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色谱.doc

色谱

夜灬凄凉的海角
2019-01-11 0人阅读 0 0 0 暂无简介 举报

简介:本文档为《色谱doc》,可适用于医药卫生领域

色谱法分离与色谱法分离是一项非常重要的化工操作并且在很多学科中都是不可避免的。而色谱是一种最重要的物理化学分离方法它能分离性质相近的多组分的复杂混合物而这是其他分离方法无法实现的也正是由于色谱学的发展色谱理论的形成导致分离这一操作发展成为一门学科可以说色谱学是现代分离科学(separationscience)的基础。本文就从各种色谱方法的分类及其基本原理和色谱的定量、定性分析出发来简要介绍一下色谱分析法。早期的经典柱色谱主要作为一种分离技术现代高效色谱柱技术和高灵敏度色谱检测技术的发展使分离与检测相结合。而色谱已成为高效、高灵敏应用最广的分离分析方法。气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)、高效毛细管电泳(HPCE)是现代色谱分析或分离分析的典型代表。色谱分析所需试样量少试样量通常为mg,μg乃至更少可测定混合物中含量极低的痕量成分。分析分离常在极微小体系内完成满足当前微分离(microseparation)技术的发展趋势。分离是色谱分析的主体或核心所有色谱分离体系都是由两相组成即固定不动的固定相和在外力作用下带着试样通过固定相的流动相。淋洗色谱过程流动相以一定速率连续流经色谱柱被分离试样注入色谱柱柱头试样各组分在流动相和固定相之间进行连续多次分配由于组分与固定相和流动相的作用力的差别各组分以不同的时间流出柱子从而达到分离的目的。下图是混合物两组分色谱分离示意图。(a)色谱柱内分离(b)柱内分离个阶段柱后检测器输出检测器信号上图中t为死时间(流动相流经色谱柱的平均时间)t、t分别为、的保留时间(进样到柱后洗出试样最大浓度的时间)。.色谱法分类色谱最基本的分类方法是基于两相的物理形态、固定相性质和结构、分离组分或溶质在色谱体系迁移中两相间的平衡类型或作用机理。一般按流动相为液态、气态、超临界流体分为液相色谱、气相色谱、超临界流体色谱然后在进一步根据固定相性质分为各种色谱方法。下表给出色谱法的基本类型。一般分类流动相固定相色谱方法平衡类型样品类型液相色谱(LC)液体(分为有机相、水相和缓冲盐类)涂渍在固体上的液体液液分配色谱分配高沸点、热不稳定、生物活性、高分子化合物及无机离子化合物(占有机物总数的)固体表面键合有机物键合相色谱分配(疏水)固体液固吸附色谱吸附离子交换剂离子交换色谱离子交换多孔固体凝胶体积排阻色谱分配(筛分)气相色谱(GC)气体(一般是不与样品涂渍在固体上的液体气相色谱分配气体和沸点低、热稳定性好的化合物(占化合物总数的)发生反应的惰性气体如固体表面键合有机物键合相色谱分配氮气)固体气固吸附色谱吸附超临界流体色谱(SFC)超临界流体(一般用CO)固体表面键合有机物 分配高沸点、低挥发性化合物         色谱定性分析保留值定性(与已知物对照定性)色谱保留值与分子结构有关但缺乏典型的分子结构特征因而此种方法只能鉴定已知物不能鉴定未知的新化合物。在一定色谱条件下每个化合物具有一定的保留值在相同色谱条件下用已知化合物(实验室中常称为标准样品)与试样中色谱峰对照定性看出峰位置是否一致或将标样加入试样中导致色谱峰增高定性这是色谱基本定性方法。当然也有可能不同的化合物出峰位置相同此时要准确的鉴定一个色谱峰是某个化合物常需改变色谱条件主要是改变固定相或流动相的组成即在两种色谱系统上定性称为双柱或双色谱体系定性。两种色谱系统上不同化合物具有相同的保留时间的概率降低可提高定性的可靠性。选择性检测响应定性与色谱联用技术单独的色谱只能做为分离手段鉴定化合物也只能用上述间接的定性方法要想直接鉴定化合物就需配置检测器或与一些结构分析仪器联用。一般配置的检测器分为通用型和选择性检测器前者对所有化合物均有响应后者只对某些类型化合物有响应。