《色谱》色谱法

色谱法 色谱法是各种分离技术中效率最高和应用最广的一种方法,而其他的仪器分析法大多数偏重于作鉴 定之用。因而人们设法将色谱与其他仪器如质谱、红外光谱串联起来,构成色质或色红联用仪器,可大大 提高分析效率。最常见的色谱有气相色谱(GC)、液相色谱(LC)、离子交换色谱及凝胶渗透色谱(也称 排阻色谱 1基本原理与仪器 该法是1905年俄国植物学家IBeT(茨维特)在研究植物的色素成分时创立的。他将叶子的萃取物倒入 填充有固体活性碳酸钙(被称为固定相)的直立玻璃管顶端,然后加入石油醚(被称为流动相)使其自由 流下。利用在淋洗过程中各色素在石油醚中的溶解度及在碳酸钙上的吸附能力的不同,从而实现分离。吸 附得弱的成分不断地优先洗下,继而又被柱中下一薄层的碳酸钙吸附,而吸附得强的成分后洗下并占据和 替代吸附得较弱的成分的位置。如此不断连续地吸附与洗脱使色素各成分在柱上逐渐分离成三种颜色的谱 带:绿的是叶绿素,黄的是叶黄素,红的是胡萝卜素,参见图14-1。色谱法因此而得名并沿用至今(尽 管它也可分离无色物质)。吸附弱的色素首先被洗脱出来,而吸附强的色素最后流出。这样便达到了分离 的目的。可见色谱法是利用混合物各组分吸附性或溶解性(即分配比)的不同而实现的一种分离方法 据流动相的不同,色谱可分成两大类:流动性为气体时,叫做气相色谱(GC):流动相为液体时,叫做液 相色谱(LC)。 无法显示链接的图像。该文件可能 已被移动、重命名或删除。请验证 该链接是否指向正确的文件和位

色谱法 色谱法是各种分离技术中效率最高和应用最广的一种方法，而其他的仪器分析法大多数偏重于作鉴 定之用。因而人们设法将色谱与其他仪器如质谱、红外光谱串联起来，构成色质或色红联用仪器，可大大 提高分析效率。最常见的色谱有气相色谱（GC）、液相色谱（LC）、离子交换色谱及凝胶渗透色谱（也称 排阻色谱）。 1 基本原理与仪器 该法是 1905 年俄国植物学家ЦBeT（茨维特）在研究植物的色素成分时创立的。他将叶子的萃取物倒入 填充有固体活性碳酸钙（被称为固定相）的直立玻璃管顶端，然后加入石油醚（被称为流动相）使其自由 流下。利用在淋洗过程中各色素在石油醚中的溶解度及在碳酸钙上的吸附能力的不同，从而实现分离。吸 附得弱的成分不断地优先洗下，继而又被柱中下一薄层的碳酸钙吸附，而吸附得强的成分后洗下并占据和 替代吸附得较弱的成分的位置。如此不断连续地吸附与洗脱使色素各成分在柱上逐渐分离成三种颜色的谱 带：绿的是叶绿素，黄的是叶黄素，红的是胡萝卜素，参见图 14－1。色谱法因此而得名并沿用至今（尽 管它也可分离无色物质）。吸附弱的色素首先被洗脱出来，而吸附强的色素最后流出。这样便达到了分离 的目的。可见色谱法是利用混合物各组分吸附性或溶解性（即分配比）的不同而实现的一种分离方法。根 据流动相的不同，色谱可分成两大类：流动性为气体时，叫做气相色谱（GC）；流动相为液体时，叫做液 相色谱（LC）

改变固定相的材料(活性炭、硅胶、氧化铝、分子筛、离子交换树脂等高分子功能材料等)和流动 目的组分,可制成色谱法的各种分析仪器。 高效液相色谱仪是20世纪60年代发展起来的谱仪。其工作流程示意图如图14-2。它的核心是色谱 柱〔分离柱),其前级有高压泵,后级配以高灵敏度检测器。高压泵定量控制流动相,使其按一定组成、 速度或成分梯度压入高效的色谱柱,对注入柱的试样进行洗提。洗提液不断流经检测器(如利用差热原理) 可以记录下分离出来色谱峰随时间的关系,见图14一3。从开始到组分出现最大浓度(谱峰最高处)的时 间称为该组分的保留时间。混合物各组分的出峰时间一—保留时间是由组分自身特性所决定的,故可用作 定性分析的依据,而该峰的面积则可作定量分析之依据。 无法显示链接的图像。该文件可能已 接是否指向正确的文件和位置 无法显示链接的图像。该文件可能已被移动 命名或删除。请验证该链接是否指向正确的 文件和位置。 若流动相改为惰性气体(N,He,Ar气等统称为载气),所装配成的仪器为气相色谱仪,如图14-4 双线方框中的盘管是色谱柱,试样注入盘管上端,随稳定的载气流送入柱内,经柱而分离的气体组分与分 流的载气一同进入检测器(热导池),利用它们的热传导性质的不同而记录到以出峰时间为横坐标,组分 相对数量为纵坐标的色谱图。图14-5是炼油厂气体的气相色谱图,说明在半小时内分离并检出有20种组 分

