色谱法原理及高效液相色谱法发展状况.doc

色谱法原理及高效液相色谱法发展状况 前言: 色谱分析法是分析化学中获得广泛应用的一个重要分支,从20世纪初俄国植物学家茨维特提出经典液相色谱法后,色谱分析法取得迅速发展.作为色谱分析法的一个分枝,高效液相色谱法是在20世纪60年代末期,在经典液相色谱法和气相色谱法的基础上,发展起来的新型分离分析技术. 关键词: 色谱法、高效液相色谱法、分配系数、塔板理论. 1、色谱法原理 1.1 概述 色谱法早在1903年由俄国植物学家茨维特分离植物色素时采用。后来不仅用于分离有色物质，还用于分离无色物质，并出现了种类繁多的各种色谱法。许多气体、液体和固体样品都能找到合适的色谱法进行分离和分析。目前色谱法已广泛应用于许多领域，成为十分重要的分离分析手段。但不管属于哪一类色谱法，其共同的基本特点是具备两个相：不动的一相，称为固定相；另一相是携带样品流过固定相的流动体，称为流动相。当流动相中样品混合物经过固定相时，就会与固定相发生作用，由于各组分在性质和结构上的差异，与固定相相互作用的类型、强弱也有差异，因此在同一推动力的作用下，不同组分在固定相滞留时间长短不同，从而按先后不同的次序从固定相中流出。 1.2色谱法分类 1.2.1 按两相状态分类 气体为流动相的色谱称为气相色谱（GC），根据固定相是固体吸附剂还是固定液（附着在惰性载体上的一薄层有机化合物液体），又可分为气固色谱（GS C）和气液色谱（GLC）．液体为流动相的色谱称液相色谱（LC）。同理，液相色谱亦可分为液固色谱（LSC）和液液色谱（LLC）．超临界流体为流动相的色谱称为超临界流体色谱（SFC）。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，这种化学键合固定相的色谱又称化学键合相色谱（CBPC）。 1.2.2按分离机理分类 利用组分在吸附剂（固定相）上的吸附能力强弱不同而得以分离的方法，称为吸附色谱法。利用组分在固定液（固定相）中溶解度不同而达到分离的方法称为分配色谱法。利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力大小不同而达到分离的方法，称为离子交换色谱法。利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择渗透而达到分离的方法，称为凝胶色谱法或尺寸排阻色谱法。最近，又有一种新分离技术，利用不同组分与固定相（固定化分子）的高专属性亲和力进行分离的技术称为亲和色谱法，常用于蛋白质的分离。 1.2.3 按固定相的外形分类 固定相装于柱内的色谱法，称为柱色谱。固定相呈平板状的色谱法，称为平板色谱，它又可分为薄层色谱和纸色谱。 1.3 色谱流出曲线及有关术语1.3.1流出曲线和色谱峰 如果进样量很小，浓度很低，在吸附等温线的线性范围内，色谱峰如果对称，可用Gauss正态分布函数表示： 式中：C—不同时间t时某物质的浓度，C0—进样浓度，tr—保留时间，σ—标准偏差。 1.3.2基线 是柱中仅有流动相通过时，检测器响应讯号的记录值，稳定的基线应该是一条水平直线． 1.3.3峰高 色谱峰顶点与基线之间的垂直距离。 1.3.4保留值 1.3.4.1死时间tM 不被固定相吸附或溶解的物质进入色谱柱时，从进样到出现峰极大值所需的时间称为死时间。因为这种物质不被固定相吸附或溶解，故其流动速度将与流动相的流动速度相近．测定流动相平均线速ū时，可用往长L与tM的比值计算。 1.3.4.2保留时间tR 试样从进样开始到柱后出现峰极大点时所经历的时间，称为保留时间.它相应于样品到达柱末端的检测器所需的时间. 1.3.4.3调整保留时间tR′ 某组份的保留时间扣除死时间后称为该组份的调整保留时间，即 tR′ = tR-tM 由于组份在色谱柱中的保留时间tR包含了组份随流动相通过柱子所需的时间和组份在固定相中滞留所需的时间，所以tR′实际上是组份在固定相中停留的总时间．保留时间可用时间单位（如s）或距离单位（如cm）表示。 保留时间是色谱法定性的基本依据，但同一组份的保留时间常受到流动相流速的影响，因此色谱工作者有时用保留体积等参数进行定性检定． 1.3.4.4死体积 VM 指色谱柱在填充后，柱管内固定相颗粒间所剩留的空间、色谱仪中管路和连接头间的空间以及检测器的空间的总和．当后两项很小而可忽略不计时，死体积可由死时间与流动相体积流速F0（L／min）计算： VM = tM·F0 1.3.4.5保留体积 VR  指从进样开始到被测组份在柱后出现浓度极大点时所通过的流动相体积。保留体积与保留时间t。的关系如下：