❶ 四大色谱原理是什么
色谱法分类
按两相的物理状态可分为:气相色谱法(GC)和液相色谱法(LC)。气相色谱法适用于分离挥发性化合物。GC根据固定相不同又可分为气固色谱法(GSC)和气液色谱法(GLC),其中以GLC应用最广。液相色谱法适用于分离低挥发性或非挥发性、热稳定性差的物质。LC同样可分为液固色谱法(LSC)和液液色谱法(LLC)。此外还有超临界流体色谱法(SFC),它以超临界流体(界于气体和液体之间的一种物相)为流动相(常用CO2),因其扩散系数大,能很快达到平衡,故分析时间短,特别适用于手性化合物的拆分。
按原理分为吸附色谱法(AC)、分配色谱法(DC)、离子交换色谱法(IEC)、排阻色谱法(EC,又称分子筛、凝胶过滤(GFC)、凝胶渗透色谱法(GPC)和亲和色谱法,此外还有电泳。按操作形式可分为纸色谱法(PC)、薄层色谱法(TLC)、柱色谱法。四、色谱分离原理
高效液相色谱法按分离机制的不同分为液固吸附色谱法、液液分配色谱法(正相与反相)、离子交换色谱法、离子对色谱法及分子排阻色谱法。
1.液固色谱法
使用固体吸附剂,被分离组分在色谱柱上分离原理是根据固定相对组分吸附力大小不同而分离。分离过程是一个吸附-解吸附的平衡过程。常用的吸附剂为硅胶或氧化铝,粒度5~10μm。适用于分离分子量200~1000的组分,大多数用于非离子型化合物,离子型化合物易产生拖尾。常用于分离同分异构体。
2.液液色谱法
使用将特定的液态物质涂于担体表面,或化学键合于担体表面而形成的固定相,分离原理是根据被分离的组分在流动相和固定相中溶解度不同而分离。分离过程是一个分配平衡过程。
涂布式固定相应具有良好的惰性;流动相必须预先用固定相饱和,以减少固定相从担体表面流失;温度的变化和不同批号流动相的区别常引起柱子的变化;另外在流动相中存在的固定相也使样品的分离和收集复杂化。由于涂布式固定相很难避免固定液流失,现在已很少采用。现在多采用的是化学键合固定相,如C18、C8、氨基柱、氰基柱和苯基柱。
液液色谱法按固定相和流动相的极性不同可分为正相色谱法(NPC)和反相色谱法(RPC)。
正相色谱法
采用极性固定相(如聚乙二醇、氨基与腈基键合相);流动相为相对非极性的疏水性溶剂(烷烃类如正已烷、环已烷),常加入乙醇、异丙醇、四氢呋喃、三氯甲烷等以调节组分的保留时间。常用于分离中等极性和极性较强的化合物(如酚类、胺类、羰基类及氨基酸类等)。
反相色谱法
一般用非极性固定相(如C18、C8);流动相为水或缓冲液,常加入甲醇、乙腈、异丙醇、丙酮、四氢呋喃等与水互溶的有机溶剂以调节保留时间。适用于分离非极性和极性较弱的化合物。RPC在现代液相色谱中应用最为广泛,据统计,它占整个HPLC应用的80%左右。
随着柱填料的快速发展,反相色谱法的应用范围逐渐扩大,现已应用于某些无机样品或易解离样品的分析。为控制样品在分析过程的解离,常用缓冲液控制流动相的pH值。但需要注意的是,C18和C8使用的pH值通常为2.5~7.5(2~8),太高的pH值会使硅胶溶解,太低的pH值会使键合的烷基脱落。有报告新商品柱可在pH1.5~10范围操作。
正相色谱法与反相色谱法比较表
正相色谱法 反相色谱法
固定相极性 高~中 中~低
流动相极性 低~中 中~高
组分洗脱次序 极性小先洗出 极性大先洗出
从上表可看出,当极性为中等时正相色谱法与反相色谱法没有明显的界线(如氨基键合固定相)。
3.离子交换色谱法
固定相是离子交换树脂,常用苯乙烯与二乙烯交联形成的聚合物骨架,在表面未端芳环上接上羧基、磺酸基(称阳离子交换树脂)或季氨基(阴离子交换树脂)。被分离组分在色谱柱上分离原理是树脂上可电离离子与流动相中具有相同电荷的离子及被测组分的离子进行可逆交换,根据各离子与离子交换基团具有不同的电荷吸引力而分离。
缓冲液常用作离子交换色谱的流动相。被分离组分在离子交换柱中的保留时间除跟组分离子与树脂上的离子交换基团作用强弱有关外,它还受流动相的pH值和离子强度影响。pH值可改变化合物的解离程度,进而影响其与固定相的作用。流动相的盐浓度大,则离子强度高,不利于样品的解离,导致样品较快流出。
