分析色谱PPT讲稿.ppt
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1、分析色谱第1页,共141页,编辑于2022年,星期五第一节平面色谱法的分类和原理第一节平面色谱法的分类和原理n n分类分类薄层色谱法:薄层色谱法:吸附薄层色谱法吸附薄层色谱法吸附薄层色谱法吸附薄层色谱法分配薄层色谱法分配薄层色谱法分配薄层色谱法分配薄层色谱法分子排阻薄层色谱法分子排阻薄层色谱法分子排阻薄层色谱法分子排阻薄层色谱法 纸色谱法纸色谱法:分配分配薄层电泳法薄层电泳法第2页,共141页,编辑于2022年,星期五平面色谱法参数平面色谱法参数n n定性参数定性参数n n相平衡参数相平衡参数n n面效参数面效参数n n分离参数分离参数第3页,共141页,编辑于2022年,星期五定性参数定性参
2、数1n n比移值比移值(Rf值值)溶质移动距离与流动相移动距离之比。溶质移动距离与流动相移动距离之比。溶质移动距离与流动相移动距离之比。溶质移动距离与流动相移动距离之比。(速度之比?)(速度之比?)(速度之比?)(速度之比?)R Rf f=L L/L L0 0 (定时展开)(定时展开)L L为原点(为原点(origin)至斑点中心的距)至斑点中心的距)至斑点中心的距)至斑点中心的距离,离,离,离,L0为原点至溶剂前沿(为原点至溶剂前沿(为原点至溶剂前沿(为原点至溶剂前沿(solvent solvent frontfront)的距离)的距离)的距离)的距离 n n与组分及色谱条件有关与组分及色谱
3、条件有关与组分及色谱条件有关与组分及色谱条件有关 第4页,共141页,编辑于2022年,星期五定性参数定性参数2相对比移值相对比移值(relative Rf;Rr r)R Rr=Rf f (i)(i)/R Rf(s)(s)=L L(i)(i)/L L(s)(s)n n与组分、色谱条件、参考物质有关。与组分、色谱条件、参考物质有关。与组分、色谱条件、参考物质有关。与组分、色谱条件、参考物质有关。n nR Rr值可以大于值可以大于1,也可以小于,也可以小于,也可以小于,也可以小于1 1。n n重现性和可比性均比重现性和可比性均比重现性和可比性均比重现性和可比性均比Rf f值好,能消除系统误差值好,
4、能消除系统误差值好,能消除系统误差值好,能消除系统误差(参考物质与组分在完全相同的条件下展开)参考物质与组分在完全相同的条件下展开)参考物质与组分在完全相同的条件下展开)参考物质与组分在完全相同的条件下展开)第5页,共141页,编辑于2022年,星期五相平衡参数相平衡参数n n分配系数分配系数K=Cs/Cm n n容量因子容量因子 k=CsVs/CmVmn nK、k与与Rf值的关系:值的关系:第6页,共141页,编辑于2022年,星期五相平衡参数相平衡参数n nK、k与与Rf值关系推导:值关系推导:(与定距展开比较与定距展开比较)Rf=L/L0=u/u0=R=R为保留比为保留比第7页,共141
5、页,编辑于2022年,星期五第二节薄层色谱法第二节薄层色谱法(thin layer chromatography;TLC)n n固定相(吸附剂或载体)涂布成一均匀固定相(吸附剂或载体)涂布成一均匀薄层,点样,(密闭的容器中)展开,薄层,点样,(密闭的容器中)展开,斑点显色,(与对照物质)比较进行定斑点显色,(与对照物质)比较进行定性定量。性定量。第8页,共141页,编辑于2022年,星期五特点:特点:n n快,需十至几十分钟,同时展开多个快,需十至几十分钟,同时展开多个试样。试样。n n试样预处理简单,对试样限制少。试样预处理简单,对试样限制少。n n载样量比较大,适用于制备。载样量比较大,适
