文档介绍：2017/11/20
滁州学院材料与化学工程学院
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教学要求
了解高效液相色谱仪的一般构造流程及部件
熟悉高效液相色谱法色谱条件的选择
掌握液相色谱的各种分离机理及适用对象
掌握各种检测器的原理及特性
掌握常用液相色谱固定相及流动相的特性及选用原则
学时:4学时
第3章高效液相色谱法 (High Performance Liquid Chromatography,HPLC)
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液相色谱是以液体为流动相的色谱方法。
现代液相色谱采用高压输液系统输送流动相,且分析速度快、分离效率高。
故称高效液相色谱法(HPLC);又称高压或现代液相色谱法
(High Performance Liquid Chromatography)
HPLC则适合于分析用气相色谱难以分析的物质。
如挥发性差、极性强、具有生物活性、热稳定性差的物质。
因此,HPLC的应用范围已经远远超过气相色谱。
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特点:
高压:采用高压输液设备,(150~350)× 105 Pa
高速:分析速度快;
高效:柱效很高。(n>30000)
可以在数分钟内完成数百种物质的分离。
高灵敏度:10-9g (UV);10-11g (荧光检测)
局限性:
设备昂贵
维持费较高(柱填料和流动相价格高)
§2-1 高效液相色谱法的特点
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HPLC与GC的比较
分析对象及范围:
GC:气体和低沸点的稳定化合物。(~20%)
HPLC:高沸点、高分子量的稳定或不稳定化合物(~80%)
流动相的选择:
GC:有限的几种气体,只运载作用,对组分作用小;
HPLC:液体或各种液体的混合,可供选择的机会多。
流动相除了起运载作用外,还可与组分作用。
操作温度:
GC:需较高温度;
HPLC:室温下进行。
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§3-2 影响色谱峰扩展及色谱分离的因素
1、涡流扩散项 He
He = 2λdp
同GC:λ:填充不规则因子,dp :填充物平均直径。
2、纵向扩散项 Hd
Hd=CdDm/u
Cd为常数,Dm为扩散系数,u为流动相线速度。
液体扩散系数Dm比气体Dg小得多(小10-4~10-5)
H = A + B / u + C·u
He
∴ HPLC中:Hd的影响通常可以忽略
Hd
而GC中,纵向扩散项很重要
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3、传质阻力项
(1)固定相传质阻力项
Cs:常数(与k有关),Ds为扩散系数,df 固定液厚度
固定相引起峰扩展解决办法:
液液分配色谱:
使用薄的固定相
吸附、排阻和离子交换色谱:
使用小颗粒填料。
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(2)流动相传质阻力项
①流动相中传质阻力相Hm
H = He + Hd+Hs+Hm+Hms
Hd可以忽略
Cm:常数(与k有关,其值取决于柱直径、形状和填充的填料结构)
Dm:流动相中扩散系数,dp :为填充物的平均直径
②滞留的流动相中传质阻力相Hsm
多孔固定相造成的部分流动相滞留。
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HPLC和GC的H-u图十分相似,区别是:
HPLC板高H比GC小一个数量级,说明HPLC柱效高
对于HPLC,为了取得良好的柱效,流速不一定要很高。
减小填料孔穴深度
用低粘度溶剂作流动相
采用低速流动相
(通常: u=1mL/min)
降低H,提高柱效的方法
H小,柱效高
B/u小,u无需高
减小填料粒度
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根据固定相和分离机理的不同,液相色谱法可分为:
1、液液分配色谱法(LLC)
2、液固吸附色谱法(LSC)
3、离子对色谱法(IPC)
4、离子交换色谱法(IEC)
5、离子色谱法(IC)
6、空间排阻色谱法(SEC)
§2-3高效液相色谱法主要类型及分离原理
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1、液—液分配色谱及化学键合相色谱
液—液分配色谱:
基于组分在两相间多次分配产生差速迁移实现分离。
固定相:载体+固定液
载体:硅胶;
为了避免固定相流失,固定相和流动相极性要相差大
(与GC不同, GC:极性相似相溶)
正相色谱:
固定液为极性,流动相为非极性
反相色谱:
固定液为非极性,流动相为极性。
由于液—液分配色谱固定相易流失,现已被化学键合相色谱所替代。
H2O、甲醇等使用方便;价格便宜
应用