固定相与流动相
第节固定相与流动相
化学键合固定相的特点
（1）传质快，表面无深凹陷，比一般液体固定相传质快； （2）寿命长，化学键合，无固定液流失，耐流动相冲击；
耐水、耐光、耐有机溶剂，稳定； （4）选择性好，可键合不同官能团，提高选择性； （5）有利于梯度洗脱；
存在着双重分离机制： (键合基团的覆盖率决定分离机理) 高覆盖率：分配为主； 低覆盖率：吸附为主；
mobile phases of LC
2. 流动相类别
按流动相组成分：单组分和多组分； 按极性分：极性、弱极性、非极性； 按使用方式分：等度淋洗和梯度淋洗。 常用溶剂： 己烷、四氯化碳、甲苯、乙酸乙酯、乙醇 、乙腈、水。 采用二元或多元组合溶剂作为流动相可以灵活调节流动 相的极性或增加选择性，以改进分离或调整出峰时间。
4. 空间排阻分离固定相
（1）软质凝胶 葡聚糖凝胶、琼脂凝胶等。多孔网状结构； 水为流动相。适用于常压排阻分离。
（2）半硬质凝胶 苯乙烯-二乙烯基苯交联共聚物，有机凝胶； 非极性有机溶剂为流动相，不能用丙酮、乙醇等极性溶剂
（3）硬质凝胶 多孔硅胶、多孔玻珠等； 化学稳定性、热稳定性好、机械强度大，流动相性质影响
1. 流动相特性 流动相组成改变，极性改变，可显著改变组分分离状况；
（2） 阴离子交换树脂（强碱性、弱碱性） 苯乙烯-二乙烯基苯交联共聚物，有机凝胶；
30～40μm的玻璃微球，表面附着一层厚度为1 ～ 2μm的多孔硅胶。
（1）液相色谱的流动相又称 常用溶剂： 己烷、四氯化碳、甲苯、乙酸乙酯、乙醇、乙腈、水。
（1）液相色谱的流动相又称为：淋洗液，洗脱剂。
为：淋
洗液
，
洗
脱剂。
流
动
相组成改变，极性改变，可显著改变组分分离状况； （3）试样在流动相中应有适宜的溶解度，防止产生沉淀并在柱中沉积。
HPLC中固定相和流动相
HPLC中固定相和流动相在色谱分析中，如何选择最佳的色谱条件以实现最理想分离，是色谱工作者的重要工作，也是用计算机实现HPLC分析方法建立和优化的任务之一。
以下是填料基质、化学键合固定相和流动相的性质及其选择。
一、基质（担体）HPLC填料可以是陶瓷性质的无机物基质，也可以是有机聚合物基质。
无机物基质主要是硅胶和氧化铝，无机物基质刚性大，在溶剂中不容易膨胀；有机聚合物基质主要有交联苯乙烯-二乙烯苯、聚甲基丙烯酸酯，有机聚合物基质刚性小、易压缩，溶剂或溶质容易渗入有机基质中，导致填料颗粒膨胀，结果减少传质，最终使柱效降低。
1、基质的种类：1）硅胶硅胶是HPLC填料中最普遍的基质。
除具有高强度外，还提供一个表面，可以通过成熟的硅烷化技术键合上各种配基，制成反相、离子交换、疏水作用、亲水作用或分子排阻色谱用填料。
硅胶基质填料适用于广泛的极性和非极性溶剂。
缺点是在碱性水溶性流动相中不稳定。
通常，硅胶基质的填料推荐的常规分析pH范围为2～8。
硅胶的主要性能参数有：①平均粒度及其分布。
②平均孔径及其分布，与比表面积成反比。
③比表面积：在液固吸附色谱法中，硅胶的比表面积越大，溶质的k值越大。
④含碳量及表面覆盖度（率）：在反相色谱法中，含碳量越大，溶质的k值越大。
⑤含水量及表面活性：在液固吸附色谱法中，硅胶的含水量越小，其表面硅醇基的活性越强，对溶质的吸附作用越大。
⑥端基封尾：在反相色谱法中，主要影响碱性化合物的峰形。
⑦几何形状：硅胶可分为无定形全多孔硅胶和球形全多孔硅胶，前者价格较便宜，缺点是涡流扩散项及柱渗透性差，后者无此缺点。
⑧硅胶纯度：对称柱填料使用高纯度硅胶，柱效高，寿命长，碱性成份不拖尾。
2）氧化铝具有与硅胶相同的良好物理性质，也能耐较大的pH范围。
它也是刚性的，不会在溶剂中收缩或膨胀。
但与硅胶不同的是，氧化铝键合相在水性流动相中不稳定。
不过现在已经出现了在水相中稳定的氧化铝键合相，并显示出优秀的pH稳定性。
液相色谱的固定相与流动相
不同固定相的选择与优势
C18
适用于中极性非极性化合物，适用于医药化 学等领域。
手性
