， 在一个分析周期内，炉温连续地随时间由低温向高温线性或非线性变化，使不同沸点的组分各在其最佳柱温下流出，可改善分离效果。缩短分析时间 (4) 温控系统 将载气中被分离组分的量转化为易于测量的信号的装置 微分检测器：响应信号为峰形色谱图，反映了流过检测器的载气中所含试样量随时间的变化情况 响应信号（峰面积、峰高）与组分的浓