气相色谱分析法详解PPT学习教案.pptx
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1、会计学1气相色谱分析法详解气相色谱分析法详解(xinji)第一页,共98页。2023/5/262目录目录(ml)n n6-1 6-1 6-1 6-1 概述概述概述概述n n6-2 6-2 6-2 6-2 气相色谱分析理论基础气相色谱分析理论基础气相色谱分析理论基础气相色谱分析理论基础n n6-3 6-3 6-3 6-3 固定相固定相固定相固定相 n n6-4 6-4 6-4 6-4 气相色谱分离操作条件的选择气相色谱分离操作条件的选择气相色谱分离操作条件的选择气相色谱分离操作条件的选择n n6-5 6-5 6-5 6-5 毛细管柱气相色谱法简介毛细管柱气相色谱法简介毛细管柱气相色谱法简介毛细管
2、柱气相色谱法简介n n6-6 6-6 6-6 6-6 气相色谱检测器气相色谱检测器气相色谱检测器气相色谱检测器 n n6-7 6-7 6-7 6-7 气相色谱定性鉴定方法气相色谱定性鉴定方法气相色谱定性鉴定方法气相色谱定性鉴定方法n n6-8 6-8 6-8 6-8 气相色谱定量气相色谱定量气相色谱定量气相色谱定量(dngling)(dngling)(dngling)(dngling)测定方法测定方法测定方法测定方法n n6-9 6-9 6-9 6-9 高效液相色谱分析法简介高效液相色谱分析法简介高效液相色谱分析法简介高效液相色谱分析法简介 第1页/共98页第二页,共98页。2023/5/26
3、36-1 概述概述(i sh)一、色谱法简介一、色谱法简介一、色谱法简介一、色谱法简介(chromatography)(chromatography)色谱法又名色层法、层析法,是一种用以分离、分析多组分色谱法又名色层法、层析法,是一种用以分离、分析多组分色谱法又名色层法、层析法,是一种用以分离、分析多组分色谱法又名色层法、层析法,是一种用以分离、分析多组分混合物质的极有效的物理及物理化学分析方法。混合物质的极有效的物理及物理化学分析方法。混合物质的极有效的物理及物理化学分析方法。混合物质的极有效的物理及物理化学分析方法。原理:利用混合物中各组分在两相中具有不同的分配系数原理:利用混合物中各组分
4、在两相中具有不同的分配系数原理:利用混合物中各组分在两相中具有不同的分配系数原理:利用混合物中各组分在两相中具有不同的分配系数(或或或或吸附系数,渗透性等吸附系数,渗透性等吸附系数,渗透性等吸附系数,渗透性等),当两相作相对运动时,各组分在两,当两相作相对运动时,各组分在两,当两相作相对运动时,各组分在两,当两相作相对运动时,各组分在两相中进行多次反复地分配,以达到分离的目的。相中进行多次反复地分配,以达到分离的目的。相中进行多次反复地分配,以达到分离的目的。相中进行多次反复地分配,以达到分离的目的。色谱分析法:色谱法应用于分析化学中,并与适当的检测色谱分析法:色谱法应用于分析化学中,并与适当
5、的检测色谱分析法:色谱法应用于分析化学中,并与适当的检测色谱分析法:色谱法应用于分析化学中,并与适当的检测(ji(ji n c)n c)手段相结合时,就构成了色谱分析法。通常所说手段相结合时,就构成了色谱分析法。通常所说手段相结合时,就构成了色谱分析法。通常所说手段相结合时,就构成了色谱分析法。通常所说的色谱法即指色谱分析法。的色谱法即指色谱分析法。的色谱法即指色谱分析法。的色谱法即指色谱分析法。第2页/共98页第三页,共98页。2023/5/264 二、色谱法的发展史二、色谱法的发展史二、色谱法的发展史二、色谱法的发展史 色谱法这种分离色谱法这种分离色谱法这种分离色谱法这种分离(fnl)(f
6、nl)(fnl)(fnl)技术的应用已有一百多年的技术的应用已有一百多年的技术的应用已有一百多年的技术的应用已有一百多年的历史历史历史历史了。意识到它对分离了。意识到它对分离了。意识到它对分离了。意识到它对分离(fnl)(fnl)(fnl)(fnl)、分析的作用和意义的第一、分析的作用和意义的第一、分析的作用和意义的第一、分析的作用和意义的第一人是俄国植人是俄国植人是俄国植人是俄国植物学家茨维特物学家茨维特物学家茨维特物学家茨维特(Tswett)(Tswett)(Tswett)(Tswett)。1901190119011901年,茨维特认识到色谱法对分离年,茨维特认识到色谱法对分离年,茨维特认