离子交换色谱法主要用于分析有机酸、氨基酸、多肽及核酸。
4.离子对色谱法
又称偶离子色谱法,是液液色谱法的分支。它是根据被测组分离子与离子对试剂离子形成中性的离子对化合物后,在非极性固定相中溶解度增大,从而使其分离效果改善。主要用于分析离子强度大的酸碱物质。
分析碱性物质常用的离子对试剂为烷基磺酸盐,如戊烷磺酸钠、辛烷磺酸钠等。另外高氯酸、三氟乙酸也可与多种碱性样品形成很强的离子对。
分析酸性物质常用四丁基季铵盐,如四丁基溴化铵、四丁基铵磷酸盐。
离子对色谱法常用ODS柱(即C18),流动相为甲醇-水或乙腈-水,水中加入3~10
mmol/L的离子对试剂,在一定的pH值范围内进行分离。被测组分保时间与离子对性质、浓度、流动相组成及其pH值、离子强度有关。
5.排阻色谱法
固定相是有一定孔径的多孔性填料,流动相是可以溶解样品的溶剂。小分子量的化合物可以进入孔中,滞留时间长;大分子量的化合物不能进入孔中,直接随流动相流出。它利用分子筛对分子量大小不同的各组分排阻能力的差异而完成分离。常用于分离高分子化合物,如组织提取物、多肽、蛋白质、核酸等。
❷ 构成色谱分离体系的三要素
构成色谱分离体系的三要素:测量器具(仪器),被测量任务,测量操作者。
色谱有多种,按固定相类型和分离原理可分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、亲和色谱、大孔吸附树脂、凝胶色谱、聚焦色谱等。最常用的是吸附色谱分离技术。
吸附色谱法是指混合物随流动相通过吸附剂(固定相)时,由于吸附剂对不同物质具有不同的吸附力而使混合物中各组分分离的方法。此法特别适用于脂溶性成分的分离。被分离的物质与吸附剂、洗脱剂共同构成吸附层析的三要素,彼此紧密相连。
极性吸附剂的吸附作用的特点:
1、被分离物质极性越强,吸附力越强。强极性溶质将优先被吸附。
2、溶剂极性越弱,则吸附剂对溶质的吸附能力越强。随溶剂极性的增强,则吸附剂对溶质的吸附力将减弱。
3、当加入极性较强的溶剂后,先前被硅胶或氧化铝所吸附的溶质可被置换而洗脱出来。
活性炭是常用的非极性吸附剂。活性炭对非极性物质具有较强的亲和力,在水中对溶质表现出强的吸附能力。从活性炭上洗脱被吸附的物质时,溶剂的极性越小,洗脱能力越强。
❸ 色谱法分几种
2. 液相色谱法 (liquid chromatography 简称 LC)用液体作流动相的色谱法。 3. 超临界流体色谱法 (SFC) 用超临界状态的流体作流动相的色谱法。 超临界状态的流体不是一般的气体或流体 , 而是临界压力和临界温度以上高度压缩的气体 , 其密度比一般气体大得多而与液体相似 , 故又称为 “ 高密度气相色谱法 ” (二)按分离原理分 1. 吸附色谱法( adsorption chromatography ): 根据吸附剂表面对不同组分物理吸附能力的强弱差异进行分离的方法。 如:气一固色谱法、液-固色谱法——吸附色谱 2. 分配色谱法 (partition chromatography ): 根据不同组分在固定相中的溶解能力和在两相间分配系数的差异进行分离的方法。 如:气-液色谱法、液-液色谱法——分配色谱 3. 离子交换色谱法(ion exchange chromatography ) 根据不同组分离子对固定相亲和力的差异进行分离的方法。 4. 排阻色谱法( size exclusion chromatography): 又称凝胶色谱法 (gel chromatography ), 根据不同组分的分子体积大小的差异进行分离的方法。 其中:以水溶液作流动相的称为凝胶过滤色谱法 ;以有机溶剂作流动相的称为凝胶渗透色谱法。 5. 亲合色谱法 (affinity chromatography) 利用不同组分与固定相共价键合的高专属反应进行分离的方法。 (三)按固定相的形式 1. 柱色谱法(column chromatography ): 固定相装在柱中 , 试样沿着一个方向移动而进行分离。 