《化学分析》课程教学资源（PPT电子课件讲稿）第十三章 高效液相色谱法

第十三章高效液相色谱法 第一节概述 高效液相色谱法:以气相色谱为基础,在经典液相 色谱实验和技术基础上建立的一种液相色谱法 一、HPLC与经典LC区别 二、HPLC与GC差别 三、高效液相色谱仪流程图 四、特点

第十三章 高效液相色谱法 第一节 概述 高效液相色谱法：以气相色谱为基础，在经典液相 色谱实验和技术基础上建立的一种液相色谱法 一、HPLC与经典LC区别 二、HPLC与GC差别 三、高效液相色谱仪流程图 四、特点

HPLC与经典LC区别 主要区别:固定相差别,输液设备和检测手段 1.经典LC:仅做为一种分离手段 柱内径1~3cm,固定相粒径>100μm且不均匀 常压输送流动相 柱效低(H个,n) 分析周期长 无法在线检测 2.HPLC:分离和分析 柱内径2~6mm,固定相粒径<10um(球形,匀浆装柱) 高压输送流动相 柱效高(H,n) 分析时间大大缩短 可以在线检测

一、HPLC与经典LC区别 ✓ 主要区别：固定相差别，输液设备和检测手段 1．经典LC：仅做为一种分离手段 柱内径1~3cm，固定相粒径>100μm 且不均匀 常压输送流动相 柱效低（H↑，n↓） 分析周期长 无法在线检测 2．HPLC：分离和分析 柱内径2~6mm，固定相粒径<10μm（球形，匀浆装柱） 高压输送流动相 柱效高（H↓，n↑） 分析时间大大缩短 可以在线检测

HPLC与GC差别 相同:兼具分离和分析功能,均可以在线检测 主要差别:分析对象的差别和流动相的差别 1.分析对象 GC:能气化、热稳定性好、且沸点较低的样品, 髙沸点、挥发性差、热稳定性差、离子型及 高聚物的样品不可检测 占有机物的20% HPLC:溶解后能制成溶液的样品, 不受样品挥发性和热稳定性的限制 分子量大、难气化、热稳定性差及高分子 和离子型样晶均可检测 用途广泛,占有机物的80%

二、HPLC与GC差别 ✓ 相同：兼具分离和分析功能，均可以在线检测 ✓ 主要差别：分析对象的差别和流动相的差别 1．分析对象 GC：能气化、热稳定性好、且沸点较低的样品， 高沸点、挥发性差、热稳定性差、离子型及 高聚物的样品不可检测 占有机物的20% HPLC：溶解后能制成溶液的样品， 不受样品挥发性和热稳定性的限制 分子量大、难气化、热稳定性差及高分子 和离子型样品均可检测 用途广泛，占有机物的80%

续前 2.流动相差别 GC:流动相为惰性气体 >组分与流动相无亲合作用力,只与固定相作用 HPLC:流动相为液体 动相与组分间有亲合作用力,为提高柱的选择性、 改善分离度增加了因素,对分离起很大作用 流动相种类较多,选择余地广 流动相极性和pH值的选择也对分离起到重要作用 选用不同比例的两种或两种以上液体作为流动相 可以增大分离选择性 3.操作条件差别 GC:加温操作 HPLC:室温;高压(液体粘度大,峰展宽小)

续前 2．流动相差别 ❖ GC：流动相为惰性气体 ➢ 组分与流动相无亲合作用力，只与固定相作用 ❖ HPLC：流动相为液体 ➢ 流动相与组分间有亲合作用力，为提高柱的选择性、 改善分离度增加了因素，对分离起很大作用 ➢ 流动相种类较多，选择余地广 ➢ 流动相极性和pH值的选择也对分离起到重要作用 选用不同比例的两种或两种以上液体作为流动相 可以增大分离选择性 3．操作条件差别 GC：加温操作 HPLC：室温；高压（液体粘度大，峰展宽小）

、高效液相色谱仪流程图 1.贮液罐(滤棒,可滤去颗粒状物质 压 贮液器 2.高压泵(输液泵) 试1样3.进样装置 输液系统 高压泵 进样器4.色谱柱—分离 5.检测器分析 梯度洗脱 色6.废液出口或组分收集器 装置 谱7.记录装置 柱 组分 记录仪 检测器 收集器 数据处理机 图194高效液相色谱仪结构方块图

三、高效液相色谱仪流程图 1．贮液罐（滤棒，可滤去颗粒状物质） 2．高压泵（输液泵） 3．进样装置 4．色谱柱——分离 5．检测器——分析 6．废液出口或组分收集器 7．记录装置

续前 四、HPLC的特点和应用 快 高柱效—n=104片/米,柱效高(远高于一般LC) 高灵敏度 高选择性 分析速度快 应用范围广泛(可分析80%有机化合物)

续前 四、HPLC的特点和应用 “三高” “一快” “一广” 高柱效——n=104片/米，柱效高（远高于一般LC） 高灵敏度 高选择性 分析速度快 应用范围广泛（可分析80%有机化合物）

第二节基本理论和条件选择 热力学理论:塔板理论—平衡理论 基础 动力学理论:速率理论— Vander方程 塔板理论 速率理论 HPLC法中分离条件的选择

第二节 基本理论和条件选择 热力学理论：塔板理论——平衡理论 基础 动力学理论：速率理论——Vander方程 一、塔板理论 二、速率理论 三、HPLC法中分离条件的选择

塔板理论 HR=L/ )2=16 W Hc=l/n )2=5.54( W k 1+k

一、塔板理论 H理 = L / n 理 2 2 1 2 2 ( ) 5.54( ) 16( ) W t W t t n R R R = = =  理 Heff L neff = / 2 1 2 ' 2 ' 16( ) 5.54( ) W t W t n R R eff = = 0 ' t t k R  = 2 ) 1 ( k k n n eff +  = 理

速率理论(与GC对比) 1.GC:H=A+B/u+C.(填充柱) 或H=B/+C·u(毛细管柱) A=2/ dp Ao n dp B=2y·D,=2y·D B R B∝D T D∞-或D d C=C+c +C1=C D,∞ 77

二、速率理论（与GC对比） GC：H = A+ B/ u +C u （填充柱） 或 H = B/u +Cu （毛细管柱） A = 2  dp A   dp B Dm Dg = 2  = 2  R B Dg B  t ，  M T D T Dg  或 g   C = Cm +Cs = Cg +Cl = Cl l l D df C 2   T DL  1

续前 HPLC:H=A+C u ∵B=2y·DnD 柱温T√低,流动相n个大→B相忽略 讨论: 1)流动相流速对HPLC板高的影响(与GC对比)next >1cm/s时,H∞u u→H,n个→柱效个,但t2个 →兼顾柱效和分析时间,选择u=1m/min 2)涡流扩散项及其影响next A=2/ dp Aon. dp ,d→A→H,n个→柱效个

续前 2）涡流扩散项及其影响 next HPLC：H = A+C u B Dm  = 2   T Dm  柱温T 低，流动相 大 B相忽略        R u H n t u c m s H u ， 柱效 ，但 1 / 时， 兼顾柱效和分析时间，选择u =1ml / min 2. ➢ 讨论： 1）流动相流速对HPLC板高的影响（与GC对比）next A = 2  dp A   dp  ，dp A H ，n 柱效