6、用于制备。n n仪器简单,操作方便。仪器简单,操作方便。n n分离能力较强。分离能力较强。n n灵敏度较高。灵敏度较高。第9页,共141页,编辑于2022年,星期五一、薄层色谱法的主要类型和原理一、薄层色谱法的主要类型和原理 n n吸附薄层色谱法吸附薄层色谱法原理:组分在薄层板上吸附、解吸附、原理:组分在薄层板上吸附、解吸附、再吸附、再解吸附的过程。再吸附、再解吸附的过程。吸附系数不等实现分离。吸附系数不等实现分离。吸附系数不等实现分离。吸附系数不等实现分离。一般极性强的组分一般极性强的组分一般极性强的组分一般极性强的组分K K大,大,大,大,R Rf f值小;极性弱的组值小;极性弱的组值小;
7、极性弱的组值小;极性弱的组分分分分 K K小,小,小,小,Rf f值大。值大。第10页,共141页,编辑于2022年,星期五薄层色谱法的主要类型和原理薄层色谱法的主要类型和原理n n分配薄层色谱法uu原理:多次分配的过程,分配系数(溶解度)不等实现分离uu分类:正相色谱、反相色谱正相色谱、反相色谱第11页,共141页,编辑于2022年,星期五薄层色谱法的主要类型和原理薄层色谱法的主要类型和原理n n分配薄层色谱法分配薄层色谱法n n正相色谱正相色谱:水为固定相(硅胶载体),有机溶剂:水为固定相(硅胶载体),有机溶剂:水为固定相(硅胶载体),有机溶剂:水为固定相(硅胶载体),有机溶剂为流动相。为
8、流动相。为流动相。为流动相。极性强的组分极性强的组分极性强的组分极性强的组分K K大,大,大,大,R Rf f值小。值小。值小。值小。n n反相色谱反相色谱反相色谱反相色谱:烷基化学键合相为固定相,水有机溶:烷基化学键合相为固定相,水有机溶:烷基化学键合相为固定相,水有机溶:烷基化学键合相为固定相,水有机溶剂为流动相。剂为流动相。剂为流动相。剂为流动相。极性强的组分极性强的组分极性强的组分极性强的组分K K小,小,R Rf f值大。值大。第12页,共141页,编辑于2022年,星期五二、吸附薄层色谱的吸附剂和展开剂二、吸附薄层色谱的吸附剂和展开剂n吸附剂吸附剂n n硅胶硅胶:多孔性微粒,表面带
9、有硅醇基,多孔性微粒,表面带有硅醇基,呈弱酸性。呈弱酸性。原理:硅醇基原理:硅醇基(吸附中心吸附中心)与极性基团与极性基团形成氢键(吸附性)。形成氢键(吸附性)。组分与硅醇基形成氢键(被吸附)组分与硅醇基形成氢键(被吸附)的能力不同而分离。的能力不同而分离。应用:酸性和中性物质的分离,如应用:酸性和中性物质的分离,如有机酸酚类、醛类等有机酸酚类、醛类等第13页,共141页,编辑于2022年,星期五n n硅胶硅胶n n活度与含水量的关系:含水量高,活性级高,活度活度与含水量的关系:含水量高,活性级高,活度活度与含水量的关系:含水量高,活性级高,活度活度与含水量的关系:含水量高,活性级高,活度低。
10、低。低。低。n n活化:加热至活化:加热至活化:加热至活化:加热至100左右,除去吸附水提高左右,除去吸附水提高左右,除去吸附水提高左右,除去吸附水提高 活度。活度。活度。活度。(注意温度不可过高)(注意温度不可过高)(注意温度不可过高)(注意温度不可过高)n n分离效率:与其粒度、孔径及表面积等有关。分离效率:与其粒度、孔径及表面积等有关。分离效率:与其粒度、孔径及表面积等有关。分离效率:与其粒度、孔径及表面积等有关。n n常用硅胶:常用硅胶:常用硅胶:常用硅胶:uu硅胶硅胶硅胶硅胶H H H H,不含黏合剂,不含黏合剂uu硅胶硅胶硅胶硅胶G G G G,含煅石膏,含煅石膏,含煅石膏,含煅石
