色谱分析法第七章三 液相色谱分离方法.ppt
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1、1,第七章 液相色谱分离方法,2,7.1固定相的作用 在液相色谱中通常都强调流动相的作用,如流动相的极性、选择性和优化等,这是因为在液相色谱中流动相参与柱色谱过程的分配作用,而且组分的最佳分离在很大程度上取决于流动相的选择和优化,并因此而忽略了柱子在液相色谱分离过程中的作用。其实液相色谱的发展主要是柱子和固定相的发展,色谱分离技术的开拓和商业竞争的焦点往往集中于固定相和柱子。固定相和柱子是两个相关而又不尽相同的两个问题,柱子包括固定相,但柱子还有柱型、柱尺寸、柱材料以及像离子色谱中的柱配置等问题。 天然化合物多种多样,它们可以按分子大小、极性、离解度和空间结构等方法分类,而这些化合物又通常可被
2、某一溶剂溶解,甚至在溶液中解离。而其中固定相在不同类化合物的分离中起着相当重要的作用,它决定了物质的分离过程,也决定了流动相的基本性质。,3,7.2吸附色谱 吸附色谱(Adsorption Chromatography),文献中也称之为液固色谱(Liquid Solid Chromatography)或正相色谱(Normal Phase Chromatography)。吸附一词可能更准确地反映这类分离过程的本质,并与液相色谱的其他技术相区别。 7.2.1分离原理 7.2.2固定相 吸附色谱中目前最常用的固定相是硅胶,其次是氧化铝,为了某些样品的分离,也使用苯乙烯二乙烯苯等聚合物作为吸附剂。硅胶
3、表面的SiOH是最主要的吸附点,氧化铝中Al3+是显著的吸附中心。选择吸附剂的原则是样品的性质和吸附剂本身具有的品质。这些品质包括颗粒形状、颗粒直径、表面积、孔径以及吸附剂表面的酸碱性等。附表7.1中列出了部分吸附剂的商品名称、特点和生产厂家,以硅胶为主。,4,7.2.3流动相 在吸附色谱中,固定相是极性吸附剂,因此流动相多以非极性溶剂为主。可作为流动相的溶剂很多,根据式(7.5)可以把它们按照0的大小排列成表(见表6.7),这种排列称为洗脱系列。这个表所列的数据是在氧化铝柱上测定的,使用硅胶柱时顺序不变,0SiO2 的数值相当于0Al2O3的0.8倍左右。 这些溶剂大致可分为3类:一类是非极
4、性的,如正己烷等烃类;一类是中等极性的,主要是卤代烷、酯类;一类是极性的,醇和乙腈;等等。水虽然是极性很强的溶剂,但水分子会永久地吸附在吸附剂的表面,导致活性降低而失去分离作用。,5,图7.1 二元混合物的溶剂强度(SiO2O2),6,7.2.4溶质的保留 功能团的极性越大,吸附作用越强,水的氢键作用甚至导致永久性吸附。 图7.2 吸附色谱(硅胶柱)流动相对溶质保留的影响,7,在功能团相同的情况下,分子的体积由于和数目的不同而不同。 同分异构体,主要指几何异构体,由于空间结构的差别,在吸附剂表面上的吸附强度相差很大。 7.3分配色谱 分配色谱(Partition Chromatography)
5、以溶质在流动和固定两相中的分配为基础。在现代液相色谱中分配色谱大致分为两类:一类类似气液色谱,把固定液涂布于惰性担体上,为液液分配色谱。但在液相色谱中流动相是液体,由于固定液在流动相中的溶解而不能稳定地保持在担体上而给操作带来麻烦;另一类使用键合固定相,即把有机化合物的一部分通过化学反应键合在担体的表面上,而克服了固定液的流失现象,因此,使用这类固定相的色谱过程也称为键合相色谱(Bonded Phase Chromatography)。,8,7.3.1分离原理 在分配色谱中流动相和固定相是互不相溶的两种液体,溶质既溶解于固定相,也溶于流动相中,并根据在两相中的溶解度不同而分布于两相中,类似液液
6、萃取过程。 7.3.2固定相 )载体 图7.3 硅胶表面化学,9,)键合反应 )固定相的性质 7.3.3流动相 图7.4反相HPLC主要溶剂与水混合时溶剂强度的比较, ACN乙腈,MeOH甲醇,THF四氢呋喃,10,2)正相色谱 )反相色谱 图7.5 反相HPLC中流动相pH值对组分分离的影响,11,图7.6离子强度对PTH(乙内酰苯硫脲) 组氨酸(H)和精氨酸(R)衍生物保留的影响,12,7.3.4溶质的保留 以键合固定相为基础的分配色谱,特别是反相色谱,由于流动相选择的随意性,可分析的样品范围非常广。 7.4离子对色谱 离子对色谱(IonPair Chromatography)源于液液萃取
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