ppt课件)色谱技术及相关设备知识培训课件pptx
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1、色谱技术及相关设备色谱技术及相关设备生物仪器分析生物仪器分析色谱（又称色谱法）又称色谱分析、色谱分析、色谱分析和色谱分析。它是一种分离分析方法，大范围的应用于分析化学、分析化学、有机化学、有机化学、生物化学和生物化学等领域。它有十分普遍的应用。利用混合物中不同组分的分配系数（或吸附系数、渗透性等）和混合物中不同组分的分配系数（或吸附系数、渗透性等）的差异，以确保没有差异，使不同组分在相对运动的两相中重复分布，而同一组分在相对运动的两相中重复分布，分析方法实现分离。分析方法实现分离。色谱的发展色谱的发展色谱的分类色谱流出曲线及相关术语色谱流出曲线及相关术语色谱原理色谱内容摘要色谱始于20世纪初，经历
2、了整整一个世纪，色谱法始于20世纪初，经过整整一个世纪的发展，已成为最重要的分离分析科学。今天，它慢慢的变成了最重要的分离和分析科学。它已大范围的应用于石油化学工业、有机合成、生理生化、医药卫生、环境保护，甚至航天工业、生理生化、医药卫生、环境保护、甚至太空探索等领域。等等。一滴含有混合颜料的溶液滴在一块布或一张纸上。随着溶液的发展，人类能观察到一块布或一张纸。随着溶液的发展，人类能逐个观察同心环。虽然古人对这一现象有了初步的认识，并有了一些简单的应用，但这种色谱现象还是可以观察到的。人们有了初步的了解和一些简单的应用。俄罗斯植物学家对色谱分离方法的研究始于190119001年，两年后发表了研究成果。
3、两年后，他发表了自己的研究成果一种新的吸附现象及其在生化分析中的应用，本文提出了吸附现象及其在生化分析中的应用，提出了利用吸附原理分离植物色素的新方法。三年后，他介绍了这种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，显然，“色谱法”一词来自希腊语。它由希腊语中的“chromachroma”和“grapherin”两个词根组成。派生词有词根，派生词是色谱仪、色谱仪、色谱仪、色谱仪、色谱仪等由（色谱仪）等组成，因其开创性的工作，被誉为色谱之父、色谱之父。以他的名字命名的茨威特奖也成为色谱领域的最高奖项和色谱领域的最高荣誉奖。荣誉奖。色谱法发明后的头二三十年，发展非常缓慢。在液相色谱发明
4、后的最初二三十年里，它的发展非常缓慢。液固色谱的逐步发展有赖于Tiselius（1948年诺贝尔化学奖获得者）和Claesson-Claesson的努力，他们开创了液相色谱的迎头法和置换法更换方法。分配色谱Distributive Chromography是由英国著名科学家Martin和Synge-Synge创立的。他们正是因为这个原因而成立的，并在1952年、1952年和1952年获得了诺贝尔化学奖。1941年，Martin和Synge以水饱和硅胶为固定相，以含乙醇的氯仿为流动相分离乙酰氨基酸。在他们的论文中，他们预测了用气体代替液体作为流动相来分离各种化合物的可能性。1951年，Mart
5、in和James报告使用自动滴定仪作为脂肪酸分析的检测器，并建立了气液色谱法。1958年，戈雷首次提出了分离效率高的毛细管柱气相色谱法，并发明了玻璃毛细管拉丝机。此后，气相色谱法得到了迅速的发展，超过了最早发明的液相色谱法，而今天常用的气相色谱检测器几乎是在20世纪50年代发展起来的。20世纪70年代发明了石英毛细管柱与固定液交联技术。随着电子技术和计算机技术的发展，气相色谱仪也在不断的发展和完善。到目前为止，最先进的气相色谱仪已实现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。色谱的名称来源于石油醚石油醚（流动相，流动相）碳酸钙（固定相，固定相色谱带色谱起源于20世纪初。1906年，
6、俄罗斯植物学家Mikhail zwitt用碳酸钙填充垂直玻璃管，用石油醚对植物色素提取物进行洗脱，经过一段时间的洗脱，植物色素在碳酸钙柱中分离，从一条带分散到多条平行带。气相色谱和色谱理论的出现1952年气相色谱和色谱理论的出现Martin和James提出了用气体作为流动相进行色谱分离的思想。以硅藻土吸附的硅油为固定相，氮气为流动相，对几种小分子量挥发性有机酸进行分离。气相色谱的出现，使色谱技术从原来的定性分离方法发展到具有分离功能的定量测定方法，极大地促进了色谱技术和理论的发展。与早期的液相色谱相比，气相色谱对设备的要求更高，促进了色谱技术的机械化、标准化和自动化；气相色谱需要专用的、灵敏度