包括 填充柱色谱法:固定相填充满玻璃管和金属管中 开管柱色谱法:固定相固定在细管内壁(毛细管柱色谱法) 2. 平板色谱法 (planer chromatography ): 固定相呈平面状的色谱法。 包括 纸色谱法: 以吸附水分的滤纸作固定相; 薄层色谱法:以涂敷在玻璃板上的吸附剂作固定相。|||色谱法(又称层析法)根据其分离原理可分为:吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱与排阻色谱等。吸附色谱法是利用被分离物质在吸附剂上被吸附能力的不同,用溶剂或气体洗脱使组分分离;常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、聚酰胺等有吸附活性的物质。分配色谱是利用被分离物质在两相中分配系数的不同使组分分离;其中一相被涂布或键合在固体载体上,称为固定相,另一相为液体或气体,称为流动相。常用的载体有硅胶、硅藻土、硅镁型吸附剂与纤维素粉等。离子交换色谱是利用被分离物质在离子交换树脂上交换能力的不同使组分分离;常用的有不同强度的阳、阴离子交换树脂,流动相为水或含有机溶剂的缓冲液。分子排阻色谱法又称凝胶色谱法,是利用被分离物质分子量大小的不同导致在填料上渗透程度不同使组分分离;常用的填料有分子筛、葡聚糖凝胶、微孔聚合物、微孔硅胶或玻璃珠等,根据固定相和供试品的性质选用水或有机溶剂作为流动相。 色谱法又可根据分离方法分为:纸色谱法、薄层色谱法、柱色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法等。所用溶剂应与供试品不起化学反应,纯度要求较高。分析时的温度,除气相色谱法或另有规定外,系指在室温操作。分离后各成分的检出,应采用各品种项下所规定的方法。采用纸色谱法、薄层色谱法或柱色谱法分离有色物质时,可根据其色带进行区分,分离无色物质时,可在短波(254nm)或长波(365nm)紫外光灯下检视,其中纸色谱或薄层色谱也可喷以显色剂使之显色,或在薄层色谱中用加有荧光物质的薄层硅胶,采用荧光猝灭法检视;柱色谱法、气相色谱法和高效液相色谱法可用接于色谱柱出口处的各种检测器检测;柱色谱法还可分部收集流出液后用适宜方法测定。|||气相色谱法系采用气体为流动相(载气)流经装有填充剂的色谱柱进行分离测定的色谱方法。物质或其衍生物气化后,被载气带入色谱柱进行分离,各组分先后进入检测器,用记录仪、积分仪或数据处理系统记录色谱信号。 高效液相色谱法是用高压输液泵将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱,经进样阀注入供试品,由流动相带入柱内,在柱内各成分被分离后,依次进入检测器,色谱信号由记录仪或积分仪记录。 气相色谱和液相色谱各有其优缺点和应用范围: 气相色谱采用气体作为流动相,由于物质在气相中的流速比在液相中快得多,气体又比液体的渗透性强,因而相比液相色谱,气相色谱柱阻力小,可以采用长柱,例如毛细管柱,所以分离效率高。 由于气相色谱毋需使用有机溶剂和价格昂贵的高压泵,因此气相色谱仪的价格和运行费用较低,且不易出故障。 能和气相色谱分离相匹配的检测器种类很多,因而可用于各种物质的分离与检测。特别是当使用质谱仪作为检测器时,气相色谱很容易把分离分析与定性鉴定结合起来,成为未知物质剖析的有力工具。 气相色谱不能分析在柱工作温度下不汽化的组分,例如,各种离子状态的化合物和许多高分子化合物 气相色谱也不能分析在高温下不稳定的化合物,例如蛋白质等。 液相色谱则不能分析在色谱条件下为气体的物质,但却能分离不挥发、在某溶剂中具有一定溶解度的化合物,例如高分子化合物、各种离子型化合物以及受热不稳定的化合物(蛋白质、核酸及其它生化物质)。|||色谱法分类 (一)按两相物理状态分 1. 气相色谱法 (gas chromatography 简称 GC)用气体作流动相的色谱法。 2. 