7、识到色谱法对分离年,茨维特认识到色谱法对分离(fnl)(fnl)(fnl)(fnl)分析具有重分析具有重分析具有重分析具有重大价值。大价值。大价值。大价值。1903190319031903年,在华沙自然科学学会生物学分会会议上,茨维年,在华沙自然科学学会生物学分会会议上,茨维年,在华沙自然科学学会生物学分会会议上,茨维年,在华沙自然科学学会生物学分会会议上,茨维特在其发表的文章(特在其发表的文章(特在其发表的文章(特在其发表的文章(On a new category of On a new category of On a new category of On a new category o
8、f adsorption phenomena and their application on adsorption phenomena and their application on adsorption phenomena and their application on adsorption phenomena and their application on Biochemical analysisBiochemical analysisBiochemical analysisBiochemical analysis)中提出应用吸附原理分离)中提出应用吸附原理分离)中提出应用吸附原理
9、分离)中提出应用吸附原理分离(fnl)(fnl)(fnl)(fnl)植物色素的新方法。植物色素的新方法。植物色素的新方法。植物色素的新方法。第3页/共98页第四页,共98页。2023/5/265n n1906190619061906年,年,年,年,TswettTswettTswettTswett发表了他的实验结果,他为了分离植物色发表了他的实验结果,他为了分离植物色发表了他的实验结果,他为了分离植物色发表了他的实验结果,他为了分离植物色素,将植物绿叶的石油醚提取液倒入装有碳酸钙颗粒的玻素,将植物绿叶的石油醚提取液倒入装有碳酸钙颗粒的玻素,将植物绿叶的石油醚提取液倒入装有碳酸钙颗粒的玻素,将植物
10、绿叶的石油醚提取液倒入装有碳酸钙颗粒的玻璃管中,并用石油醚自上而下淋洗,由于不同的色素在碳璃管中,并用石油醚自上而下淋洗,由于不同的色素在碳璃管中,并用石油醚自上而下淋洗,由于不同的色素在碳璃管中,并用石油醚自上而下淋洗,由于不同的色素在碳酸钙颗粒表面的吸附力不同,随着淋洗的进行,不同色素酸钙颗粒表面的吸附力不同,随着淋洗的进行,不同色素酸钙颗粒表面的吸附力不同,随着淋洗的进行,不同色素酸钙颗粒表面的吸附力不同,随着淋洗的进行,不同色素向下移动的速度向下移动的速度向下移动的速度向下移动的速度(sd)(sd)(sd)(sd)不同,形成一层层不同颜色的色带,不同,形成一层层不同颜色的色带,不同,形
11、成一层层不同颜色的色带,不同,形成一层层不同颜色的色带,使各色素成分得到了分离。他将这种分离方法命名为色谱使各色素成分得到了分离。他将这种分离方法命名为色谱使各色素成分得到了分离。他将这种分离方法命名为色谱使各色素成分得到了分离。他将这种分离方法命名为色谱法(法(法(法(chromatographychromatographychromatographychromatography)。)。)。)。n n1907190719071907年,茨维特在德国生物会年,茨维特在德国生物会年,茨维特在德国生物会年,茨维特在德国生物会n n 议上第一次向人们公开展示了议上第一次向人们公开展示了议上第一次向人
12、们公开展示了议上第一次向人们公开展示了n n 采用色谱法提纯的植物色素溶采用色谱法提纯的植物色素溶采用色谱法提纯的植物色素溶采用色谱法提纯的植物色素溶n n 解液及其色谱图解液及其色谱图解液及其色谱图解液及其色谱图显示着彩显示着彩显示着彩显示着彩n n 色环带的柱管。色环带的柱管。色环带的柱管。色环带的柱管。第4页/共98页第五页,共98页。2023/5/266n n在此后的在此后的在此后的在此后的20202020多年里,几乎无人问津这一技术。多年里,几乎无人问津这一技术。多年里,几乎无人问津这一技术。多年里,几乎无人问津这一技术。n n1931193119311931年,年,年,年,Kuhn