可以实现大量手性化合物的分离，广泛应用 于制药、医药等领域。
芳香族
由于分子间的π-π堆积作坊，固定相表面可 以容纳一定分子体积。主要用于分离芳香族 或含芳香族结构物质。
离子交换
适用于分离具有离子性的化合物和混合物。
常见的流动相
液相色谱的固定相与流动 相
液相色谱（Liquid Chromatography）是一种高效、分辨率较高、适用于大多 数分子的分离技术。本文将介绍液相色谱的固定相和流动相。
固定相的介绍
作用
固定相是固定在色谱柱中的一种材料。它的 主要作用是提供一个分离的平台。
种类
常见的固定相有C18、C8、芳香族、离子交 换、手性等，不同的固定相分离作用不一样。
选择因素
在选择固定相时需要考虑分离物的化学性质 和分子结构，以及分离柱的长度和直径等。
优势
固定相具有高分离效率、高分离分辨率、操 作简单、时间短、试剂消耗小等优点。
流动相的 按一定比例调配而成。
种类
常见的流动相种类有水、有机 溶剂、盐酸等，不同种类的流 动相适用于不同的分离柱。
3 环境领域
4 化工领域
适用于环境污染物分析、有机化合物测定、 微量元素测定等。
分离和纯化有机化学品、研究石油化工原 料和煤化学反应机理等。
总结与展望
液相色谱是一种高效、分辨率较高的分离技术，应用领域较广。未来液相色谱技术将更好地结合质谱， 等离子体及纳米技术，应用的领域将更加广泛和深入。
作用
流动相可以作为分离物在色谱 柱中移动的载体，通过改变流 动相的性质，对分离物产生分 离作用。
HPLC固定相与流动相
复杂样品中各种组分的方法。
02
它利用不同物质在固定相和流动 相之间的分配平衡进行分离，通 过检测器检测各个组分的性质和 含量。
HPLC的原理
高效液相色谱法基于物质在固定相和 流动相之间的分配平衡进行分离。
不同物质在固定相和流动相之间的分 配系数不同，因此通过色谱柱时，会 按照一定顺序流出，从而实现分离。
流动相以避免干扰。
测需求选择合适的固定相和流动相组合。
05 HPLC固定相与流动相的 优化
优化分离效果
01
02
03
选择合适的固定相
根据待测物质的性质，选 择具有适宜极性、选择性、 稳定性和寿命的固定相， 以提高分离效果。
调整流动相组成
通过调整流动相的组成， 如改变溶剂类型、比例和 pH值，可以改善分离效果。
固定相的选择
根据化合物性质选
择
对于不同极性和性质的化合物， 应选择具有相应极性和功能基团 的固定相。
根据分离要求选择
根据分离要求，如分离度、分析 时间等，选择具有合适粒度和性 能的固定相。
实验验证
在实际应用中，对固定相的选择 应进行实验验证，以确保其性能 和分离效果符合要求。
03 HPLC流动相
控制温度
适当升高温度可以提高流 动相的流速和降低黏度， 有助于提高分离效果。
提高检测灵敏度
选择高灵敏度检测器
根据待测物质的性质，选择高灵敏度的检测器，如紫 外、荧光、电化学检测器等。
优化检测波长
选择合适的检测波长可以降低背景干扰，提高检测灵 敏度。
降低样品浓度
通过优化样品处理和稀释方法，降低样品浓度，可以 降低检测限和提高灵敏度。
流动相的组成和性质也会影响分离效果。例如，使用不同的有机溶剂或 混合溶剂可以改变流动相的极性和粘度，从而影响物质在固定相上的吸 附和解析能力。
高效液相色谱固定相和流动相
高压液相色谱HPLC培训教程(六)IV．固定相和流动相在色谱分析中，如何选择最佳的色谱条件以实现最理想分离，是色谱工作者的重要工作，也是用计算机实现HPLC分析方法建立和优化的任务之一。
本章着重讨论填料基质、化学键合固定相和流动相的性质及其选择。
一、基质（担体）HPLC填料可以是陶瓷性质的无机物基质，也可以是有机聚合物基质。
无机物基质主要是硅胶和氧化铝。
无机物基质刚性大，在溶剂中不容易膨胀。
有机聚合物基质主要有交联苯乙烯-二乙烯苯、聚甲基丙烯酸酯。
有机聚合物基质刚性小、易压缩，溶剂或溶质容易渗入有机基质中，导致填料颗粒膨胀，结果减少传质，最终使柱效降低。