液相色谱法 (liquid chromatography 简称 LC)用液体作流动相的色谱法。 3. 超临界流体色谱法 (SFC) 用超临界状态的流体作流动相的色谱法。 超临界状态的流体不是一般的气体或流体 , 而是临界压力和临界温度以上高度压缩的气体 , 其密度比一般气体大得多而与液体相似 , 故又称为 “ 高密度气相色谱法 ”(二)按分离原理分 1. 吸附色谱法( adsorption chromatography ): 根据吸附剂表面对不同组分物理吸附能力的强弱差异进行分离的方法。 如:气一固色谱法、液-固色谱法——吸附色谱 2. 分配色谱法 (partition chromatography ): 根据不同组分在固定相中的溶解能力和在两相间分配系数的差异进行分离的方法。 如:气-液色谱法、液-液色谱法——分配色谱 3. 离子交换色谱法(ion exchange chromatography ) 根据不同组分离子对固定相亲和力的差异进行分离的方法。 4. 排阻色谱法( size exclusion chromatography): 又称凝胶色谱法 (gel chromatography ), 根据不同组分的分子体积大小的差异进行分离的方法。 其中:以水溶液作流动相的称为凝胶过滤色谱法 ;以有机溶剂作流动相的称为凝胶渗透色谱法。 5. 亲合色谱法 (affinity chromatography) 利用不同组分与固定相共价键合的高专属反应进行分离的方法。 (三)按固定相的形式 1. 柱色谱法(column chromatography ): 固定相装在柱中 , 试样沿着一个方向移动而进行分离。 包括 填充柱色谱法:固定相填充满玻璃管和金属管中 开管柱色谱法:固定相固定在细管内壁(毛细管柱色谱法) 2. 平板色谱法 (planer chromatography ): 固定相呈平面状的色谱法。 包括 纸色谱法: 以吸附水分的滤纸作固定相; 薄层色谱法:以涂敷在玻璃板上的吸附剂作固定相。|||还有一种现在常用的色谱即:高速逆流色谱,它属于液-液分配色谱。利用样品中各组分在两相溶剂间分配比的差异,进行分离。它是不用固态载体的全液态的液-液分配色谱技术.优点:高效提纯,能将样品中有效成分提纯至98%以上理论回收率为100% ,不存在样品的不可逆吸附,极大地避免了样品的变性问题操作简单,无需太多样品前处理等。相对于HPLC,溶质的分离原理仅于分配有关,避免了HPLC柱子与柱子之间的重现性差的现象。现在广泛用于天然产物的制备分离。相关书籍参考《高速逆流色谱分离技术及应用》曹学丽 编著 化学工业出版社|||一)按两相所处的状态分类 液体作为流动相,称为“液相色谱”(liquid chromatograp-hy);用气体作为流动相,称为“气相色谱”(gas chromatogr-aphy)。固定相也有两种状态,以固体吸附剂作为固定相和以附载在固体上的液体作为固定相,所以层析法按两相所处的状态可以分为: 液-固色谱(liquid-solid chromatography)液-液色谱(liquid-liquid chromatography) 气-固色谱(gas-solid chromatography) 气-液色谱(gas-liquid chromatography)(二)按层析过程的机理分类 吸附层析(adsorption chromatography )利用吸附剂表面对不同组分吸附性能的差异,达到分离鉴定的目的。分配层析(partition chromatography)利用不同组分在流动相和固定相之间的分配系数(或溶解度)不同,而使之分离的方法。 离子交换层析(ion-exchange chromatography )利用不同组分对离子交换剂亲和力的不同,而进行分离的方法。凝胶层析(gelchromatography)利用某些凝胶对于不同组分因分子大小不同而阻滞作用不同的差异,进行分离的技术。 (三)按操作形式不同分类 柱层析(colum chromatography)将固定相装于柱内,使样品沿一个方向移动而达到分离。