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色谱分析仪器和技术.ppt

发布:2019-02-18约7.82千字共62页下载文档
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谢国明 第三节 高效液相色谱仪 废液 分离柱 检测器 数据处理器 进样装置 温控装置 流量控制器 梯度装置 高压泵 记录仪 脱气装置 储液槽 高效液相色谱仪主要由溶剂输送系统、进样系统、分离系统(色谱柱)、温度控制系统、检测系统和数据处理与显示系统等构成。 一、溶剂输送系统 溶剂输送系统应具备宽的流速范围和入口压力范围,并能适用于所有的溶剂。 溶剂输送系统主要由液源(储液槽)、脱气装置、高压输液泵、流量控制器和梯度洗脱装置等构成。 其中: 储液槽是装溶剂的容器,必须能够容纳色谱连续工作所需要的较大量的溶剂。 脱气装置主要用于除去溶解在溶剂中的空气和其他气体。 一、溶剂输送系统 (一)高压输液泵 作用: 将洗脱液连续不断地送入分离柱以完成色谱分离过程,其性能对分离和检测均有很明显的影响。 分类: 恒压泵,常用的有直接气动泵和气动放大泵等; 恒流泵,最常用的高压泵是机械往复式柱塞泵。 一、溶剂输送系统 (二)梯度洗脱及洗脱方式 等度洗脱(isocratic elution) 在样品的分离过程中从始至终采用相同的流动相和相同的流量来完成样品分离。 梯度洗脱(gradient elution) 在色谱的分离过程中,把两种或更多的不同极性互溶的洗脱液随时间按某种变化的比例混合,使流入色谱柱的洗脱液组成作连续的改变,目的是让样品的每一个组分都在最佳分配系数的条件下分离出来,以获得较好的峰形。 一、溶剂输送系统 (三)流量控制器 柱反压 高压的流动相流经色谱柱时,与固定相产生相互作用,形成与流动相流动方向相反的作用力,即构成一个与流向相反的压力,称为柱反压,它阻碍流动相的正常流动。 流量控制器的作用是防止过高的色谱柱反压对分离造成不良影响。 二、进样系统 高效液相色谱仪进样系统的要求是能将样品有效地注入到系统里去,且不破坏在色谱柱和检测器里所建立的流量平衡。 理想的进样系统应能给系统带来最低限度的死体积,否则柱效率将受到损失。 进样装置有多种,包括注射器、多通进样阀和自动进样器。 二、进样系统 (一)注射器 直接注射器进样 进样时注射器直接插入色谱柱上端的进样器隔膜,将样品注入到色谱柱中固定相的顶端,可在不停流情况下进样。针头可顶到色谱柱口,因而死体积小,峰扩展小,有利于分离,但进样量重复性差。 隔断式注射器进样 隔断式进样器是在不进样时用隔断器将进样系统与流动相隔断开,进样时将隔断器提起,让进样系统与流动相连通,将注射器针头插到色谱柱顶端进样。流动相带着样品进入色谱柱,进样完毕马上关闭隔断器。 二、进样系统 导向头 亚硝基氟橡胶密封圈 隔断式注射进样器 洗脱液 色谱柱 二、进样系统 (二)高压进样阀 四通阀、六通阀等,承受高压的能力和密封性要求更严格。 常用的是旋转式六通阀。进样量准确、重复性好是旋转式六通阀的最大优点,其缺点是死体积较大,峰的扩展也较注射器严重。一般适于在高压条件下且样品量较大时的自动进样。 三、分离系统和温度控制系统 (一)柱管材料、几何形状和尺寸 1.材料 色谱柱管的材料有不锈钢、厚壁玻璃和石英。工作压力超过3.92MPa时,必须用不锈钢管柱。 2.形状 柱管的形状有直管柱和螺旋柱。现在基本上都采用直管柱。 3.尺寸 柱长和内径是由实际需要的分离度、压力降、分析时间以及样品量的大小综合决定的。要求柱管内壁经抛光处理,内径上下一致,以免引起流量变化。装柱时将柱内固定相上、下面与密封过滤片接触面顶紧,以免出现柱头下陷,影响柱效。 三、分离系统和温度控制系统 凝胶过滤色谱柱 不锈钢色谱柱 亲和层系色谱柱 厚壁玻璃色谱柱 三、分离系统和温度控制系统 色谱柱 1-不锈钢管柱 2,7-螺帽 3,9-压圈 4,8-密封圈 5-不锈钢过滤片 6-接头 10-细不锈钢管 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 三、分离系统和温度控制系统 (二)固定相和流动相 选择适当的流动相,可使分离效果得到改善。 正确选择流动相的基本原则: ①稳定性好,柱效率长期不变。 ②适应所采用的检测器。 ③能溶解待分离样品。 ④清洗方便。 ⑤粘度要小一些。 三、分离系统和温度控制系统 (二)固定相和流动相 1.液固吸附色谱法固定相 是一些吸附活性强弱不等的吸附剂,吸附剂大部分以硅胶为基体。 2.液液分配色谱法 在载体上涂敷一层固定液作为固定相。 正向分离:用极性固定液和非极性流动相来分析极性化合物的色谱系统。 反向分离:指用非极性固定液和极性流动相来分析非极性化合物的色谱系统。 三、分离系统和温度控制系统 (三)温度控制系统 控温装置是通过对恒温箱的温度控制来实现对色谱柱的温度控制; 一般都采用闭环负反馈的温度控制方式; 将色谱柱连同整个检测系统均放在恒温箱内,使之保持大致相同的温度,
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