色谱法概述课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《色谱法概述课件.ppt》由用户(ziliao2023)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 色谱 概述 课件
- 资源描述:
-
1、主要内容主要内容 1 1 2 23 34 45 56 6 研究植物叶子的组成时,他将植物色素的石油醚浸取液通过填充有碳酸钙的直立玻璃管,再用纯净的石油醚自上而下淋洗,随着淋洗的进行,发现不同色素向下不同色素向下移动的速度不同移动的速度不同,最后色素中各组分互相各组分互相分离分离,形成不同颜色的谱带形成不同颜色的谱带。一、色谱法的起源一、色谱法的起源 1906年年由俄国植物学家由俄国植物学家Tswett创立创立色谱柱色谱柱流动相流动相固定相固定相石油醚石油醚色谱原型装置色谱原型装置玻璃管玻璃管碳酸钙碳酸钙谱带谱带二、色谱法的发展二、色谱法的发展 色谱方法的发展色谱方法的发展 色谱理论的发展色谱理
2、论的发展1.1.色谱方法的发展色谱方法的发展1968年前后 高效液相色谱法1975年 离子色谱法80年代初 超临界流体色谱法80年代中后期 毛细管电泳法90年代后期 毛细管电色谱法目前目前 胶囊色谱、手性分离色谱、高分辨色谱、多维色谱1935年 离子交换柱色谱法1941年 液液分配柱色谱法1944年 纸色谱法1952年 气相色谱法1956年 薄层色谱法1959年 凝胶柱色谱法 2.2.色谱理论的发展色谱理论的发展 在各种色谱方法建立的同时,色谱理论也在各种色谱方法建立的同时,色谱理论也逐步发展和成熟起来。主要有逐步发展和成熟起来。主要有:塔板理论塔板理论 速率理论速率理论 气相色谱发展初期,气
3、相色谱发展初期,Martin等人借助分馏中的塔板概念,等人借助分馏中的塔板概念,把色谱柱设想为由许多塔板组成的分馏塔,把色谱分离过程把色谱柱设想为由许多塔板组成的分馏塔,把色谱分离过程比拟作分馏过程,提出了表达柱效能模式的塔板理论。比拟作分馏过程,提出了表达柱效能模式的塔板理论。0 12345LH色谱柱色谱柱V(1 1)塔板理论塔板理论L:色谱柱柱长色谱柱柱长;H:理论塔板高度理论塔板高度;V:样品体积:样品体积 气相色谱兴起之后,科学家们在实际研究中发现得气相色谱兴起之后,科学家们在实际研究中发现得到的色谱峰往往是展宽的图形,塔板理论无法解释这种到的色谱峰往往是展宽的图形,塔板理论无法解释这
4、种现象。为此,荷兰学者现象。为此,荷兰学者Van Deemter等人于等人于1956年提年提出了速率理论。出了速率理论。该理论吸收了塔板理论中理论塔板高度该理论吸收了塔板理论中理论塔板高度的概念,并同时考虑影响理论塔板高度的动力学因素的概念,并同时考虑影响理论塔板高度的动力学因素(涡流扩散、分子扩散、传质阻力、载气流速等(涡流扩散、分子扩散、传质阻力、载气流速等),),研究色谱分离过程中的动力学因素对峰展宽的影响研究色谱分离过程中的动力学因素对峰展宽的影响,对对色谱分离条件的选择具有指导意义色谱分离条件的选择具有指导意义。速率理论为气相色谱法的实践提供了理论指导,同速率理论为气相色谱法的实践提
5、供了理论指导,同时为高效液相色谱法的创建提供了启迪和依据。时为高效液相色谱法的创建提供了启迪和依据。(2 2)速率理论速率理论气相色谱气相色谱高效液相色谱高效液相色谱高效凝胶色谱高效凝胶色谱毛细管电泳毛细管电泳 经过一个世纪的发展,色谱法无论是在理论上、经过一个世纪的发展,色谱法无论是在理论上、方法上、设备上及文献资料上都已经成熟了;已被方法上、设备上及文献资料上都已经成熟了;已被广泛应用于医药卫生、食品、环境、材料、化工、广泛应用于医药卫生、食品、环境、材料、化工、农业及生命科学等各个领域,成为分离分析多组分农业及生命科学等各个领域,成为分离分析多组分混合物的极为重要的研究手段。混合物的极为