纸层析(paper chrmatography)用滤纸作液体的载体(担体support),点样后,用流动相展开,以达到分离鉴定的目的。薄层层析(thin layper chromatography)将适当粒度的吸附剂铺成薄层,以纸层析类似的方法进行物质的分离和鉴定。 >|||色谱法根据其分离原理可分为:吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱与排阻色谱等 色谱法又可根据分离方法分为:纸色谱法、薄层色谱法、柱色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法等。
❹ 色谱分离技术的常用吸附剂
常用的极性吸附剂有:硅胶、氧化铝。硅胶显弱酸性,适于分离酸性和中性化合物,分离生物碱时需在流动相中加入适量的有机碱;氧化铝呈碱性,适于分离生物碱等碱性成分,不宜用于分离有机酸等酸性成分。极性吸附剂的吸附作用有以下特点。
1.被分离物质极性越强,吸附力越强。强极性溶质将优先被吸附。
2.溶剂极性越弱,则吸附剂对溶质的吸附能力越强。随溶剂极性的增强,则吸附剂对溶质的吸附力将减弱。
3.当加入极性较强的溶剂后,先前被硅胶或氧化铝所吸附的溶质可被置换而洗脱出来。
活性炭是常用的非极性吸附剂。活性炭对非极性物质具有较强的亲和力,在水中对溶质表现出强的吸附能力。从活性炭上洗脱被吸附的物质时,溶剂的极性越小,洗脱能力越强。一般化合物的极性按下列官能团的顺序增强:—CH2—CH2—,—CH==CH—,—OCH3,—COOR,>C==O,—CHO,—NH2,—OH,—COOH。
❺ 关于离子交换色谱法
我感觉应该选C
首先B中阳离子为+2价离子,最容易被吸附,通过试管速度最慢。
然后A和C作比较,其中A的离子半径比较大,而且配合物更易被吸附,所以A更容易被吸附。
通过比较得到C的吸附能力最弱。
❻ 简述离子交换色谱法
离子交换色谱法(ion exchange chromatography,IEC)
离子色谱分析法出现在20世纪70年代,80年代迅速发展起来,以无机、特别是无机阴离子混合物为主要分析对象。
离子交换色谱利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。离子交换色谱的固定相一般为离子交换树脂,树脂分子结构中存在许多可以电离的活性中心,待分离组分中的离子会与这些活性中心发生离子交换,形成离子交换平衡,从而在流动相与固定相之间形成分配。固定相的固有离子与待分离组分中的离子之间相互争夺固定相中的离子交换中心,并随着流动相的运动而运动,最终实现分离。
表达式
离子交换色谱的分配系数又叫做选择系数,其表达式为:
K_s=\frac{[RX^+]}{[X^+]}
其中[RX + ]表示与离子交换树脂活性中心结合的离子浓度,[X + ]表示游离于流动相中的离子浓度
分离原理
离子交换色谱(ion exchange chromatography,IEC)以离子交换树脂作为固定相,树脂上具有固定离子基团及可交换的离子基团。当流动相带着组分电离生成的离子通过固定相时,组分离子与树脂上可交换的离子基团进行可逆变换。根据组分离子对树脂亲合力不同而得到分离。
阳离子交换:
阴离子交换:
式中"--"表示在固定相上,Kxy和Kzm是交换反应的平衡常数,Z+和X-代表被分析的组分离子。M+和Y-表示树脂上可交换的离子团。
离子交换反应的平衡常数分别为:
阳离子交换:
阴离子交换:
平衡常数K值越大,表示组分的离子与离子交换树脂的相互作用越强。由于不同的物质在溶剂中离解后,对离子交换中心具有不同的亲合力,因此具有不同的平衡常数。亲合力大的,在柱中的停留时间长,具有高的保留值。
固定相
离子交换色谱常用的固定相为离子交换树脂。目前常用的离子交换树脂分为三种形式,一是常见的纯离子交换树脂。第二种是玻璃珠等硬芯子表面涂一层树脂薄层构成的表面层离子交换树脂,第三种为大孔径网络型树脂。它们各有特点,例如第二种树脂有很高的柱效,但它的柱容量不大;第三种树脂适用于非水溶液中物质的分离,因为它们的孔径和内表面积大,不需要用水溶胀,便可满意地使用。
