导图社区 色谱分析法
色谱分析法、又称层析法,色层法,层离法。是一种物理或 物理化学分离分析方法。是先将混合物中各 组分分离,而后逐个分析。其分离原理是利 用混合物中各组分在固定相和流动相中溶解、解析、吸附、脱附或其他亲和作用性能的微小差异,当两相作相对运动时,使各组 分随着移动在两相中反复受到上述各种作用 而得到分离。色谱法已成为分离分析各种复 杂混合物的重要方法,赶快收藏学起来吧!
编辑于2020-01-13 12:59:10主要根据物质发射,吸收电磁辐射以及物质与电磁辐射的相互作用来进行分析的一类重要的仪器分析法。光学分析法是基于物质对光的吸收或激发后光的发射所建立起来的一类方法,比如紫外-可见分光光度法,红外及拉曼光谱法,原子发射与原子吸收光谱法,原子和分子荧光光谱法,核磁共振波谱法,质谱法等。本思维导图主要整理了卫生化学中的光学分析法,喜欢的小伙伴可以点个赞哦!
色谱分析法、又称层析法,色层法,层离法。是一种物理或 物理化学分离分析方法。是先将混合物中各 组分分离,而后逐个分析。其分离原理是利 用混合物中各组分在固定相和流动相中溶解、解析、吸附、脱附或其他亲和作用性能的微小差异,当两相作相对运动时,使各组 分随着移动在两相中反复受到上述各种作用 而得到分离。色谱法已成为分离分析各种复 杂混合物的重要方法,赶快收藏学起来吧!
建议收藏!下图主要整理了与卫生化学的分析数据处理与分析工作质量保证相关的内容,要点齐全,结构清晰,逻辑严密,并且还对重点知识做了特殊标记,值得收藏学习。
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主要根据物质发射,吸收电磁辐射以及物质与电磁辐射的相互作用来进行分析的一类重要的仪器分析法。光学分析法是基于物质对光的吸收或激发后光的发射所建立起来的一类方法,比如紫外-可见分光光度法,红外及拉曼光谱法,原子发射与原子吸收光谱法,原子和分子荧光光谱法,核磁共振波谱法,质谱法等。本思维导图主要整理了卫生化学中的光学分析法,喜欢的小伙伴可以点个赞哦!
色谱分析法、又称层析法,色层法,层离法。是一种物理或 物理化学分离分析方法。是先将混合物中各 组分分离,而后逐个分析。其分离原理是利 用混合物中各组分在固定相和流动相中溶解、解析、吸附、脱附或其他亲和作用性能的微小差异,当两相作相对运动时,使各组 分随着移动在两相中反复受到上述各种作用 而得到分离。色谱法已成为分离分析各种复 杂混合物的重要方法,赶快收藏学起来吧!