11、膏uu硅胶硅胶GFGFGFGF254254254254,含煅石膏和一种无机荧光剂,含煅石膏和一种无机荧光剂,即锰激活的硅酸锌,在即锰激活的硅酸锌,在254nm254nm紫外光下呈强紫外光下呈强紫外光下呈强紫外光下呈强烈黄绿色荧光背景。烈黄绿色荧光背景。烈黄绿色荧光背景。烈黄绿色荧光背景。第14页,共141页,编辑于2022年,星期五n n吸附剂吸附剂n n氧化铝氧化铝碱性氧化铝碱性氧化铝碱性氧化铝碱性氧化铝(pH9.0)(pH9.0)分离中性或碱性化合分离中性或碱性化合分离中性或碱性化合分离中性或碱性化合物,物,物,物,如生物碱、脂溶性维生素等;如生物碱、脂溶性维生素等;如生物碱、脂溶性维生素
12、等;如生物碱、脂溶性维生素等;中性氧化铝中性氧化铝中性氧化铝中性氧化铝(pH7.5)分离酸性及对碱不稳分离酸性及对碱不稳分离酸性及对碱不稳分离酸性及对碱不稳定的化合物;定的化合物;定的化合物;定的化合物;酸性氧化铝酸性氧化铝(pH4.0)(pH4.0)酸性化合物的分离。酸性化合物的分离。酸性化合物的分离。酸性化合物的分离。活度也与含水量有关。活度也与含水量有关。第15页,共141页,编辑于2022年,星期五n n展开剂展开剂(流动相流动相)同吸附柱色谱同吸附柱色谱极性强的溶剂洗脱能力强极性强的溶剂洗脱能力强常用溶剂的极性强弱顺序:常用溶剂的极性强弱顺序:水酸吡啶甲醇乙醇正水酸吡啶甲醇乙醇正丙醇
13、丙酮乙酸乙酯乙醚氯仿丙醇丙酮乙酸乙酯乙醚氯仿二氯甲烷甲苯苯三氯乙烷二氯甲烷甲苯苯三氯乙烷四氯化碳四氯化碳 环己烷环己烷 石油醚。石油醚。第16页,共141页,编辑于2022年,星期五n n展开剂展开剂选择原则:选择原则:选择原则:选择原则:根据被分离根据被分离根据被分离根据被分离物质的极性物质的极性物质的极性物质的极性StahlStahlStahlStahl简图:极性物质简图:极性物质简图:极性物质简图:极性物质活度低(活性级大)活度低(活性级大)活度低(活性级大)活度低(活性级大)的吸附剂的吸附剂的吸附剂的吸附剂-极性展开极性展开极性展开极性展开剂剂剂剂 第17页,共141页,编辑于2022
14、年,星期五n n展开剂展开剂n n混合溶剂混合溶剂先用单一溶剂展开,先用单一溶剂展开,若若若若R R R Rf f f f值太小,则加入一定量极性强的溶剂,如乙醇、值太小,则加入一定量极性强的溶剂,如乙醇、值太小,则加入一定量极性强的溶剂,如乙醇、值太小,则加入一定量极性强的溶剂,如乙醇、丙酮等,丙酮等,丙酮等,丙酮等,如果如果R R R Rf f值太大,则加入适量极性弱的溶剂值太大,则加入适量极性弱的溶剂(如环如环如环如环己烷、石油醚等己烷、石油醚等己烷、石油醚等己烷、石油醚等),以降低极性。,以降低极性。,以降低极性。,以降低极性。可加入一定比例的酸或碱可加入一定比例的酸或碱可加入一定比例
15、的酸或碱可加入一定比例的酸或碱,使斑点集中。使斑点集中。使斑点集中。使斑点集中。第18页,共141页,编辑于2022年,星期五三、薄层色谱操作方法三、薄层色谱操作方法n n制板制板均匀均匀n n点样点样集中集中n n展开展开(多种方式多种方式)预饱和预饱和n n显色显色n n自学,实验课讲自学,实验课讲第19页,共141页,编辑于2022年,星期五四、定性和定量分析四、定性和定量分析n n定性分析定性分析 n n比较比较比较比较R Rf值或值或R Rr r值值值值、斑点颜色或荧光斑点颜色或荧光n n常采用已知标准物质对照(同一板上展开)常采用已知标准物质对照(同一板上展开)n n多种展开系统的