典型的离子交换树脂是由苯乙烯和二乙烯基苯交联共聚而成:
其中,二乙烯基苯起了交联和加牢整个构型的作用,其含量决定了树脂交联度大小。交联度一般控制在4%~16%范围内,高度交联的树脂较硬而且脆,也较渗透,但选择性较好。在基体网状结构上引入各种不同酸碱基团作为可交换的离于基团。
按结合的基团不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。阳离子交换树脂上具有与样品中阳离子交换的基团。阳离子交换树脂又可分为强酸性和弱酸性树脂。强酸性阳离子交换树脂所带的基团为磷酸基(一),其中和有机聚合物牢固结合形成固定部分,是可流动的能为其他阳离子所交换的离子。
阴离子交换树脂具有与样品中阴离子交换的基团。阴离子交换树脂也可分为强碱性和弱碱性树脂。
阴离子交换树脂属强碱性,它是由有机聚合物骨架和一季胺碱基团所组成,它带有正电荷。而与相反的是可以移动的部分,它能被其它阴离子所交换
流动相
离子交换色谱的流动相最常使用水缓冲溶液,有时也使用有机溶剂如甲醇,或乙醇同水缓冲溶液混合使用,以提供特殊的选择性,并改善样品的溶解度。
离子交换色谱所用的缓冲液,通常用下列化合物配制:钠、钾、被的柠檬酸盐,磷酸盐,甲酸盐与其相应的酸混合成酸性缓冲液或氢氧化钠混合成碱性缓冲液等。
❼ 分离纯化常用的色谱分离方法有哪些它们的原理是什么
1、色谱方法根据分离机制的不同可分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶过滤(分子筛)色谱和亲和色谱等。2、(1)吸附色谱法是指混合物随流动相通过吸附剂时,由于该吸附剂对不同物质有不同的吸附力而使混合物分离的方法。(2)分配色谱系法是利用固定相与流动相之间对待分离组分溶解度的差异来实现分离。(3)离子交换色谱法是利用离子交换原理和液相色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的一种分离分析方法。凡在溶液中能够电离的物质通常都可以用离子交换色谱法进行分离。(4)凝胶色谱法又叫凝胶色谱技术,是六十年代初发展起来的一种快速而又简单的分离分析技术,由于设备简单、操作方便,不需要有机溶剂,对高分子物质有很高的分离效果。(5)亲和色谱法是将相互间具有高度特异亲和性的二种物质之一作为固定相,利用与固定相不同程度的亲和性,使成分与杂质分离的色谱法。
❽ 高效液相色谱法的主要类型有哪些
高效液相色谱法分为:液-固色谱法、液-液色谱法、离子交换色谱法、凝胶色谱法。
1、液-固色谱法(液-固吸附色谱法)
固定相是固体吸附剂,它是根据物质在固定相上的吸附作用不同来进行分配的。
①液-固色谱法的作用机制
吸附剂:一些多孔的固体颗粒物质,其表面常存在分散的吸附中心点。
流动相中的溶质分子X(液相)被流动相S带入色谱柱后,在随载液流动的过程中,发生如下交换反应:
X(液相)+nS(吸附)<==>X(吸附)+nS(液相) 其作用机制是溶质分子X(液相)和溶剂分子S(液相)对吸附剂活性表面的竞争吸附。
吸附反应的平衡常数K为:
K值较小:溶剂分子吸附力很强,被吸附的溶质分子很少,先流出色谱柱。 K值较大:表示该组分分子的吸附能力较强,后流出色谱柱。
发生在吸附剂表面上的吸附-解吸平衡,就是液-固色谱分离的基础。
②液-固色谱法的吸附剂和流动相
常用的液-固色谱吸附剂:薄膜型硅胶、全多孔型硅胶、薄膜型氧化铝、全多孔型氧化铝、分子筛、聚酰胺等。
一般规律:对于固定相而言,非极性分子与极性吸附剂(如硅胶、氧化铜)之间的作用力很弱,分配比k较小,保留时间较短;但极性分子与极性吸附剂之间的作用力很强,分配比k大,保留时间长。
对流动相的基本要求: 试样要能够溶于流动相中 流动相粘度较小
流动相不能影响试样的检测
常用的流动相:甲醇、乙醚、苯、乙腈、乙酸乙酯、吡啶等。