1．基质的种类1）硅胶硅胶是HPLC填料中最普遍的基质。
除具有高强度外，还提供一个表面，可以通过成熟的硅烷化技术键合上各种配基，制成反相、离子交换、疏水作用、亲水作用或分子排阻色谱用填料。
硅胶基质填料适用于广泛的极性和非极性溶剂。
缺点是在碱性水溶性流动相中不稳定。
通常，硅胶基质的填料推荐的常规分析pH范围为2~8。
硅胶的主要性能参数有：①平均粒度及其分布。
②平均孔径及其分布。
与比表面积成反比。
③比表面积。
在液固吸附色谱法中，硅胶的比表面积越大，溶质的k值越大。
④含碳量及表面覆盖度（率）。
在反相色谱法中，含碳量越大，溶质的k值越大。
⑤含水量及表面活性。
在液固吸附色谱法中，硅胶的含水量越小，其表面硅醇基的活性越强，对溶质的吸附作用越大。
⑥端基封尾。
在反相色谱法中，主要影响碱性化合物的峰形。
⑦几何形状。
硅胶可分为无定形全多孔硅胶和球形全多孔硅胶，前者价格较便宜，缺点是涡流扩散项及柱渗透性差；后者无此缺点。
⑧硅胶纯度。
对称柱填料使用高纯度硅胶，柱效高，寿命长，碱性成份不拖尾。
2）氧化铝具有与硅胶相同的良好物理性质，也能耐较大的pH范围。
它也是刚性的，不会在溶剂中收缩或膨胀。
但与硅胶不同的是，氧化铝键合相在水性流动相中不稳定。
不过现在已经出现了在水相中稳定的氧化铝键合相，并显示出优秀的pH稳定性。
简述色谱分离的原理
简述色谱分离的原理
色谱分离是一种基于混合物中不同成分在固定相和流动相之间分配系数差异的分离方法。
其原理如下：
1. 固定相：色谱分离通常使用一个固定相，它可以是一个固体吸附剂（如硅胶、氧化铝）、一个液体固定相（如化学键合相）或一个凝胶。
2. 流动相：待分离的混合物通过流动相（通常是气体或液体）携带进入色谱柱。
3. 分配系数：混合物中的不同成分在固定相和流动相之间的分配系数不同。
分配系数是指成分在固定相和流动相之间达到平衡时的浓度比值。
4. 分离：当混合物通过色谱柱时，不同成分在固定相和流动相之间反复分配，由于分配系数的差异，不同成分在色谱柱中的移动速度不同，从而实现分离。
5. 检测：分离后的成分通过检测器进行检测，通常使用紫外线吸收、荧光、电化学或质谱等方法。
通过色谱分离，可以将混合物中的不同成分分离出来，并根据它们在色谱柱中的保留时间或洗脱顺序进行定性分析，还可以通过检测器的响应进行定量分析。
总的来说，色谱分离的原理是基于不同成分在固定相和流动相之间的分配系数差异，通过反复分配实现分离。
液相色谱仪的工作原理
液相色谱仪的工作原理液相色谱仪（HPLC）是一种高效分离和分析化学物质的仪器，广泛应用于制药、生物化学、环境监测等领域。
其工作原理基于化学物质在液相流动中的分配和分离特性，通过不同化学物质在固定相和流动相之间的相互作用来实现分离和检测。
1. 流动相在液相色谱仪中，流动相是指用于将样品输送到色谱柱中的溶剂。
流动相通常是由溶剂混合而成的，常用的溶剂包括水、甲醇、乙腈等。
流动相的选择取决于待分离的化合物的特性，如极性、溶解度等。
流动相的选择对色谱分离的效果有重要影响。
2. 固定相固定相是色谱柱中的填料，其作用是将化合物分离开来。
固定相通常是由多孔硅胶或者聚合物制成的微小颗粒，颗粒的大小和化学性质对分离效果起着重要作用。
固定相的选择也取决于待分离的化合物的特性，如分子大小、极性等。
3. 样品注入样品注入是将待分析的化合物引入色谱系统的过程。
通常情况下，样品会被溶解在流动相中，然后通过进样器注入色谱柱。
进样器可以采用不同的方式，如手动注射、自动进样器等。
4. 色谱柱色谱柱是液相色谱仪中最关键的部件之一，其内部填充有固定相。
当样品进入色谱柱后，不同化合物会因为与固定相的相互作用而发生分离，从而实现对化合物的分析和检测。
5. 检测器色谱柱中分离的化合物会通过检测器进行检测和定量分析。
常用的检测器包括紫外-可见吸收检测器（UV-Vis）和荧光检测器等。
检测器会根据化合物的特性产生相应的信号，然后通过数据采集系统进行记录和分析。