7、更高的检测装置，促进了检测器的发展；气相色谱的标准化使色谱理论应运而生。在研究气相色谱行为的过程中，形成了在色谱理论中占有主体地位的塔板理论、vandeemter方程、保留时间、保留指数、峰宽等概念。高效液相色谱（HPLC）20世纪60年代，为了分离蛋白质、核酸等不易挥发的大分子物质，将气相色谱的理论和方法重新引入到经典的液相色谱中。20世纪60年代末，Cochran、Haber、hovas、puhese、lipsk等开发了世界上第一台高效液相色谱，开启了高效液相色谱的时代。高效液相色谱（HPLC）利用粒径更细的固定相填充色谱柱，增加柱板数，高压驱动流动相，使需要数天甚至数月的分离工作在数小时
8、甚至数十分钟内完成。1971年，Cochran等人出版了一本关于液相色谱现代实践的书，标志着高效液相色谱法（HPLC）的正式建立。色谱的发展色谱的分类色谱流出曲线及相关术语色谱流出曲线及相关术语色谱原理色谱内容摘要色谱分类（GC）（GC）液相色谱（LC）（LC）超临界流体色谱法（SFC）（SFC）22根据固定相的形状，柱色谱法、平板色谱法、平板色谱法、吸附色谱法：吸附色谱法：利用吸附剂对不同组分吸附性能的差异进行分离，常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、聚酰胺等具有吸附活性的物质。包括气固吸附色谱法和液固吸附色谱法。分配色谱法：分配色谱法：根据不同组分的两相分配系数的差异进行分离。常用的载体有硅胶、硅
9、藻土、硅镁吸附剂和纤维素粉，包括气液分配色谱和液液分配色谱。3按分离机理可分为：离子交换色谱离子交换色谱离子交换色谱的固定相是一些带电基团，这些带电基团通过静电作用与带相反电荷的离子结合。若还有别的它包括气液分配色谱法和液液分配色谱法。3按分离机理可分为：离子交换色谱离子交换色谱离子交换色谱的固定相是一些带电基团，这些带电基团通过静电作用与带相反电荷的离子结合。如果在流动相中有其它电荷相反的离子，根据质量作用定律，这些离子将与固定相上的反离子交换。当固定相群带正电荷时，其交换离子为阴离子，这种离子交换剂为阴离子交换剂；固定相的带电基团是带负电的，能与流动相交换的离子是阳离子。这种离子交换器叫
10、做阳离子交换器。排阻色谱法：排阻色谱法：采用化学惰性多孔凝胶作为固定相，根据固定相对样品的分子体积阻隔效果的不同实现分离。当分子进入色谱柱时，不同组分按其大小进入色谱柱，不同组分按其大小进入相应的孔径。大于所有孔径的分子不能进入相应的孔径，大于所有孔径的分子不能进入填料颗粒，在色谱过程中没有被保留，在色谱过程中没有被保留，最早被流动相洗脱到柱外，根据结果得出，在柱外的保留时间最早比流动相短；小于所有孔径的分子可以自由进入填料空间；小于所有孔径的分子可以自由进入填料表面的所有孔径，在柱内的停留时间比较久，而填料表面的所有孔径的分子在柱内的停留时间比较久，表现出较长的停留时间；根据分子的大小，剩余分子的保
11、留时间较长；其他分子按分子大小顺序洗脱。依次洗脱。1.1色谱法的发展2.2色谱法的分类3.3色谱法流出曲线色谱法原理色谱法流出曲线基线如果进样量在吸附等温线的线性范围内，如果色谱峰是对称的，可用高斯正态分布函数表示：式中：一种物质在不同时间t的C浓度，C0进样浓度，TR保留时间，标准偏差。）（2 1 Exp 2 20 R TTC C 1.基线是当柱中只有流量时检测器响应信号的记录值。也就是说，图41中OT线的稳定基线.峰高与基线的垂直距离用H表示。如图41所示，Ba 3的面积宽度是色谱柱中各组分谱带扩展的函数，它反映了
12、色谱操作条件的动力学因素。测定色谱峰面积宽度的方法有三种：（1）标准偏差标准偏差为0.607倍峰高时色谱峰宽度的一半，如图41中EF距离的一半所示（2）半峰宽半峰宽W1/2为半峰高对应的峰宽，如图41所示。GH与标准偏差的关系为：W1/2=2.354（3，3），如图41所示，ij距离与标准差的关系为：w=4 2/1 7.1 WW保留值保留值定性1 1死时间t t0 0死时间死时间-（死时间）-未被固定相吸附或溶解的物质进入色谱柱时非保留组分的保留时间，从进样到最大峰值的时间称为停滞时间，如图41中OA所示。由于该物质不被固定相吸附或溶解，其流速将接近流动相的流速。在测定流动相的平均线的比值来计算。流动相流动相平均线保留时间t tr r从进样开始到柱后最大峰的时间称为保留时间，如图41 ob所示，保留时间保留时间保留时间保留时间保留时间是色谱定性分析的基本依据，但同一组分的保留时间往往受流动相流速的影响，因此，色谱工作者有时使用保留体积和其他参数进行定性验证。44死体积V V0 0是指柱管中固定相颗粒之间的剩余空间、色谱管与连接件之间的空间以及柱填充后检测器的空间之和。后两项很小，可忽略不计，死体积可以从死时间和流动相流速计算得出：V0=t0f055保留体积V VR R是从进样开始到柱后组分最大浓度点的流动相体积。保护
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