16、多种展开系统的多种展开系统的多种展开系统的R Rf f值与对照品一致值与对照品一致。n n定量分析定量分析n n洗脱法洗脱法洗脱法洗脱法n n直接定量法直接定量法直接定量法直接定量法1.1.1.1.目视比较法(目视比较法(目视比较法(目视比较法(如杂质限度检查方法如杂质限度检查方法如杂质限度检查方法如杂质限度检查方法)2.2.2.2.薄层扫描法薄层扫描法薄层扫描法薄层扫描法第20页,共141页,编辑于2022年,星期五第三节纸色谱法第三节纸色谱法一、纸色谱法的分离原理一、纸色谱法的分离原理n n纸纤维为载体,吸着在其上的水为固定相纸纤维为载体,吸着在其上的水为固定相n n属于属于正相分配色谱正
17、相分配色谱n n依据分配系数的不同而达到分离依据分配系数的不同而达到分离n n极性或亲水性强的组分,极性或亲水性强的组分,K大,大,Rf值小,值小,极性弱或亲脂性强的组分,极性弱或亲脂性强的组分,K小,小,Rf值大。值大。极性强弱?例:三个六碳糖极性强弱?例:三个六碳糖 第21页,共141页,编辑于2022年,星期五二、纸色谱法的实验条件二、纸色谱法的实验条件n n色谱纸的选择色谱纸的选择n n对对R Rf f值相差很小的化合物,宜采用慢速滤纸值相差很小的化合物,宜采用慢速滤纸值相差很小的化合物,宜采用慢速滤纸值相差很小的化合物,宜采用慢速滤纸n n对对Rf f值相差较大的化合物,则可用快速滤
18、纸值相差较大的化合物,则可用快速滤纸值相差较大的化合物,则可用快速滤纸值相差较大的化合物,则可用快速滤纸n n固定相固定相n n水水水水或甲酰胺、二甲基甲酰胺、丙二醇或缓冲溶或甲酰胺、二甲基甲酰胺、丙二醇或缓冲溶或甲酰胺、二甲基甲酰胺、丙二醇或缓冲溶或甲酰胺、二甲基甲酰胺、丙二醇或缓冲溶液。(酸、碱)液。(酸、碱)液。(酸、碱)液。(酸、碱)第22页,共141页,编辑于2022年,星期五纸色谱法的实验条件纸色谱法的实验条件n n展开剂的选择展开剂的选择增加展开剂中极性溶剂的增加展开剂中极性溶剂的比例量,可以增大比例量,可以增大R Rf f值;增加展开剂中非极性溶值;增加展开剂中非极性溶值;增加
19、展开剂中非极性溶值;增加展开剂中非极性溶剂的比例量,可以减少剂的比例量,可以减少剂的比例量,可以减少剂的比例量,可以减少R Rf f值。值。n n常用的展开剂常用的展开剂水饱和的有机溶剂,如水饱水饱和的有机溶剂,如水饱水饱和的有机溶剂,如水饱水饱和的有机溶剂,如水饱和的正丁醇、正戊醇、酚等和的正丁醇、正戊醇、酚等和的正丁醇、正戊醇、酚等和的正丁醇、正戊醇、酚等n n操作步骤操作步骤 点样、展开、显色、定性定量分析点样、展开、显色、定性定量分析点样、展开、显色、定性定量分析点样、展开、显色、定性定量分析 第23页,共141页,编辑于2022年,星期五主要内容:主要内容:n n比移值及其与比移值及
20、其与K和和k的关系、相对比的关系、相对比移值移值n n吸附薄层色谱法:原理,吸附剂、展吸附薄层色谱法:原理,吸附剂、展开剂及其选择开剂及其选择n n薄层色谱定性方法薄层色谱定性方法n n纸色谱法:原理和实验条件纸色谱法:原理和实验条件第24页,共141页,编辑于2022年,星期五第十九章第十九章 气相色谱法气相色谱法gas chromatography,GC分析化学教研室分析化学教研室 李发美教授李发美教授第25页,共141页,编辑于2022年,星期五n n发展发展发展发展 英国英国英国英国Martin等人于等人于等人于等人于19411941年首次提出了用气体作年首次提出了用气体作年首次提出了
