内蒙古大学：《仪器分析化学》课程教学资源（PPT课件）第十章 高效液相色谱分析法 第六节 超临界流体色谱

第十章 、超临界流体色谱的特点 液相色谱分析法 与原理 feature and principle of SFC high performance liquid 二 超临界流体色谱仪的结 chromatograph 构流程 第六节 structure and general process of SFC 超临界色谱 三、超临界流体色谱的应用 supercritical fluid application of SFC chromatograph,SFC 下一页 23:10:03

23:10:03 第十章 液相色谱分析法 一、超临界流体色谱的特点 与原理 feature and principle of SFC 二、超临界流体色谱仪的结 构流程 structure and general process of SFC 三、超临界流体色谱的应用 application of SFC 第六节 超临界色谱 high performance liquid chromatograph supercritical fluid chromatograph, SFC

超临界流体色谱的特点与原理 principle and character of supercritical fluid chromatography 1.概述 超临界流体：在高于临界压力与临界温度时，物质的一 种状态。性质介于液体和气体之间。 超临界流体色谱(SFC),80年代快速发展，具有液相、 气相色谱不具有的优点： (1)可处理高沸点、不挥发试 液态 临界点 样； 固态 (2)比LC有更高的柱效和分离 气态 三相点 效率。 纯物质的相图 23:10:03

23:10:03 一、超临界流体色谱的特点与原理 principle and character of supercritical fluid chromatography 1.概述 超临界流体：在高于临界压力与临界温度时，物质的一 种状态。性质介于液体和气体之间。 超临界流体色谱(SFC)，80年代快速发展，具有液相、 气相色谱不具有的优点: （1）可处理高沸点、不挥发试 样； （2）比LC有更高的柱效和分离 效率

超临界流体性质 (1)性质介于液体和气体之间； 具有气体的低黏度、液体的高密度，扩散系数位于两 者之间。 (2)可通过改变超临界流体的密度（程序改变）调节组分 分离（类似于气相色谱的程序升温，液相色谱中的梯度淋 洗)。超临界流体的密度与压力有关。 表 一些超体界流体的性质 超临界点的 在4×107Pa下的 流体 屈格界温度/℃ 超临界压力/×10P 密度g·m 密度8c口】 C0, 311 72.9 047 096 NO 365 717 045 094 NH, 1325 11.28 024 040 n-C.H 1520 375 0.23 050 23:10:03 首 页下

23:10:03 2. 超临界流体性质 （1）性质介于液体和气体之间; 具有气体的低黏度、液体的高密度，扩散系数位于两 者之间。 （2）可通过改变超临界流体的密度（程序改变）调节组分 分离（类似于气相色谱的程序升温，液相色谱中的梯度淋 洗）。 超临界流体的密度与压力有关

3.原理 SFC的流动相：超临界流体；CO2、N2O、NH SFC的固定相：固体吸附剂（硅胶）或键合到载体（或毛 细管壁)上的高聚物；可使用液相色谱的柱填料。填充柱SFC 和毛细管柱SFC; 分离机理：吸附与脱附。组分在两相间的分配系数不同 而被分离； 通过调节流动相的压力（调节流动相的密度），调整组 分保留值； 23:10:03

23:10:03 3.原理 SFC的流动相：超临界流体；CO2、N2O、NH3 SFC的固定相：固体吸附剂（硅胶）或键合到载体（或毛 细管壁）上的高聚物；可使用液相色谱的柱填料。填充柱SFC 和毛细管柱SFC； 分离机理：吸附与脱附。组分在两相间的分配系数不同 而被分离； 通过调节流动相的压力（调节流动相的密度），调整组 分保留值；

压力效应： SFC的柱压降大（比毛细管色谱大30倍），对分离有影 响（柱前端与柱尾端分配系数相差很大，产生压力效应）； 超临界流体的密度受压力在临界压力处最大，超过该点 影响小，超过临界压力20%，柱压降对分离的影响小； 压力效应：在SFC中，压力变化对容量因子产生显著影 响，超流体的密度随压力增加而增加，密度增加提高溶剂效 率，淋洗时间缩短。 C02流动相，当压力改变：7.0→9.0×10Pa,则： C16H34的保留时间25min→5min。 23:10:03

23:10:03 压力效应： SFC的柱压降大（比毛细管色谱大30倍），对分离有影 响（柱前端与柱尾端分配系数相差很大，产生压力效应）； 超临界流体的密度受压力在临界压力处最大，超过该点 ，影响小，超过临界压力20%，柱压降对分离的影响小； 压力效应：在SFC中，压力变化对容量因子产生显著影 响，超流体的密度随压力增加而增加，密度增加提高溶剂效 率，淋洗时间缩短。 CO2流动相，当压力改变：7.0→9.0×106 Pa，则： C16H34的保留时间 25min → 5min

程序升压 15 5 t/min 知n a)等压 b)程序并压 图 程序升压对SFC分离改善的效应 实验条件：柱DB-1;流动相：CD,湿度：0C;检测器：FD 样品：】一叫笛辛酸酯 2一胆甾癸酸霜 3一胆甾月挂酸酵 4一胆留十四碳烧酸留 5一胆笛十六碳烷酸酿 6一胆细十八碳院酸确 23:10:03

23:10:03 程 序 升 压

HPLC与SFC 0.080 比较 0.070 HPLC 0.060 0.050 uI/H 0.040 0.030 SFC 0.020 0.010 3× 0.000 0 0.2 0.40.60.81.0T2 u/cm·s-l 图 HPLC与SFC的H-a 关系曲线比较 23:10:03

23:10:03 HPLC与SFC 比较

二、超临界流体色谱的结构与流程 instrument structure and the general process of SFC 1.结构流程 炉 出口 样品进样阀 限流器 ）柱 注射泵 检测器 压力/密度 温度1 控制 数据 电位开 控制 微处理机 数据 键盘 屏幕 图 超临界流体色谱仪流程图 23:10:03

23:10:03 二、超临界流体色谱的结构与流程 instrument structure and the general process of SFC 1.结构流程

2.主要部件 (1)SFC的高压泵 无脉冲的注射泵；通过电子压力传感器和流量检测器， 计算机控制流动相的密度和流量； (2)SFC的色谱柱和固定相 可以采用液相色谱柱和交联毛细管柱： SFC的固定相：固体吸附剂（硅胶）或键合到载体（或 毛细管壁)上的高聚物；专用的毛细管柱SFC: 23:10:03

23:10:03 2.主要部件 （1）SFC的高压泵 无脉冲的注射泵；通过电子压力传感器和流量检测器， 计算机控制流动相的密度和流量； （2）SFC的色谱柱和固定相 可以采用液相色谱柱和交联毛细管柱； SFC的固定相：固体吸附剂（硅胶）或键合到载体（或 毛细管壁）上的高聚物；专用的毛细管柱SFC；

主要部件 (3)流动相 SFC的流动相：超临界流体；CO2、NO、NH CO,应用最广泛；无色、无味、无毒、易得、对各类有机 物溶解性好，在紫外光区无吸收；缺点：极性太弱；加少量甲 醇等改性； (4)检测器 可采用液相色谱检测器，也可采用气相色谱的FID检测器 23:10:03

23:10:03 主要部件 （3）流动相 SFC的流动相：超临界流体；CO2、N2O、NH3 CO2应用最广泛；无色、无味、无毒、易得、对各类有机 物溶解性好，在紫外光区无吸收；缺点：极性太弱；加少量甲 醇等改性； （4）检测器 可采用液相色谱检测器，也可采用气相色谱的FID检测器