6、重要的研究手段。色谱法(色谱法(Chromatography)又叫色层法或层析)又叫色层法或层析法,是一种法,是一种分离分析技术分离分析技术,是分离分析多组分混合物是分离分析多组分混合物质的极有效的物理及质的极有效的物理及物理化学分析方法物理化学分析方法;是以试样中是以试样中各组分与固定相和流动相之间的相互各组分与固定相和流动相之间的相互作用力作用力(如吸附、(如吸附、分配、离子交换、排阻、亲和等作用力)分配、离子交换、排阻、亲和等作用力)的差异的差异为依为依据而建立起来的据而建立起来的各种分离分析方法各种分离分析方法。三、色谱法的定义、特点三、色谱法的定义、特点1、色谱法的定义、色谱法的定义
7、 固定不动的一相,称为固定不动的一相,称为固定相固定相,可以是固体或液体。可以是固体或液体。携带试样混合物流过固定相的流体称为携带试样混合物流过固定相的流体称为流动相流动相,可以可以是气体、液体或超临界流体。是气体、液体或超临界流体。内有固定相,用以分离混合物的柱管称为内有固定相,用以分离混合物的柱管称为色谱柱色谱柱。几个概念几个概念气相毛细管柱气相毛细管柱液相柱液相柱凝胶色谱柱凝胶色谱柱2、色谱法的特点、色谱法的特点分离效率高分离效率高分析速度快分析速度快灵敏度高灵敏度高样品用量少样品用量少选择性好选择性好多组分同时分析多组分同时分析分离和测定同时完成分离和测定同时完成应用广泛应用广泛易于自
8、动化易于自动化四、色谱法的分类四、色谱法的分类 按流动相和固定相的状态分类按流动相和固定相的状态分类 按固定相的操作方式分类按固定相的操作方式分类 按色谱过程的分离机制分类按色谱过程的分离机制分类 从色谱法的发展知,各种类型的色谱法很多,从色谱法的发展知,各种类型的色谱法很多,可从不同的角度对其进行分类。可从不同的角度对其进行分类。主要有以下三主要有以下三种:种:1、按流动相和固定相的状态分类、按流动相和固定相的状态分类随着色谱工作的发展,通过化学反应将固定液键合到载体表随着色谱工作的发展,通过化学反应将固定液键合到载体表面,这种采用化学键合固定相的色谱法称为面,这种采用化学键合固定相的色谱法
9、称为键合相色谱法键合相色谱法(4)流动相流动相 固定相固定相 类类 型型液体液体 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 液相色谱液相色谱LC 气相色谱气相色谱GC(1)(2)(3)SFC超临界流体色谱超临界流体色谱超临界流体超临界流体2、按固定相的操作形式分类、按固定相的操作形式分类柱色谱柱色谱平面色谱平面色谱固定相装在管柱内固定相装在管柱内固定相呈平面状固定相呈平面状填充柱色谱填充柱色谱毛细管柱色谱毛细管柱色谱按照管柱的粗细和按照管柱的粗细和固定相的填充方式固定相的填充方式高分子薄膜色谱
10、高分子薄膜色谱薄层色谱薄层色谱纸色谱纸色谱按平面材料的不同按平面材料的不同n柱色谱法柱色谱法:将固定相装在一金属或玻璃柱中或是将固定相附:将固定相装在一金属或玻璃柱中或是将固定相附着在毛细管内壁上做成色谱柱,试样从柱头到柱尾沿一个方着在毛细管内壁上做成色谱柱,试样从柱头到柱尾沿一个方向移动而进行分离的色谱法。向移动而进行分离的色谱法。n纸色谱法纸色谱法:利用滤纸作固定液的载体,把试样点在滤纸上,:利用滤纸作固定液的载体,把试样点在滤纸上,然后用溶剂展开,各组分在滤纸的不同位置以斑点形式显现,然后用溶剂展开,各组分在滤纸的不同位置以斑点形式显现,根据滤纸上斑点位置及大小进行定性和定量分析。根据滤