如气相色谱仪的热导检测器(TCD)属通用型检测器氢火焰离子化检测器(FID)只对有机物有响应。高效液相色谱仪的示差折光检测器(RI)属通用型检测器紫外检测器(UV)只对含芳环、共轭结构的化合物有响应。而色谱结构分析仪器联用将结构分析仪器作为色谱检测器色谱的高分离能力与结构分析仪器的成分鉴定能力相结合使各种色谱联用技术成为当今最有效的复杂混合物成分分离、鉴定技术。不仅可对混合物成分定性也可定量测定。其中发展最早、应用最广的是色谱质谱(MS)联用仪器。GCMS、HPLCMS已成为有关化学、生物医药学等实验室常规分析仪器设备。此外色谱傅立叶变换红外光谱(FTIR)、色谱核磁共振波谱(NMR)、色谱发射光谱(EM)联用仪等均已商品化。色谱定量分析色谱定量分析是根据检测响应信号大小测定试样中各组分的相对含量。定量分析的依据是每个组分的量(质量或体积)与色谱检测器的响应值呈正比一般与峰高或峰面积响应呈正比。通常色谱峰高反比于色谱峰宽度峰宽度正比与保留时间。在试样和标样平行分析时必须严格控制柱温、流动相流速、进样速度等色谱条件以不改变峰宽才能获得准确的峰高测定结果。操作条件对峰面积的影响比峰高小。一般保留值小、峰宽窄且难以准确测量的组分可按峰高定量。多数情况下按峰面积定量为宜。现在色谱仪器配置的数字积分仪或色谱工作站可直接提供色谱峰高、峰面积等定量数字化信息可按不同定量方法给出各组分定量数据且其准确度一般高于手工测量。定量方法标准校正法或外标法最直接的定量方法是配制一系列组成与试样相近的标准溶液。一般外标法的标准曲线的绘制是以不同标准样品的溶度c或质量m为横坐标峰面积或峰高度Peaksize为纵坐标按标准溶液色谱图可求出每个组分浓度或量与相应峰面积或峰高度校准曲线。按相同色谱条件下试样色谱图相应组分峰面积或峰高根据校准曲线可求出其浓度或量是应用最广、易于操作、计算简单的定量方法。这是一个绝对定量校正法标样与测定组分为同一化合物分离、检测条件的稳定性对定量结果影响很大。为获得高定量准确性定量校准曲线经常重复校正是必须的。但是在实验室中无法保证仪器多次测样都准确无误所以这对外标法的试样一直都是一个困难。实验室中常采用内标法定量。内标法  选择一个一般不存在试样中的合适内标化合物。要求内标物是高纯化合物与试样中各组分很好分离且不与组分发生化学反应分子结构、保留值与检测响应最好与待测组分相近。内标法是一个相对定量校正法分离、检测条件对定量结果影响不如外标法敏感。内标法可获得高定量准确度因为不需定量进样可避免定量进样带来的某些不确定因素。特别适用于测量含量差别很大的各组分及除待测组分外有些组分未能洗出或有些组分在检测器上没有响应的试样。一般内标法的标准曲线的绘制是以不同标准样品的溶度c或质量m为横坐标所测试样与内标峰面积或峰高度的比值PeaksizePsstd为纵坐标按标准溶液色谱图可求出每个组分浓度或量与内标峰面积或峰高度的比值在通过与已知内标浓度或量的换算得知试样的浓度或量。峰面积归一化法归一化法不必称样和定量进样可避免由此引起的不确定因素。分离条件在一定范围内对定量准确度影响较小适用于多组分同时定量测定。但在合理时间内全部组分洗出并已知定量校正因子其应用受一定限制。一般分类流动相固定相色谱方法平衡类型样品类型液相色谱(LC)液体(一般有有机相、水相和缓冲盐类)涂渍在固体上的液体液液分配色谱分配高沸点、热不稳定、生物活性、高分子化合物及无机离子化合物(占有机物总数的)固体表面键合有机物键合相色谱分配(疏水)固体液固吸附色谱吸附离子交换剂离子交换色谱离子交换气相色谱(GC)气体(一般是不与样品发生反应的惰性气体如氮气)涂渍在固体上的液体气相色谱分配气体和沸点低、热稳定性好的化合物(占化合物总数的)固体表面键合有机物键合相色谱分配固体气固吸附色谱吸附固体表面键合有机物 分配超临界流体色谱(SFC)超临界流体(一般用CO)涂渍在固体上的液体气相色谱分配高沸点、低挥发性化合物      

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