改变固定相的材料（活性炭、硅胶、氧化铝、分子筛、离子交换树脂等高分子功能材料等）和流动 相的组分，可制成色谱法的各种分析仪器。 高效液相色谱仪是 20 世纪 60 年代发展起来的谱仪。其工作流程示意图如图 14－2。它的核心是色谱 柱（分离柱），其前级有高压泵，后级配以高灵敏度检测器。高压泵定量控制流动相，使其按一定组成、 速度或成分梯度压入高效的色谱柱，对注入柱的试样进行洗提。洗提液不断流经检测器（如利用差热原理） 可以记录下分离出来色谱峰随时间的关系，见图 14－3。从开始到组分出现最大浓度（谱峰最高处）的时 间称为该组分的保留时间。混合物各组分的出峰时间——保留时间是由组分自身特性所决定的，故可用作 定性分析的依据，而该峰的面积则可作定量分析之依据。 若流动相改为惰性气体（N2，He，Ar 气等统称为载气），所装配成的仪器为气相色谱仪，如图 14－4。 双线方框中的盘管是色谱柱，试样注入盘管上端，随稳定的载气流送入柱内，经柱而分离的气体组分与分 流的载气一同进入检测器（热导池），利用它们的热传导性质的不同而记录到以出峰时间为横坐标，组分 相对数量为纵坐标的色谱图。图 14－5 是炼油厂气体的气相色谱图，说明在半小时内分离并检出有 20 种组 分

囚造接趁的图正滴密秤能已 无法显示链接的图像。该文件可能已被移动、重命名或删除。请验证 该链接是否指向正确的文件和位置 当色谱分析实验条件如柱长、柱径、柱阻力、柱温、载体压力、流速、检测器电流等都固定的情况 下,各组分的保留时间是定性的依据,也可以将分离开的成分流经质谱、红外、紫外—可见光谱仪等(联用 技术)做出更快、更准的定性判断。色谱法定量的测定方法为:对系列含量不同(a,a,…,a)的标准 试样在相同实验条件测得相应峰面积(S1,S,…,S),将a对S作图便得标准曲线,也称为工作曲线。 从图上容易查找到与被测组分x的实测峰面积S相对应a,便是其含量,参见图14-6。这是常采用的定量 的方法

当色谱分析实验条件如柱长、柱径、柱阻力、柱温、载体压力、流速、检测器电流等都固定的情况 下，各组分的保留时间是定性的依据，也可以将分离开的成分流经质谱、红外、紫外-可见光谱仪等（联用 技术）做出更快、更准的定性判断。色谱法定量的测定方法为：对系列含量不同（a1，a2，…，an）的标准 试样在相同实验条件测得相应峰面积（S1，S2，…，Sn），将 a 对 S 作图便得标准曲线，也称为工作曲线。 从图上容易查找到与被测组分 x 的实测峰面积 Sx相对应 ax便是其含量，参见图 14－6。这是常采用的定量 的方法

已被移动、重命名 验证该链接是否指向正确的文件 和位置 2特点与应用范围 气相色谱有极高的分离能力,可以分离用其它方法难以分离的组分,例如,结构异构体、空间异构 体,甚至同位素等。该法的灵敏度也极高,可分析10g的物质。适合于微量及痕量分析。此外,气相色 谱法速度快,几分钟或几十分钟内可完成几十乃至上百个组分的分离分析。气相色谱测定对象主要为气体 或可气化的液体,因此广泛应用于环境(大气污染)、石油化工(有机物)的分析。此外,还可利用气相 色谱专门制成元素分析仪,用于有机物元素的定量测定 对难气化或受热易分解的液体样品则常用液相色谱法。液相色谱也具有高效、高速等优点,它除了 用作常规的分析外,还可对生物分子如蛋白质、肽类、核酸、糖类、酶、高分子进行分离、提纯和测定。 总之,色谱是极好的分离工具,目前大量应用于作有机化合物的分析。它可以识别己鉴定过的化合物,但 不能鉴定未知的化合物。若要鉴定未知物则应依靠其它分析手段,各种光谱法、质谱、波谱等

2 特点与应用范围 气相色谱有极高的分离能力，可以分离用其它方法难以分离的组分，例如，结构异构体、空间异构 体，甚至同位素等。该法的灵敏度也极高，可分析 10－1 3g 的物质。适合于微量及痕量分析。此外，气相色 谱法速度快，几分钟或几十分钟内可完成几十乃至上百个组分的分离分析。气相色谱测定对象主要为气体 或可气化的液体，因此广泛应用于环境（大气污染）、石油化工（有机物）的分析。此外，还可利用气相 色谱专门制成元素分析仪，用于有机物元素的定量测定。 对难气化或受热易分解的液体样品则常用液相色谱法。液相色谱也具有高效、高速等优点，它除了 用作常规的分析外，还可对生物分子如蛋白质、肽类、核酸、糖类、酶、高分子进行分离、提纯和测定。 总之，色谱是极好的分离工具，目前大量应用于作有机化合物的分析。它可以识别已鉴定过的化合物，但 不能鉴定未知的化合物。若要鉴定未知物则应依靠其它分析手段，各种光谱法、质谱、波谱等