21、用气体作年首次提出了用气体作流动相;流动相;流动相;流动相;19521952年第一次用气相色谱法分离测定复杂混合年第一次用气相色谱法分离测定复杂混合年第一次用气相色谱法分离测定复杂混合年第一次用气相色谱法分离测定复杂混合物;物;物;物;19551955年第一台商品气相色谱仪;年第一台商品气相色谱仪;年第一台商品气相色谱仪;年第一台商品气相色谱仪;近年电子计算机技术。近年电子计算机技术。近年电子计算机技术。近年电子计算机技术。第26页,共141页,编辑于2022年,星期五第一节第一节 气相色谱法的分类气相色谱法的分类和一般流程和一般流程一、分类一、分类 n n按固定相的聚集状态按固定相的聚集状态
22、按固定相的聚集状态按固定相的聚集状态:GSC、GLCGLCn n按分离原理:按分离原理:按分离原理:按分离原理:GSCGSC属于吸附色谱,属于吸附色谱,GLCGLC属于属于属于属于 分配色谱。分配色谱。分配色谱。分配色谱。n n按色谱操作形式:柱色谱(分填充柱色谱按色谱操作形式:柱色谱(分填充柱色谱按色谱操作形式:柱色谱(分填充柱色谱按色谱操作形式:柱色谱(分填充柱色谱 毛细管柱色谱)毛细管柱色谱)毛细管柱色谱)毛细管柱色谱)第27页,共141页,编辑于2022年,星期五二、特点:二、特点:uu高效能:高效能:neff可达可达103106uu高选择性:特别复杂试样高选择性:特别复杂试样 uu高
23、灵敏度:可以检测高灵敏度:可以检测10 1110 13g物质物质uu分析速度快、操作简单:色谱操作及数分析速度快、操作简单:色谱操作及数据处理自动化据处理自动化 uu应用广泛:气体和易挥发或可衍生化为应用广泛:气体和易挥发或可衍生化为气体气体uu弱点:受试样蒸气压限制和定性困难。弱点:受试样蒸气压限制和定性困难。第28页,共141页,编辑于2022年,星期五三、气相色谱法的一般流程第29页,共141页,编辑于2022年,星期五 载气系统(载气系统(carrier gas systemcarrier gas system)色谱柱系统色谱柱系统(column system)检测系统检测系统(det
24、ection system)记录系统记录系统(data system)进样系统进样系统(sample injection system)第30页,共141页,编辑于2022年,星期五第二节第二节 气相色谱固定相和流动相气相色谱固定相和流动相一、气液色谱固定相一、气液色谱固定相n n对固定液的要求对固定液的要求在操作温度下蒸气压要低;在操作温度下蒸气压要低;稳定性好;稳定性好;对被分离组分的选择性要高;对被分离组分的选择性要高;对试样中各组分有足够的溶解能力。对试样中各组分有足够的溶解能力。第31页,共141页,编辑于2022年,星期五固定液的分类固定液的分类化学分类化学分类化学分类化学分类:依
25、据结构分类:依据结构分类:依据结构分类:依据结构分类n n烃类:烷烃与芳烃,角鲨烷(异卅烷、烃类:烷烃与芳烃,角鲨烷(异卅烷、C C C C30303030H H62626262),标准非极性固定液。标准非极性固定液。标准非极性固定液。标准非极性固定液。n n硅氧烷类:甲基、苯基、氰基、氟硅氧烷等,最硅氧烷类:甲基、苯基、氰基、氟硅氧烷等,最通用通用n n聚醇:如聚乙二醇聚醇:如聚乙二醇PEGPEG 20M 20M 20M 20M,氢键型,氢键型,氢键型,氢键型n n聚酯:丁二酸二乙二醇聚酯聚酯:丁二酸二乙二醇聚酯聚酯:丁二酸二乙二醇聚酯聚酯:丁二酸二乙二醇聚酯 (PDEGS(PDEGS或或或
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