文档介绍:第十章 高效液相色谱法 (High Performance Liquid Chromatography,HPLC)
§10-1 概述
一、高效液相色谱法概述
高效液相色谱法(HPLC)吸取了气相色谱与经典液相色谱优点,并用现代化手段加以改进。它是在经典液相色谱基础上,引入了气相色谱的理论,在技术上采用了高压泵、高效固定相和高灵敏度检测器,因而具备速度快、效率高、灵敏度高、操作自动化的特点,因此得到迅猛的发展。目前已成为应用极为广泛的化学分离分析重要手段。
1.高效液相色谱法与经典液相色谱法的比较
高速:在分析速度上比经典液相色谱法快数百倍。由于经典色谱是重力加料,流出速度极慢;而高效液相色谱配备了高压输液设备,流速最高可达 103cm·min-1. 例如分离氨基酸,用经典色谱法,柱长约170cm,,流动相速度为30cm3·h-1,需用20多小时才能分离出20种氨基酸;而用高效液相色谱法,只需lh之内即可完成;
高效:其柱效可达3万塔板/米以上(气相色谱约2000
塔板/米),分离效率大大提高了。
2.高效液相色谱法与气相色谱法的比较
(l)气相色谱法分析对象只限于气体和沸点较低的化合物,它们仅占有机物总数的20%。对于占有机物总数近80%的那些高沸点、热稳定性差、离子型化合物及摩尔质量大的物质,目前主要采用高效液相色谱法进行分离和分析;
(2)气相色谱采用流动相是惰性气体,它与组分不产生相互作用力,仅起运载作用。而高效液相色谱法中流动相对组分可产生一定亲和力,并参与固定相对组分作用的剧烈竞争,流动相对分离起很大作用,因此,可选用不同极性的液体,选择余地大,相当于增加了一个控制和改进分离条件的参数,这为选择最佳分离条件提供了极大方便;
(3)气相色谱一般都在较高温度下进行的,而高效液相色谱法则经常可在室温条件下工作;
高效液相色谱法的仪器设备费用昂贵,操作严格,这是它的主要缺点。
二、 影响液相色谱分离的因素
气相色谱所讨论的基本概念及基本理论,如:保留
值,分配系数,分配比,分离度,塔板理论,速率理
论等与液相色谱一致,但液相色谱流动相为液体,其
扩散系数,粘度,密度等与气体均有很大的差别,都
将对色谱分析过程产生影响。
该式与气液色谱速率方程的形式基本一致,主要区别在液液色谱中纵向扩散项可忽略不计,影响柱效的主要因素是传质阻力项。
1、液液色谱的Van Deemter方程式:
2、液相色谱传质阻力:
(2)流动相传质阻力项
(3)流动相滞留传质阻力项
(1)固定相传质阻力项
三、提高液相色谱分离效率的措施
1、采用小而均匀的填料(担体),减小dp,
2、减小填料孔穴深度,且孔径大;
3、用低粘度溶剂作流动相;
4、适当降低流动相流速;
5、适当提高柱温;
6、减小柱前柱后死体积。
§10-2 高效液相色谱法的类型 及其分离原理
液液分配色谱 (LLPC)
化学键合相色谱(CBPC)
液固吸附色谱(LSAC)
离子交换色谱(IEC)
离子对色谱(IPC)
离子色谱(IC)
尺寸排阻色谱(SEC)
(凝胶色谱法 Gel C)
亲和色谱(AC)
高
效
液
相
色
谱
法
类
型
一、液液分配色谱法(LLPC)
及化学键合相色谱(CBPC)
1.分离原理
分离原理基本与液液萃取相同,都是根据物质在两种互不相溶的液体中溶解度的不同,具有不同的分配系数。与气液色谱一样,固定液是涂渍在担体表面;与气液色谱的不同之处在于,液相色谱的流动相种类对分配系数有较大的影响。
2、正相分配色谱和反相分配色谱
为了避免固定液的流失。要求流动相尽可能不与固定相互溶,而且两相的极性差别越显著越好。根据所用流动相和固定相的极性程度,将其分为正相分配色谱和反相分配色谱;
正相分配色谱:流动相的极性小于固定相的极性。它适用于极性化合物的分离。其流出顺序是按极性顺序流出(先小后大);
反相分配色谱:流动相的极性大于固定相的极性。它适用于非极性化合物的分离,其流出顺序与正相色谱恰好相反。