11、纸上斑点位置及大小进行定性和定量分析。以吸附水以吸附水分的滤纸作固定相分的滤纸作固定相n薄层色谱法薄层色谱法:将适当粒度的吸附剂作为固定相涂布在平板上将适当粒度的吸附剂作为固定相涂布在平板上形成薄层,然后用与纸色谱法类似的方法操作以达到分离目形成薄层,然后用与纸色谱法类似的方法操作以达到分离目的。的。以涂敷在玻璃板上的吸附剂作固定相以涂敷在玻璃板上的吸附剂作固定相 3、按色谱过程的分离机制分类、按色谱过程的分离机制分类 吸附色谱法吸附色谱法分配色谱法分配色谱法离子交换色谱法离子交换色谱法尺寸排阻色谱法尺寸排阻色谱法 亲和色谱法亲和色谱法生物色谱法生物色谱法(1)吸附色谱法:吸附色谱法:用固体吸
12、附剂作固定相,根据样品用固体吸附剂作固定相,根据样品中中不同组分在吸附剂上的物理吸附性能的差异不同组分在吸附剂上的物理吸附性能的差异进行分离。进行分离。如气固色谱法、液固色谱法。如气固色谱法、液固色谱法。(2)分配色谱法:)分配色谱法:用液体做固定相,根据用液体做固定相,根据不同组分在不同组分在固定相(液体)和流动相之间分配系数的不同固定相(液体)和流动相之间分配系数的不同进行分离。进行分离。如气液色谱法、液液色谱法。如气液色谱法、液液色谱法。(3)离子交换色谱法:)离子交换色谱法:固定相是离子交换剂,依据固定相是离子交换剂,依据离子型化合物中离子型化合物中各离子组分与离子交换剂各离子组分与离
13、子交换剂上表面带电上表面带电荷基团进行可逆性荷基团进行可逆性离子交换能力的差别离子交换能力的差别进行分离。进行分离。(4)尺寸排阻色谱法:)尺寸排阻色谱法:又叫凝胶色谱法或空间排阻又叫凝胶色谱法或空间排阻色谱法,用多孔性凝胶作固定相,根据色谱法,用多孔性凝胶作固定相,根据不同大小的组不同大小的组分分子在多孔性凝胶中的选择性渗透分分子在多孔性凝胶中的选择性渗透进行分离。进行分离。(5)亲和色谱法:)亲和色谱法:以在不同基体上键合多种不同特征以在不同基体上键合多种不同特征的配体作固定相(称固定化分子),的配体作固定相(称固定化分子),根据不同组分与固根据不同组分与固定相的高专属性亲和力定相的高专属
14、性亲和力进行分离。进行分离。(6)生物色谱法:)生物色谱法:采用各种具有生物活性的材料(例采用各种具有生物活性的材料(例如:酶、载体蛋白、细胞膜、活细胞等)作固定相,如:酶、载体蛋白、细胞膜、活细胞等)作固定相,利利用固定相与各种生物活性物质的选择性结合用固定相与各种生物活性物质的选择性结合进行分离进行分离。色谱法的简单分类色谱法的简单分类色谱法色谱法气相色谱法气相色谱法液相色谱法液相色谱法超临界流体色谱法超临界流体色谱法填充柱色谱法填充柱色谱法毛细管柱色谱法毛细管柱色谱法平面色谱法平面色谱法柱色谱法柱色谱法经典液相柱色谱法经典液相柱色谱法高效液相色谱法高效液相色谱法薄层色谱法薄层色谱法纸色谱
15、法纸色谱法高分子薄膜色谱法高分子薄膜色谱法色谱过程色谱过程 色谱图色谱图五、色谱法的基本原理五、色谱法的基本原理 在色谱分离过程中,当流动相携带试样对固定相做相在色谱分离过程中,当流动相携带试样对固定相做相对运动时,由于试样中各组分在固定相和流动相之间的对运动时,由于试样中各组分在固定相和流动相之间的作作用力用力(如吸附力、溶解力、离子交换力、分子排阻力和其(如吸附力、溶解力、离子交换力、分子排阻力和其他亲和力等)他亲和力等)存在微小差别存在微小差别,使得不同组分被流动相运载使得不同组分被流动相运载移动的移动的速率不同速率不同,产生产生差速迁移差速迁移,使得结构和性质有微小使得结构和性质有微小