③液-固色谱法的应用
常用于分离极性不同的化合物、含有不同类型或不;数量官能团的有机化合物,以及有机化合物的不同的异构体;但液-固色谱法不宜用于分离同系物,因为液-固色谱对不同相对分子质量的同系物选择性不高。
2、液-液色谱法(液-液分配色谱法)
将液体固定液涂渍在担体上作为固定相。
①液-液色谱法的作用机制 溶质在两相间进行分配时,在固定液中溶解度较小的组分较难进入固定液,在色谱柱中向前迁移速度较快;在固定液中溶解度较大的组分容易进入固定液,在色谱柱中向前迁移速度较慢,从而达到分离的目的。
液-液色谱法与液-液萃取法的基本原理相同,均服从分配定律:K=C固/C液 K值大的组分,保留时间长,后流出色谱柱。
②正相色谱和反相色谱
正相分配色谱用极性物质作固定相,非极性溶剂(如苯、正己烷等)作流动相。 反相分配色谱用非极性物质作固定相,极性溶剂(如水、甲醇、己腈等)作流动相。
一般地,正相色谱是固定液的极性大于流动相的极性,而反相色谱是固定相的极性小于流动相的极性。正相色谱适宜于分离极性化合物,反相色谱则适宜于分离非极性或弱极性化合物。
③液-液色谱法的固定相 常用的固定液为有机液体,如极性的β,β′氧二丙腈(ODPN),非极性的十八烷(ODS)和异二十烷(SQ)等。
缺点:涂渍固定液容易被流动相冲掉。 采用化学键合固定相则可以避免上述缺点。
使固定浓与担体之间形成化学键,例如在硅胶表面利用硅烷化反应:形成Si-O-Si-C型键,把固定液的分子结合到担体表面上。
优点:
化学键合固定相无液坑,液层薄,传质速度快,无固定液的流失。 固定液上可以结合不同的官能团,改善分离效能。 固定液不会溶于流动相,有利于进行梯度洗提。
④液-液色谱法的应用
液-液色谱法既能分离极性化合物,又能分离非极性化合物,如烷烃、烯烃、芳烃、稠环、染料、留族等化合物。化合物中取代基的数目或性质不同,或化合物的相对分子质量不同,均可以用液-液色谱进行分离。
3、离子交换色谱法
原理:离子交换色谱法是基于离子交换树脂上可电离的离子与流动相中具有相同电荷的被测离子进行可逆交换,由于被测离子在交换剂上具有不同的亲和力(作用力)而被分离。
①离子交换色谱法的作用机制
聚合物的分子骨架上连接着活性基团,如:-SO3-,-N(CH3)3+等。为了保持离子交换树脂的电中性,活性基团上带有电荷数相同但正、负号相反的离子X,称为反离子。
②溶剂和固定相
两种类型:多孔性树脂与薄壳型树脂。
多孔性树脂:极小的球型离子交换树脂,能分离复杂样品,进样量较大;缺点是机械强度不高,不能耐受压力。
薄壳型离子交换树脂:在玻璃微球上涂以薄层的离子交换树脂,这种树脂柱效高,当流动相成分发生变化时,不会膨胀或压缩;缺点是但柱子容量小,进样量不宜太多。
③离子交换色谱法的应用
主要用来分离离子或可离解的化合物,凡是在流动相中能够电离的物质都可以用离子交换色谱法进行分离。
广泛地应用于:无机离子、有机化合物和生物物质(如氨基酸、核酸、蛋白质等)的分离。 4.凝肤色谱法(空间排阻色谱法)
凝胶是一种多孔性的高分子聚合体,表面布满孔隙,能被流动相浸润,吸附性很小。凝胶色谱法的分离机制是根据分子的体积大小和形状不同而达到分离目的。
①凝胶色谱法的作用机制
体积大于凝胶孔隙的分子,由于不能进入孔隙而被排阻,直接从表面流过,先流出色谱柱;小分子可以渗入大大小小的凝胶孔隙中而完全不受排阻,然后又从孔隙中出来随载液流动,后流出色谱柱;中等体积的分子可以渗入较大的孔隙中,但受到较小孔隙的排阻,介乎上述两种情况之间。
凝胶色谱法是一种按分子尺寸大小的顺序进行分离的一种色谱分析方法。
②凝胶色谱法的固定相
软质凝胶、半硬质凝胶和硬质凝胶三种。
③凝胶色谱法的应用特点
保留时间是分子尺寸的函数,适宜于分离相对分子质量大的化合物,相对分子质量在400~8×105的任何类型的化合物。
保留时间短,色谱峰窄,容易检测。
固定相与溶质分子间的作用力极弱,趁于零,柱的寿命长。
不能分辨分子大小相近的化合物,分子量相差需在10%以上时才能得到分离。