北京化工大学理学院：《分离科学与技术》课程电子教案（PPT教学课件）第十章 超临界流体色谱

超临界流体色谱 Supercritical Fluid Chromatography (SFC) 以超临界流体为流动相的色谱方法

1 Supercritical Fluid Chromatography (SFC) 超临界流体色谱 以超临界流体为流动相的色谱方法

超临界流体色谱 1962年 Klesper发表“用超临界的二氯二氟甲烷、二氯 氟甲烷等分离镍卟啉异构体”的第一篇超临界色谱 论文 1981年 Novotny和Lee首次报道了毛细管超临界色谱技 术 但1990s开始淡出仪器领域

2 超临界流体色谱 1962年Klesper发表“用超临界的二氯二氟甲烷、二氯 一氟甲烷等分离镍卟啉异构体”的第一篇超临界色谱 论文。 1981年Novotny和Lee首次报道了毛细管超临界色谱技 术。 但1990s开始淡出仪器领域

超临界色谱的特点 门适合于分析蒸气压低和热稳定性差的样品 门SF流体和LC流动相一样,对样品有分离作用(不 同于GC) 勹超临界流体的粘度比液体低,可以使用比液相色 谱更大的线速度(接近于GC)以提高分析速度, 或采用更长的色谱柱以增加柱效 溶质在超临界流体中的扩散系数介于气体和液体 之间,SFC的分析速度比HPLC快,但比Gc慢 勹程序升压的作用相当于程序升温和梯度洗脱 门SFC既可以采用HPLc检测器,也可以采用G检测器。 这与限流阀的位置有关

超临界色谱的特点 适合于分析蒸气压低和热稳定性差的样品 SFC流体和LC流动相一样，对样品有分离作用（不 同于GC） 超临界流体的粘度比液体低，可以使用比液相色 谱更大的线速度（接近于GC）以提高分析速度， 或采用更长的色谱柱以增加柱效 溶质在超临界流体中的扩散系数介于气体和液体 之间，SFC的分析速度比HPLC快，但比GC慢 程序升压的作用相当于程序升温和梯度洗脱 SFC既可以采用HPLC检测器，也可以采用GC检测器。 这与限流阀的位置有关

lULA 人 10 10 i/mir t/min (a)等压 (b)程序升压 图1712程序升压对SFC分离改善的效应

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超临界流体色谱仪 出口 样品进样阀 限流器 Q柱 注射幕 检测器 温度 压力/密度 控 数据 电位计 控制 微处理机 数据 键盘 屏幕 图112超临界流体色谱仪流程 5

5 超临界流体色谱仪

超临界流体色谱仪 超临界流体(CO2) ■注射泵 ■进样阀 ■色谱柱(恒温) ■限流器 检测器° 控制流动相温 维持柱压 液相色谱检测器,FID 6

6 超临界流体色谱仪 ◼ 注射泵 ◼ 进样阀 ◼ 色谱柱（恒温） ◼ 限流器 ◼ 检测器 维持柱压 控制流动相温 度 液相色谱检测器，FID 超临界流体（CO2 )

限流器的作用 限流器的作用是在它的两端保持不同的相态, 并通过它实现相态的瞬间转变,即超临界态向 气态转变。超临界流体在整个系统中以一定压 力和温度控制。 色谱柱可用LC的内径1rm的0Ds微型柱或小 于0.5m的填充毛细管柱,但更多的是采用GG 中的交联硅氧烷毛细管柱。 常用的流动相:C02+(1-10)%极性改性剂 (甲醇、二氯甲烷等)

限流器的作用 限流器的作用是在它的两端保持不同的相态， 并通过它实现相态的瞬间转变，即超临界态向 气态转变。超临界流体在整个系统中以一定压 力和温度控制。 色谱柱可用LC的内径1mm的ODS微型柱或小 于0.5mm的填充毛细管柱，但更多的是采用GC 中的交联硅氧烷毛细管柱。 常用的流动相：CO2 +（1-10）%极性改性剂 （甲醇、二氯甲烷等）

检测方式 原则上可利用LC和GC的检测方法。 常用的检测器是FD(高压)和UⅣ(大气压)

8 检测方式 原则上可利用LC和GC的检测方法。 常用的检测器是FID（高压）和UV（大气压）

与其他色谱法比较 SFC与HPLC相比 柱效高 流速快 分离时间短 测定对象分子量相当

9 与其他色谱法比较 ◼ 柱效高 ◼ 流速快 ◼ 分离时间短 ◼ 测定对象分子量相当 SFC与HPLC相比

在分析分离方面的迂回曲折 G. Gu ichon, Am lab1998,(9)14~15;傅若农译,国外分析仪器 技术与应用,199,.(1)6°67(请阅读原文,探讨PGE的命运!) SFC的三次起落: 种新的分析分离技术要 60s的先驱性研究:获得成功和普及并成为定量分析 2.80初形成浪潮,认方法必须: 为会掀起分析方法的革命; 易于使用,操作费用低; 3.目前,大公司纷纷撒 2.能够得到准确、可重复 去SFG分离设备,放弃进一步 的定量结果; 3.要能够解决至少一个分 发展的计划。 析化学中的重要问题。 无疑,SFC具有一些独特 如,60s的GC用于石油和石 用途,但是它被挤在GC和 化产品分析;70s的HPLc用于药 PLG之间,而6和HPLC已成物、代谢物和生物化学品的分析 为广泛应用的技术

在分析分离方面的迂回曲折 G.Guiochon, Am Lab 1998, (9) 14~15；傅若农译，国外分析仪器 技术与应用，1999，（1）66~67 (请阅读原文，探讨HPCE的命运！) SFC的三次起落： 1．60’s的先驱性研究； 2．80’s初形成浪潮，认 为会掀起分析方法的革命； 3．目前，大公司纷纷撤 去SFC分离设备，放弃进一步 发展的计划。 无疑，SFC具有一些独特 用途，但是 它被挤在GC和 HPLC之间，而GC和HPLC已成 为广泛应用的技术。 一种新的分析分离技术要 获得成功和普及并成为定量分析 方法必须： 1．易于使用，操作费用低； 2．能够得到准确、可重复 的定量结果； 3．要能够解决至少一个分 析化学中的重要问题。 如，60’s的GC用于石油和石 化产品分析；70’s的HPLC用于药 物、代谢物和生物化学品的分析