16、差别的不同组分按先后次序从固定相中流出而分离开来。差别的不同组分按先后次序从固定相中流出而分离开来。差速迁移差速迁移是色谱分离的基础。是色谱分离的基础。下面以吸附柱色谱法为例来学习色谱分离的过程和原理。下面以吸附柱色谱法为例来学习色谱分离的过程和原理。3.固定相固定相1.试样试样2.流动相流动相.4.色谱柱色谱柱图图17-1 17-1 色谱分离过程示意图色谱分离过程示意图组分组分A比组分比组分B先从色谱柱中流出,原因是什么?先从色谱柱中流出,原因是什么?组分组分A和和B结构和性质的不同导致它们与固定相的作用力不同结构和性质的不同导致它们与固定相的作用力不同 组分组分A与固定相的吸附作用力弱,随
17、流动相迁移与固定相的吸附作用力弱,随流动相迁移的速率快,先流出色谱柱;组分的速率快,先流出色谱柱;组分B与固定相的吸附作与固定相的吸附作用力强,随流动相迁移的速率慢,后流出色谱柱。用力强,随流动相迁移的速率慢,后流出色谱柱。u 色谱分离过程色谱分离过程 在吸附柱色谱法中,固定相是固体吸附剂,吸附剂对不同在吸附柱色谱法中,固定相是固体吸附剂,吸附剂对不同的组分表现出程度不同的吸附能力。待分离的组分随流动相通的组分表现出程度不同的吸附能力。待分离的组分随流动相通过吸附剂时,由于过吸附剂时,由于吸附剂对不同组分有不同的吸附力吸附剂对不同组分有不同的吸附力,使得不使得不同组分随流动相迁移运载的同组分随
18、流动相迁移运载的速率不同速率不同,产生产生差速迁移差速迁移,最后使最后使得不同组分按先后次序流出色谱柱,实现得不同组分按先后次序流出色谱柱,实现分离分离。吸附吸附解吸附解吸附再吸附再吸附再解吸附再解吸附反复多次反复多次吸附吸附-解吸附解吸附分离分离差速迁移差速迁移吸附能力弱的组分先流出,吸附能力弱的组分先流出,吸附能力强的组分后流出。吸附能力强的组分后流出。各组分在结构和性质上的差异各组分在结构和性质上的差异微小差异积累微小差异积累较大差异较大差异作用力的差异作用力的差异 在在吸附柱色谱法吸附柱色谱法的整个分离过程中,始终贯穿着吸附的整个分离过程中,始终贯穿着吸附剂对被分离组分的剂对被分离组分
19、的吸附与解吸附作用吸附与解吸附作用。吸附剂对不同的组。吸附剂对不同的组分有不同的吸附能力,使得各组分在吸附剂上滞留的时间分有不同的吸附能力,使得各组分在吸附剂上滞留的时间不同,随流动相运动的速率不同而分离开来。分离过程是不同,随流动相运动的速率不同而分离开来。分离过程是一个一个吸附吸附-解吸附解吸附(脱附)的(脱附)的平衡平衡过程。过程。根据吸附柱色谱法的分离过程和原理可以根据吸附柱色谱法的分离过程和原理可以推断其他各种类型的色谱方法的分离过程和推断其他各种类型的色谱方法的分离过程和原理。原理。色谱分离过程的本质色谱分离过程的本质是待分离的组分在固定相和流动是待分离的组分在固定相和流动相之间分
20、配平衡的过程,不同组分在两相之间的分配不同,相之间分配平衡的过程,不同组分在两相之间的分配不同,使得各组分随流动相迁移的速度不相同,随着流动相的运使得各组分随流动相迁移的速度不相同,随着流动相的运动,混合物中的不同组分在固定相上相互分离。简言之,动,混合物中的不同组分在固定相上相互分离。简言之,色谱分离过程就色谱分离过程就是试样中的各组分在色谱柱内两相(固定试样中的各组分在色谱柱内两相(固定相和流动相)间进行相和流动相)间进行多次多次“分配分配”的过程。的过程。由吸附柱色谱法知:色谱法利用不同组分在不同相态由吸附柱色谱法知:色谱法利用不同组分在不同相态(固定相和流动相)中的选择性分配,以流动相
展开阅读全文