13、(Kuhn(Kuhn(Kuhn(库恩库恩库恩库恩)等用同样的方法成功地分离了胡萝等用同样的方法成功地分离了胡萝等用同样的方法成功地分离了胡萝等用同样的方法成功地分离了胡萝卜素和叶黄素,从此,色谱卜素和叶黄素,从此,色谱卜素和叶黄素,从此,色谱卜素和叶黄素,从此,色谱(s p)(s p)(s p)(s p)法开始为人们所重视,法开始为人们所重视,法开始为人们所重视,法开始为人们所重视,此后,相继出现了各种色谱此后,相继出现了各种色谱此后,相继出现了各种色谱此后,相继出现了各种色谱(s p)(s p)(s p)(s p)方法。方法。方法。方法。n n1955195519551955年,出现了第一台
14、商业化的气相色谱年,出现了第一台商业化的气相色谱年,出现了第一台商业化的气相色谱年,出现了第一台商业化的气相色谱(s p)(s p)(s p)(s p)仪。仪。仪。仪。n n在我国,气相色谱在我国,气相色谱在我国,气相色谱在我国,气相色谱(s p)(s p)(s p)(s p)法起步于法起步于法起步于法起步于1954195419541954年;年;年;年;1960196019601960年研制年研制年研制年研制并生产了最早的成型仪器;并生产了最早的成型仪器;并生产了最早的成型仪器;并生产了最早的成型仪器;1980198019801980年大规模生产。年大规模生产。年大规模生产。年大规模生产。第
15、5页/共98页第六页,共98页。2023/5/267n n在分析化学领域,色谱法是一个相对年轻的分支学科。在分析化学领域,色谱法是一个相对年轻的分支学科。在分析化学领域,色谱法是一个相对年轻的分支学科。在分析化学领域,色谱法是一个相对年轻的分支学科。早期的色谱技术只是一种分离技术而已,与萃取、蒸早期的色谱技术只是一种分离技术而已,与萃取、蒸早期的色谱技术只是一种分离技术而已,与萃取、蒸早期的色谱技术只是一种分离技术而已,与萃取、蒸馏等分离技术不同的是其分离效率高得多。馏等分离技术不同的是其分离效率高得多。馏等分离技术不同的是其分离效率高得多。馏等分离技术不同的是其分离效率高得多。n n当这种高
16、效的分离技术与各种灵敏的检测技术结合在当这种高效的分离技术与各种灵敏的检测技术结合在当这种高效的分离技术与各种灵敏的检测技术结合在当这种高效的分离技术与各种灵敏的检测技术结合在一起后,才使得色谱技术成为最重要的一种分析方法,一起后,才使得色谱技术成为最重要的一种分析方法,一起后,才使得色谱技术成为最重要的一种分析方法,一起后,才使得色谱技术成为最重要的一种分析方法,几乎可以分析所有已知物质,在所有学科领域都得到几乎可以分析所有已知物质,在所有学科领域都得到几乎可以分析所有已知物质,在所有学科领域都得到几乎可以分析所有已知物质,在所有学科领域都得到了广泛的应用了广泛的应用了广泛的应用了广泛的应用
17、(yngyng)(yngyng)(yngyng)(yngyng)。n n从从从从1937193719371937年年年年1972197219721972年,色谱法先后在年,色谱法先后在年,色谱法先后在年,色谱法先后在12121212次诺贝尔奖获奖次诺贝尔奖获奖次诺贝尔奖获奖次诺贝尔奖获奖项目的研究工作中起过关键的作用。项目的研究工作中起过关键的作用。项目的研究工作中起过关键的作用。项目的研究工作中起过关键的作用。(化学化学化学化学-9-9-9-9;生理;生理;生理;生理学和医学学和医学学和医学学和医学-3)-3)-3)-3)。第6页/共98页第七页,共98页。2023/5/268 三、色谱分析
18、法的分类三、色谱分析法的分类三、色谱分析法的分类三、色谱分析法的分类 一些定义:一些定义:一些定义:一些定义:分离柱:色谱法中起分离作用的柱。分离柱:色谱法中起分离作用的柱。分离柱:色谱法中起分离作用的柱。分离柱:色谱法中起分离作用的柱。固定相固定相固定相固定相(stationary phase)(stationary phase):固定在柱内的填充物。:固定在柱内的填充物。:固定在柱内的填充物。:固定在柱内的填充物。在色谱分离中固定不动、对样品产生保留的一相。在色谱分离中固定不动、对样品产生保留的一相。在色谱分离中固定不动、对样品产生保留的一相。在色谱分离中固定不动、对样品产生保留的一相。流
19、动相流动相流动相流动相(mobile phase)(mobile phase):沿着柱流动的流体。:沿着柱流动的流体。:沿着柱流动的流体。:沿着柱流动的流体。与固定相处于平衡状态、带动样品向前移动与固定相处于平衡状态、带动样品向前移动与固定相处于平衡状态、带动样品向前移动与固定相处于平衡状态、带动样品向前移动(ydng)(ydng)的另一相。的另一相。的另一相。的另一相。液相色谱法:以液体作为流动相的色谱法。液相色谱法:以液体作为流动相的色谱法。液相色谱法:以液体作为流动相的色谱法。液相色谱法:以液体作为流动相的色谱法。气相色谱法:以气体作为流动相的色谱法。气相色谱法:以气体作为流动相的色谱法