6. 数据分析最后，液相色谱仪通过数据采集系统将检测到的信号转化为图谱或者色谱图，进而进行数据分析和定量分析。
数据分析可以帮助人们快速准确地获得化合物的信息，如浓度、纯度等。
总的来说，液相色谱仪的工作原理是基于化学物质在固定相和流动相之间的相互作用来实现分离和检测。
通过流动相、固定相、样品注入、色谱柱、检测器和数据分析等步骤，液相色谱仪能够快速准确地分离和分析化合物，为化学分析提供了重要的技术手段。
色谱法的分离原理
色谱法的分离原理
色谱法是一种利用物质在固定相和流动相之间的分配平衡差异进行分离分析的方法。
在色谱法中，固定相通常是由固体或液体构成的，而流动相则可以是气体或液体。
当流动相通过固定相时，各种物质在两相之间发生相互作用，根据它们在不同相之间的分配平衡差异，实现物质的分离。
在色谱法中，分离原理通常有四种：
1.分配色谱法：分配色谱法是利用物质在固定相和流动相之间的分配平衡
差异进行分离的。
分配色谱法又可以分为液-液分配色谱法和固-液分配色谱法。
2.吸附色谱法：吸附色谱法是利用物质在不同吸附剂上的吸附平衡差异进
行分离的。
吸附剂通常是一些多孔性的固体或凝胶，流动相可以是气体或液体。
3.离子交换色谱法：离子交换色谱法是利用物质在不同离子交换剂上的离
子交换平衡差异进行分离的。
离子交换剂通常是一些含有离子交换基团的固体或凝胶，流动相可以是液体或含有离子的液体。
4.尺寸排阻色谱法：尺寸排阻色谱法是利用物质在不同孔径的凝胶上的尺
寸排阻差异进行分离的。
凝胶通常是一些多孔性的固体，流动相可以是液体或气体。
这些原理都是基于物质在不同相之间的相互作用，通过平衡差异实现分离的。
在实际应用中，根据待分离物质的性质和要求，可以选择不同的色谱分离方法。
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3. 流动相选择
在选择溶剂时，溶剂的极性是选择的重要依据。 采用正相液-液分配分离时：首先选择中等极性溶剂， 若组分的保留时间太短，降低溶剂极性，反之增加。 也可在低极性溶剂中，逐渐增加其中的极性溶剂，使 保留时间缩短。 常用溶剂的极性顺序： 水(最大) > 甲酰胺> 乙腈> 甲醇> 乙醇> 丙醇> 丙酮>二氧六环> 四氢呋喃> 甲乙酮> 正丁醇> 乙酸乙酯> 乙醚> 异丙醚> 二氯甲烷>氯仿>溴乙烷>苯>四氯化碳>二硫 化碳>环己烷>己烷>煤油(最小)
2018/10/20
4. 选择流动相时应注意的几个问题
（1）尽量使用高纯度试剂作流动相，防止微量杂质长期累 积损坏色谱柱和使检测器噪声增加。 （2）避免流动相与固定相发生作用而使柱效下降或损坏柱 子。如使固定液溶解流失；酸性溶剂破坏氧化铝固定相等。 （3）试样在流动相中应有适宜的溶解度，防止产生沉淀并 在柱中沉积。 （4）流动相同时还应满足检测器的要求。当使用紫外检测 器时，流动相不应有紫外吸收。
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4. 空间排阻分离固定相
（1）软质凝胶 葡聚糖凝胶、琼脂凝胶等。多孔网状结构； 水为流动相。适用于常压排阻分离。 （2）半硬质凝胶 苯乙烯-二乙烯基苯交联共聚物，有机凝胶； 非极性有机溶剂为流动相，不能用丙酮、乙醇等极性溶剂 （3）硬质凝胶 多孔硅胶、多孔玻珠等； 化学稳定性、热稳定性好、机械强度大，流动相性质影响 小，可在较高流速下使用。 可控孔径玻璃微球，具有恒定孔径和窄粒度分布。
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５. 手性固定相
生物、药物分子和天然有机 产物的分离。 环糊精（CD） 结构：
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环糊精：