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色谱分析法
概论
色谱法是对混合物进行分离分析的方法,广泛应用于医药卫生、食品、环境等各个领域
固定相
色谱法中相对固定的相
流动相
携带试样混合物流过固定相的流体
色谱柱
装有固定相道德柱子
基本术语
色谱图
色谱分离过程中,样品的各组分经色谱柱流出后进入检测器,检测器将各组分浓度(质量)的变化转换为电压(电流)信号,再由记录仪记录下,电信号随时间或流动相流出体积变化的曲线,称为色谱流出曲线,又称色谱图
色谱峰
色谱图中凸出的部分
峰面积
指色谱峰与基线之间所包围的面积,A来表示
峰高
指色谱峰的顶点至基线之间的距离,h来表示
定量分析
峰宽
基线(在一定色谱条件下,仅有流动相通过检测器时产生的信号曲线,该线波动的情况反映检测器噪声的水平)宽度,是峰底峰宽Wb来表示
半高峰宽
是峰高的一般(h/2)处的峰宽,称为半宽度,用W1/2来表示
标准偏差
是正态分布色谱峰上两拐点间距离的一般,用σ表示
三者之间的关系
Wb=4σ W1/2=2.354σ
用于衡量柱效及反映色谱操作条件的动力学因素
宽度越小,表明流出组分越集中,柱效越高
保留值
保留时间tR
是某组分从进样到色谱峰出现时的时间间隔【定性参数】
死时间tM
不被固定相保留的时间
调整保留时间t'R
t'R=tR-tM
相对保留时间r2r【选择因子或分离因子】
r2r=t'R2/t'R1
r2r≠1,表明形成的两个峰的峰顶已经分开
分配系数K
在一定的温度和压力下,组分在两相间分配达到平衡时,组分在固定相的浓度cs与流动相浓度cm之比【分配系数越高,固定相浓度越高,后流出】
分配比k
在一定的温度和压力下,组分在两相间分配达到平衡时,组分在固定相的质量Ms与流动相质量Mm之比【分配比越大,固定相质量越大,柱容量大】
K与k不同是分离的先决条件【两者相差越大,越容易实现分离】
分离度R【与K、n、r2r相关】
衡量色谱柱总分离效能指标
R=1.5,完全分离
色谱图
基本理论
分配系数与保留值的关系
色谱保留值方程
塔板理论【热力学因素】
理论塔板数
理论塔板数n
有效塔板数neff
描述柱效能的指标
速率理论
H=A+B/u+Cu【H越小,柱效越好】
涡流扩散项A
A=2λdp【dp为固定相颗粒的平均直径;λ为填充不均匀因子】
分子扩散项B/u
B=2γDg【Dg组分在气相中的流动系数;γ为路径弯曲因子】
传质阻力Cu
C=Cg+CI
经典液相柱色谱法
吸附柱色谱法
分离原理
利用固定相度不同组分的吸附能力的差异,经过反复多次吸附、解吸附平衡后,各组分因吸附平衡常数K不同而产生差速迁移,从而实现分离
固定相【吸附剂】
极性
硅胶
硅羟基能与水形成氢键,生成水合硅羟基,使其吸附能力降低,或失活
氧化铝
非极性
活性炭
选择
分离弱极性物质,选强吸附剂;分离极性物质,选弱吸附剂
流动相【洗脱剂】
选择
“相似相容”原则,即分离弱极性或非极性的组分,用弱极性或非极性的流动相【ε0越大,溶剂极性越强】
分配柱色谱法
分离原理
利用溶解度c的不同
K=cs/cm【K值越大,保留作用强,后六出】
固定相与流动相的选择
正相色谱法
固定相的极性>流动相的极性
适用于
极性化合物分离;极性小先流出
反相色谱法
固定相的极性<流动相的极性
适用于
非极性或弱极性化合物;极性大先流出
离子交换柱色谱法
分离原理
利用离子交换(亲和力)原理
尺寸排阻柱色谱法
分离原理
利用排阻作用力的不同
平面色谱法
薄层色谱法
分离组分性质
固定相、流动相性质
操作条件
Rf值在0~1之间
Rf=0表明该组分不随流动相展开,停留在原点
Rf=1表明流动相对该组分的亲和力太大,与流动相同步展开移动
气相色谱法GC
概述
以气体作为流动相的色谱分析方法
分类
GSC气-固色谱法
GLC气-液色谱法
选择性好,适用性广
基本原理