20、。气相色谱法:以气体作为流动相的色谱法。气相色谱法:以气体作为流动相的色谱法。第7页/共98页第八页,共98页。2023/5/269 气相色谱气相色谱气相色谱气相色谱气液色谱:流动(lidng)相为气体,固定相为液体(涂在担体 上或毛细管壁上)。气固色谱:流动相为气体(qt),固定相为固体吸附剂。液相色谱(s p)液液色谱:流动相为液体,固定相为液体(涂在担 体上或毛细管壁上)。液固色谱:流动相为液体,固定相为固体吸附剂。l按使用的固定相和流动相的不同分类:第8页/共98页第九页,共98页。2023/5/2610n n按分离的原理分类:按分离的原理分类:n n吸附色谱法:利用吸附剂表面对不吸附
21、色谱法:利用吸附剂表面对不同组分的物同组分的物n n 理吸附性能的差异进行分离;固理吸附性能的差异进行分离;固定相为固体吸附剂。定相为固体吸附剂。n n分配色谱法:利用不同组分在两相分配色谱法:利用不同组分在两相中有不同的分配系数进行分离;固中有不同的分配系数进行分离;固定相为液体液膜。定相为液体液膜。n n离子交换色谱法:利用离子交换原离子交换色谱法:利用离子交换原理;固定相为离子交换剂。理;固定相为离子交换剂。n n凝胶渗透色谱法:利用多孔性物质凝胶渗透色谱法:利用多孔性物质对不同大小分子的排阻作用;固定对不同大小分子的排阻作用;固定相为凝胶相为凝胶(又称排阻色谱,尺寸排又称排阻色谱,尺寸
22、排阻色谱法阻色谱法)n n化学键合色谱法:通过化学反应将化学键合色谱法:通过化学反应将有机分子键合在载体表面形成的柱有机分子键合在载体表面形成的柱填充填充(tinchng)(tinchng)剂。剂。n n离子色谱法:由离子交换色谱法中离子色谱法:由离子交换色谱法中产生出来的一种新型的离子多柱色产生出来的一种新型的离子多柱色谱技术谱技术(分离柱后增加一个抑制柱分离柱后增加一个抑制柱)。第9页/共98页第十页,共98页。2023/5/2611n n按固定相使用的方式分类:按固定相使用的方式分类:n n柱色谱法:固定相装在色谱柱内。柱色谱法:固定相装在色谱柱内。n n纸色谱法:滤纸纸色谱法:滤纸(l
23、zh)(lzh)为固定相。为固定相。n n薄层色谱法:将吸附剂粉末制成薄层色谱法:将吸附剂粉末制成薄层作为固定相。薄层作为固定相。n n按色谱动力学过程分类:按色谱动力学过程分类:n n 冲洗色谱法、顶替色谱法和冲洗色谱法、顶替色谱法和迎头色谱法迎头色谱法n n按色谱技术分类:按色谱技术分类:n n 程序升温色谱法、反应色谱程序升温色谱法、反应色谱法、裂解色谱法、法、裂解色谱法、n n 毛细管色谱法、多维色谱法、毛细管色谱法、多维色谱法、制备色谱法等制备色谱法等第10页/共98页第十一页,共98页。2023/5/2612 四、色谱分析法的特点四、色谱分析法的特点四、色谱分析法的特点四、色谱分析
24、法的特点 高效,灵敏,快速和应用广泛高效,灵敏,快速和应用广泛高效,灵敏,快速和应用广泛高效,灵敏,快速和应用广泛分离效率高:几十种甚至上百种性质类似的分离效率高:几十种甚至上百种性质类似的分离效率高:几十种甚至上百种性质类似的分离效率高:几十种甚至上百种性质类似的化合物可在同一根色谱柱上得到分离,能化合物可在同一根色谱柱上得到分离,能化合物可在同一根色谱柱上得到分离,能化合物可在同一根色谱柱上得到分离,能解决许多其他分析方法无能为力的复杂样解决许多其他分析方法无能为力的复杂样解决许多其他分析方法无能为力的复杂样解决许多其他分析方法无能为力的复杂样品分析。品分析。品分析。品分析。分析速度快:一
25、般而言,色谱法可在几分钟分析速度快:一般而言,色谱法可在几分钟分析速度快:一般而言,色谱法可在几分钟分析速度快:一般而言,色谱法可在几分钟至几十分钟的时间内完成一个复杂样品的至几十分钟的时间内完成一个复杂样品的至几十分钟的时间内完成一个复杂样品的至几十分钟的时间内完成一个复杂样品的分析。分析。分析。分析。检测灵敏度高:随着信号处理和检测器制作检测灵敏度高:随着信号处理和检测器制作检测灵敏度高:随着信号处理和检测器制作检测灵敏度高:随着信号处理和检测器制作技术的进步技术的进步技术的进步技术的进步(jnb)(jnb),不经过预浓缩可以直,不经过预浓缩可以直,不经过预浓缩可以直,不经过预浓缩可以直接
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