精选]色谱技术及相关设备讲义讲稿ppt正式

  【正文】 第四讲 色谱技术及相关设备《 生物仪器分析 》色谱法（ chromatography）又称 “色谱分析 ”、 “色谱分析法 ”、 “层析法 ”，是一种分离和分析方法，在 分析化学 、有机化学、 生物化学 等领域很有广泛的应用。是利用混合物不同组分在 固定相固定相 和 流动相流动相 中分配系数 (或吸附系数、渗透性等 )的差异，使不同组分在作相对运动的两相中进行反复分配，实现分离的分析方法。色谱法1 色谱法的发展2 色谱法的分类3 色谱法流出曲线 色谱法的原理内容提要色谱法始于二十世纪初，经历了整整一个世纪的发展到今天慢慢的变成了最重要的分离分析科学，广泛地应用于许多领域，如石油化学工业、有机合成、生理生化、医药卫生、环境保护，乃至空间探索等。 将一滴含有混合 色素 的溶液滴在一块布或一片纸上，随着溶液的展开可以观察到一个个 同心 圆环出现，这种层析现象虽然古人就已有初步认识并有一些简单的应用。 Tswett俄国 植物学家关于色谱分离方法的研究始于1901年，两年后他发表了他的研究成果 一种新型吸附现象及其在生化分析上的应用，提出了应用吸附 原理 分离植物色素的新方法。三年后，他将这种方法命名为色谱法（ Chromatography），很显然色谱法 （ Chromatography）这个词是由希腊语中 ”色“的写法（ chroma）和 ”书写 “(graphein)这两个词根组成的，派生词有 chromatograph（色谱仪），chromatogram（色谱图）， chromatographer（色谱工作者）等。由 Tswett的开创性工作，因此人们尊称他为 色谱学之父 ，而以他的名字命名的Tswett奖也成为了色谱界的最高荣誉奖。色谱法发明后的最初二三十年发展非常缓慢。液 固色谱的逐步发展有赖于 瑞典 科学家 Tiselius（1948年 Nobel Chemistry Prize获得者）和Claesson的努力，他们创立了 液相色谱 的迎头法和顶替法。 分配色谱 是由著名的英国科学家 Martin和 Synge创立的，他们因此而获得 1952年的诺贝尔化学奖。1941年， Martin和 Synge采用水分饱和的 硅胶为固定相，以含有乙醇的氯仿为流动相分离乙酰基 氨基酸 ，他们在这一工作的论文中预言了用气体代替液体作为流动相来分离各类化合物的可能性。 1951年， Martin和 James报道了用自动滴定仪作检测器分析脂肪酸，创立了 气 液色谱法 。 1958年， Golay首先提出了分离效能极高的 毛细管 柱气相色谱法，发明了玻璃毛细管拉制机，从此气相色谱法超过最先发明的 液相色谱法 而快速地发展起来，今天常用的气相色谱检测器也几乎是在五十年代发展起来的。七十年代发明了石英毛细管柱和固定液的交联技术。随着电子技术和计算机技术的发展 气相色谱仪 器也在持续不断的发展完善中，到现在最先进的气相色谱仪已实现了全自动化和计算机控制，并可利用互联网实现远程诊断和控制。  “色谱法 ” 名称的由来石油醚 (流动相 )碳酸钙(固定相 )}色谱带色谱法起源于 20世纪初， 1906年俄国植物学家米哈伊尔 茨维特 用碳酸钙填充竖立的玻璃管，以 石油醚 洗脱植物色素的提取液，经过一段时间洗脱之后，植物色素在碳酸钙柱中实现分离，由一条色带分散为数条平行的色带。气相色谱和色谱理论的出现 1952年马丁和 詹姆斯 提出用气体作为流动相进行色谱分离的想法，他们用硅藻土吸附的硅酮油作为固定相，用氮气作为流动相分离了若干种小分子量挥发性有机酸。 气相色谱的出现使色谱技术从最初的定性分离手段进一步演化为具有分离功能的定量测定手段，并且极大的刺激了色谱技术和理论的发展。相比于早期的液相色谱，以气体为流动相的色谱对设备的要求更高，这促进了色谱技术的机械化、标准化和自动化；气相色谱需要特殊和更灵敏的检测装置，这促进了检测器的开发；而气相色谱的标准化又使得色谱学理论得以形成色谱学理论中有着主体地位的 塔板理论 和Van Deemter方程，以及保留时间、保留指数、峰宽等概念都是在研究气相色谱行为的过程中形成的。 高效液相色谱 1960年代，为了分离蛋白质、 核酸 等不易汽化的大分子物质，气相色谱的理论和方法被重新引入经典液相色谱。1960年代末科克兰、 哈伯 、荷瓦斯、莆黑斯、里普斯克等人开发了世界上第一台 高效液相色谱 仪，开启了高效液相色谱的时代。高效液相色谱使用粒径更细的固定相填充 色谱柱 ，提高色谱柱的塔板数，以高压驱动流动相，使得经典液相色谱需要数日乃至数月完成的分离工作得以在几个小时甚至几十分钟内完成。 1971年科克兰等人出版了 《 液相色谱的现代实践 》 一书，标志着 高效液相色谱法 （ HPLC）正式建立。1 色谱法的发展2 色谱法的分类3 色谱法流出曲线 色谱法的原理内容提要 色谱法的分类1 根据流动相的物态可分为气相色谱 (GC)液相色谱 (LC)超临界流体色谱(SFC){2 根据固定相的外形分柱色谱平板色谱{平 板 色 谱吸附色谱： 利用吸附剂对不同组分的吸附性能的差别而进行分离， 常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、聚酰胺等有吸附活性的物质。 包括气 固吸附色谱和液 固吸附色谱。分配色谱： 利用不一样的组分在两相间的分配系数的差别而进行分离， 常用的载体有硅胶、硅藻土、硅镁型吸附剂与纤维素粉等包括气 — 液分配色谱和液 液分配色谱。3 根据分离机理可分为:离子交换色谱 离子交换色谱中的 固定相 是一些带电荷的基团，这些带电基团通过静电相互作用与带相反电荷的离子结合。如果流动相中存在别的带相反电荷的离子，按照质量作用定律，这些离子将与结合在固定相上的反离子进行交换。固定相基团带正电荷的时候，其可交换离子为阴离子，这种离子交换剂为阴离子交换剂；固定相的带电基团带负电荷，可用来与流动相交换的离子就是阳离子，这种离子交换剂叫做阳离子交换剂 。排阻色谱： 用化学惰性的多孔性凝胶作固定相，按固定相对样品中各组分分子体积阻滞作用的差别来实现分离 。 当分子进入色谱柱后，它们中的不同组分按其大小进入相