空腔内壁为弱疏水性，所有 羟基在空腔的外沿呈亲水性，这 使他们能与各种极性、非极性分 子、离子形成包含化合物（主客 体配合物）。 1984年Armstrong首次将环糊精键合到二氧化硅上 用作HPLC的手性分离固定相，目前已成为十分普及的 手性固定相。 全苯基环糊精分离柱特别适合于分离氨基醇类 β阻 断剂，而其他类型手性固定相则很难分离。
7.3.1 液相色谱固定相
1. 液-液分配及离子对分离固定相
（1）全多孔型担体 氧化硅、氧化铝、硅藻土等制成的多孔球体；早期采用 100μm的大颗粒，表面涂渍固定液，性能不佳已不多见。 现采用10μm以下的小颗粒，化学键合制备柱填料。 （2）表面多孔型担体 （薄壳型微珠担体） 30 ～ 40 μ m 的玻璃微球， 表面附着一层厚度为1 ～ 2μm的多孔硅胶。 表面积小，柱容量底。
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2. 流动相类别
按流动相组成分：单组分和多组分；
按极性分：极性、弱极性、非极性；
按使用方式分：固定组成淋洗和梯度淋洗。
常用溶剂： 己烷、四氯化碳、甲苯、乙酸乙酯、乙醇
、乙腈、水。
采用二元或多元组合溶剂作为流动相可以灵活调节流
动相的极性或增加选择性，以改进分离或调整出峰时间。
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种类：硅胶、氧化铝、分子筛、聚酰胺等。种类有
限，应用面相对较窄。
结构类型：全多孔型和薄壳型； 粒度：5～10 μm。
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3.离子交换色谱分离固定相
结构类别： （1）薄壳型离子交换树脂 薄壳玻璃珠为担体，表面涂 约1%的离子交换树脂。 （2）离子交换键合固定相 薄壳键合型；微粒硅胶键合 型（键合离子交换基团）。 树脂类别： （ 1 ） 阳离子交换树脂（强酸 性、弱酸性）。 （ 2 ） 阴离子交换树脂（强碱 性、弱碱性）。
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（3）化学键合固定相
化学键合固定相：应用最广、性能最佳的固定相； a. 硅氧碳键型： ≡Si—O—C b. 硅氧硅碳键型：≡Si—O—Si — C 稳定，耐水、耐光、耐有机溶剂，应用最广； c. 硅碳键型： ≡Si—C d. 硅氮键型： ≡Si—N
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化学键合固定相的特点：
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请选择内容
7.1 高效液相色谱的特点与仪器
7.2 基本原理与主要分离类型
7.3 固定相与流动相 7.4 影响分离的因素与操作条件选择 7.5 离子色谱法
结束
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ห้องสมุดไป่ตู้
7.3.2 液相色谱的流动相
1. 流动相特性
（ 1）流动相组成改变，极性改变，可 显著改变组分分离状况。
（2）亲水性固定液常采用疏水性流动相，即流动相的极性 小于固定相的极性，正相，极性柱也称正相柱。 （3）若流动相的极性大于固定液的极性，则称为反相液液 色谱，非极性柱也称为反相柱。组分在两种类型分离柱上 的出峰顺序相反。
（1）传质快，表面无深凹陷。 （2）寿命长，化学键合，无固定液流失，耐流动相冲击； 耐水、耐光、耐有机溶剂，稳定。 （4）选择性好，可键合不同官能团，提高选择性。 （5）有利于梯度洗脱。 存在着双重分离机制：(键合基团的覆盖率决定) 高覆盖率：分配为主； 低覆盖率：吸附为主。
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2.液-固吸附分离固定相