河南农业大学：《仪器分析》课程教学资源（PPT课件）第十二章 超临界流体色谱法

第十二章 超临界流体色谱法 ➢ 定义 超临界流体色谱法 （Supercritical Fluid Chromatography ,SFC） 是以超临界流体作为流动相的一种色谱方法。 所谓超临界流体，是指既不是气体也不是液体的 一些物质，它们的物理性质介于气体和液体之间

第十二章 超临界流体色谱法 ➢ 定义 超临界流体色谱法 （Supercritical Fluid Chromatography ,SFC） 是以超临界流体作为流动相的一种色谱方法。 所谓超临界流体，是指既不是气体也不是液体的 一些物质，它们的物理性质介于气体和液体之间

➢ 发展现状 超临界流体色谱技术是2O世纪80年代 发展起来的一种崭新的色谱技术。由于它 具有气相和液相所没有的优点，并能分离 和分析气相和液相色谱不能解决的一些对 象，应用广泛，发展十分迅速。 据Chester估计，至今约有全部分离的25 ％涉及难以对付的物质，通过超临界流体 色谱能取得较为满意的结果

➢ 发展现状 超临界流体色谱技术是2O世纪80年代 发展起来的一种崭新的色谱技术。由于它 具有气相和液相所没有的优点，并能分离 和分析气相和液相色谱不能解决的一些对 象，应用广泛，发展十分迅速。 据Chester估计，至今约有全部分离的25 ％涉及难以对付的物质，通过超临界流体 色谱能取得较为满意的结果

一、超临界流体的特性 1 物质的临界点 我们知道，某些纯物质具有三相点和临界点。纯 物质的相图见图。由三相图看出：物质在三相点下， 气、液、固三态处于平衡状态。而在物质的超临界温 度下，其气相和液相具有相同的密度。当处于临界温 度以上，则不管施加多大压力，气体也不会液化。在 临界温度和临界压力以上，物质是以超临界流体状态 存在。即在超临界状态下，随温度、压力的升降，流 体的密度会变化。此时的物质既不是气体也不是液体， 却始终保持为流体

一、超临界流体的特性 1 物质的临界点 我们知道，某些纯物质具有三相点和临界点。纯 物质的相图见图。由三相图看出：物质在三相点下， 气、液、固三态处于平衡状态。而在物质的超临界温 度下，其气相和液相具有相同的密度。当处于临界温 度以上，则不管施加多大压力，气体也不会液化。在 临界温度和临界压力以上，物质是以超临界流体状态 存在。即在超临界状态下，随温度、压力的升降，流 体的密度会变化。此时的物质既不是气体也不是液体， 却始终保持为流体

液态 超临界流体 黑 固态 三相点 临界点 气态 y℃ 图 20-s1 纯物质的相图

2 超临界流体的特性 超临界流体具有对于分离极其有利的物理 性质。它们的这些性质恰好介于气体和液体之 间。超临界流体的扩散系数和粘度接近于气相 色谱，因此溶质的传质阻力小，可以获得快速 高效分离。另一方面，其密度与液相色谱类似， 这样就便于在较低温度下分离和分析热不稳定 性、相对分子质量大的物质

2 超临界流体的特性 超临界流体具有对于分离极其有利的物理 性质。它们的这些性质恰好介于气体和液体之 间。超临界流体的扩散系数和粘度接近于气相 色谱，因此溶质的传质阻力小，可以获得快速 高效分离。另一方面，其密度与液相色谱类似， 这样就便于在较低温度下分离和分析热不稳定 性、相对分子质量大的物质

另外，超临界流体的物理性质和化学性质， 如扩散、粘度和溶剂力等，都是密度的函数。 因此，只要改变流体的密度，就可以改变流 体的性质，从类似气体到类似液体，无需通 过气液平衡曲线。超临界流体色谱中的程序 升密度相当于气相色谱中程序升温度和液相 色谱中的梯度淋洗。 通常作为超临界流体色谱流动相的一些 物质，其物理性质列在表中

另外，超临界流体的物理性质和化学性质， 如扩散、粘度和溶剂力等，都是密度的函数。 因此，只要改变流体的密度，就可以改变流 体的性质，从类似气体到类似液体，无需通 过气液平衡曲线。超临界流体色谱中的程序 升密度相当于气相色谱中程序升温度和液相 色谱中的梯度淋洗。 通常作为超临界流体色谱流动相的一些 物质，其物理性质列在表中

表201一些超临界流体的性质 流体 超临界温度/℃ 超临界点的 在4X10P下的 超临界压/×1心Pa 密度gm 密度gqm3 C0, 311 72.9 047 09% NO 365 717 045 094 , 1325 125 024 040 -CHp 1520 375 023 050

2．超临界流体色谱仪 1985年出现第一台商品型的超临 界流体色谱仪。下图表示了超临界流体 色谱仪的一般流程。 图中很多部分类似于高效液相色谱 仪，但有两点重要差别：

2．超临界流体色谱仪 1985年出现第一台商品型的超临 界流体色谱仪。下图表示了超临界流体 色谱仪的一般流程。 图中很多部分类似于高效液相色谱 仪，但有两点重要差别：

炉 样品进样阀 限流器 出口 柱 注射泵 00 检测器 压川密度 温度1 数据 L控制 控制 电位计 微处理机 数据 键盘 屏幕 图20-s6 超临界流体色谱仪流程图

（l）具有一根恒温的色谱柱。这点类似 气相色谱中的色谱柱，目的是为了提供对流 动相的精确温度控制。 （2）带有一个限流器（或称反压装置）。 目的用以对柱维持一个合适的压力，并且通 过它使流体转换为气体后，进入检测器进行 测量。实际上，可把限流器看作柱末端延伸 部分

（l）具有一根恒温的色谱柱。这点类似 气相色谱中的色谱柱，目的是为了提供对流 动相的精确温度控制。 （2）带有一个限流器（或称反压装置）。 目的用以对柱维持一个合适的压力，并且通 过它使流体转换为气体后，进入检测器进行 测量。实际上，可把限流器看作柱末端延伸 部分