《工程化学》课程教学资源_现代分析与测试技术_拓展课件2020_05高效液相色谱分析

高效液相色谱分析 high performance liquid chromatograph,HPLC

high performance liquid chromatograph, HPLC 高效液相色谱分析

HPLC的特点 概述 高效液相色谱法是继气相色谱之后，70年代 初期发展起来的一种以液体做流动相的新色谱技术。 高效液相色谱是在气相色谱和经典色谱 的基础上发展起来的。现代液相色谱和经典 液相色谱没有本质的区别。 不同点仅是现代液相色谱比经典液相色 谱有较高的效率和实现了自动化操作

高效液相色谱是在气相色谱和经典色谱 的基础上发展起来的。现代液相色谱和经典 液相色谱没有本质的区别。 不同点仅是现代液相色谱比经典液相色 谱有较高的效率 和实现了自动化 操作。 高效液相色谱法是继气相色谱之后，70年代 初期发展起来的一种以液体做流动相的新色谱技术。 一、概述 HPLC的特点

二、 高效液相色谱法的特点 特点：高压、高速、高效、高灵敏度 高沸点、热不稳定的有机及生化试样的高效分离分 析方法。 溶剂 碳酸钙 色谱带

特点：高压、高速、高效、高灵敏度 高沸点、热不稳定的有机及生化试样的高效分离分 析方法。 二、高效液相色谱法的特点

影响色谱峰扩展及色谱分离的因素 高效液相色谱法的基本概念及理论基础 如保留值、分配系数、分配比、分离度、塔 板理论、速率理论等与气相色谱法是一致的。 而两者的主要区别可归结于流动相的不同。 高效液相色谱的流动相为液体，而气相 色谱的流动相为气体

影响色谱峰扩展及色谱分离的因素 高效液相色谱法的基本概念及理论基础， 如保留值、分配系数、分配比、分离度、塔 板理论、速率理论等与气相色谱法是一致的。 而两者的主要区别可归结于流动相的不同。 高效液相色谱的流动相为液体，而气相 色谱的流动相为气体

参数 气体 液体 扩散系D/cm2s-l 10-1 10-5 密度p/gcm3 103 1 粘度n/g(cms) 104 10-2 液体的扩散系数只有气体的万分之一至十万分之一； 液体的粘度比气体大一百陪，而密度为气体的一千倍。这些 差别将对色谱过程产生影响

液体的扩散系数只有气体的万分之一至十万分之一； 液体的粘度比气体大一百倍，而密度为气体的一千倍。这些 差别将对色谱过程产生影响。 参数 气体 液体 扩散系Dm/cm2·s-1 密度ρ/g·cm-3 粘度η/g·(cm·s)-1 10-1 10-3 10-4 10-5 1 10-2

高效液相色谱中的速率方程式 1.涡流扩散项H。 H。=22d。 与气相色谱相同。 2.纵向（分子） 扩散项 CaDm u 式中：C为一常数；Dm为分子在流动湘中的扩散系数。 由于分子在液体中的扩散系数比气体中小45个数量级 因此在液相色谱中，当流动相的线速度大于0.5cm/s时，纵 向扩散项对色谱峰的扩展的影响可以忽略。而气相色谱中这 一项却是重要的

1. 涡流扩散项He 与气相色谱相同。 2 . 纵向（分子）扩散项Hd 式中：Cd为一常数；Dm为分子在流动相中的扩散系数。  d m d C D H = He = 2d p 高效液相色谱中的速率方程式 由于分子在液体中的扩散系数比气体中小4~5个数量级， 因此在液相色谱中，当流动相的线速度大于0.5 cm/s时，纵 向扩散项对色谱峰的扩展的影响可以忽略。而气相色谱中这 一项却是重要的

3.传质阻力项 (1)固定相传质阻力：发生在液-液分配色谱中。 固定相传质：试样分子从流动相进入到固定液内 进行质量交换的传质过程 式中： C、是与容量因子有关的常数； DS是试样分子在固定液内的扩散系数； d是固定液漠的厚度

3. 传质阻力项 （1）固定相传质阻力：发生在液-液分配色谱中。 式中： Cs是与容量因子有关的常数； Ds是试样分子在固定液内的扩散系数； df是固定液膜的厚度。  s s f s D C d H 2 = 固定相传质：试样分子从流动相进入到固定液内 进行质量交换的传质过程

(2) 流动相传质阻力 H m 流动的流动项中的传质阻力项Hm m a. D m 式中： Cm是一个与容量因子有关的常数， 其值取快于柱 直径、形状和填充的填料结构。当柱填料规则排列并紧密 填充时，Cm降低。 d,为固定相粒度； Dm是试样分子在流动相中的扩散系数。 b.滞留的流动项中的传质阻力项Hm H sm 式中Csm是一与颗粒微孔中被流动相所占据部分的分数及 容量因子有关的常数

（2）流动相传质阻力 a. 流动的流动项中的传质阻力项 Hm 式中： Cm是一个与容量因子有关的常数，其值取决于柱 直径、形状和填充的填料结构。当柱填料规则排列并紧密 填充时， Cm降低。 dp为固定相粒度； Dm是试样分子在流动相中的扩散系数。 b. 滞留的流动项中的传质阻力项 Hsm 式中Csm是一与颗粒微孔中被流动相所占据部分的分数及 容量因子有关的常数。  m m p m D C d H 2 =  m sm p sm D C d H 2 =

高效液湘色谱中的速率方程式为： H=2d,+ CaDm+( D D D m 简写为： B H=A+ Cu 与气相色谱的速率方程式一致，其主要区别 在于纵向（分子）扩散项可以忽略不计，影响柱 效的主要因素是传质项

高效液相色谱中的速率方程式为： 简写为： 与气相色谱的速率方程式一致，其主要区别 在于纵向(分子)扩散项可以忽略不计，影响柱 效的主要因素是传质项。   C B H = A+ +   2 ( ) 2 2 2 m s m p m m p s d m s f p D C d D C d D C D C d H = d + + + +

H GC LC GC的H-u曲线是一条抛物线，有一个最低点（最佳流速）； HPLC的H-u曲线是一条斜率不大的直线，这表示分子扩散项 对H基本上没有影响，这也说明HPLC分离可以在高的流动相 流速下而不至于使柱效损失太多，从而可以实现快速分离

GC的H-u曲线是一条抛物线，有一个最低点（最佳流速）； HPLC的H-u曲线是一条斜率不大的直线，这表示分子扩散项 对H基本上没有影响，这也说明HPLC分离可以在高的流动相 流速下而不至于使柱效损失太多，从而可以实现快速分离