混合物各组分在色谱柱中气相与液相之间的分配系数(溶解度不同),在载气的推动下,经过反复多次的分配平衡过程,K小的先流出,从而实现分离
气相色谱仪
气路系统
气源
气体净化装置
稳压恒流装置
进样系统
进样器
气化室
分离系统
色谱柱
填充色谱柱
气相色谱固定相
固体固定相
液体固定相
载体
固定液
要求
1.选择性好,对不同组分有一定的溶解度,分离效果好
2.应对被分离试样有较好的热稳定性,并且不与被分离组分发生不可逆的化学反应
3.黏度小,与组分作用快,分离速度快
4.挥发性小,不易流失
分类
固定液的极性大小可用相对极性P来表示
范围0~100
0或-1极为非极性固定液;1~20、21~40为弱极性固定液;41~60为中等极性固定液;61~80/81~100为极性固定液
选择(相似相容原理)
分离非极性或极性弱的物质
选用非极性或极性弱的固定液;组分与固体液之间的作用是色散力,低沸点先出峰
分离中等极性的物质
选用中等极性的固定液;组分与固体液之间的作用是诱导力与色散力,按沸点顺序出峰,若沸点相近时,非极性组分先流出
分离极性的物质
选用极性的固定液;组分与固体液之间的作用是取向力,极性小的先出峰
分离非极性和极性混合物
选用极性固定液;沸点相近时,非极性组分先出峰
分离含有能形成氢键的物质时
选用氢键型固定液或极性固定液;不易形成氢键的先出峰
分离复杂的难分离试样
选用两种或两种以上混用
毛细管色谱柱
柱箱
控温装置
检测系统
检测器
FID火焰离子化检测器【有机物】
注意
1.多用氮气做载气,氢气做燃气,空气做助燃气【H2: N2:空气=1:(1~1.5):10】
2.检测器的温度应高于100℃,否则水蒸气会在离子室内冷凝,造成灵敏度显著下降,影响使用寿命
优点
灵敏度高,噪声小,死体积小,线性范围宽、响应快、稳定性好
缺点
检测时试样被破坏,无法与其他仪器联用
适用于
所有能在氢火焰电离的物质(烃、脂醇、羧酸类等)
ECD电子捕获检测器
优点
高选择性、高灵敏性
适用于
含有较强电负性元素(卤素、氧、硫、氮等);对大多数烃类没有响应
NPD氮磷检测器
适用于
含氮、磷环境污染物的分析
控温装置
恒温
程序升温
气相色谱分离操作条件的选择
总分离指标
分离度R
R与r21
r21反映了固定相的选择性,选择性越好,分离越容易
改变r21的方法
改变固定相或流动相的性质和组成
降低柱温
R与k
k控制在2~10
改变k的方法
GC:适当降低柱温
LC:改变流动相性质和组成
R与n
改变n的方法
增加柱长
降低板高
柱温
定性分析
保留值定性
定量分析
分析依据
m=fXA
m=fXh
f校正因子
绝对校正因子
相对校正因子
方法
外标法
标准曲线法
单点外标法
内标法
归一化法
前提:所有组分都流出色谱柱并产生相应色谱峰时
依据:组分含量与峰面积成正比
HPLC高效液相色谱法
概念
以高压输出液体为流动相的色谱分析法
优点
高效、高速、高灵敏度、高自动化
高效液相色谱仪
高压输液系统
贮液器
高压输液泵
恒流泵
恒压泵
过滤器
压力脉动阻尼器
进样系统
分离系统
检测系统
数据记录与处理系统
辅助装置
梯度洗脱
在分离过程中,按一定程序改变流动相的配比,使溶剂极性、离子强度或pH改变,从而改进复杂样品的分离,改善峰形、缩短分析时间,提高分离效率
低压梯度洗脱(外)
高压梯度洗脱(内)
固定相
液-固吸附色谱固定相
液-液吸附色谱固定相
化学键合固定相:用化学方法把有机分子键合到载体(硅胶)表面
酯化型
硅烷化型
优点
1.柱效高
2.固定液不流失
3.提高选择性
4.适于梯度洗脱;提高分析效率
流动相
选择
液-固吸附色谱流动相
液-液吸附色谱流动相【要求流动相与固定相的极性有显著不同,以防固体液流出】
正相
常的选用弱极性溶剂;极性小的先流出
反相
流动相主体为水
依据
溶剂的极性是重要的依据
分离操作条件选择
A
B/u
Cu
H=A+Cu