色谱分离过程最终版
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色谱分离过程课件最终版
分配色谱 原理：被分离成分在固定相和流动相之间的
分配系数不同。 正相分配色谱：流动相极性< 固定相极性
反相分配色谱：流动相极性>固定相极性 HPLC、MPLC、LPLC
4.色谱分离过程理论基础
随着色谱技术的发展，为了解释色谱分离现 象，指导色谱技术的发展，许多研究者对色谱基 础理论进行了不懈的研究，提出了多种色谱过程 的理论。主要有速率方程理论、平衡色谱理论、 塔板理论、轴向扩散理论。
硫酸 硫酸-水；硫酸-甲醇/乙醇； 0.5%碘的氯仿溶液 对很多化合物显黄棕色 中性0.05%高锰酸钾溶液 易还原性化合物在淡
红色背景上显黄色 碱性高锰酸钾试剂 上显黄色 还原性化合物在淡红色背景
优点： 设备简单、操作方便、运行费用低； 分离时间短，工作效率高； 展开剂选择范围广，展开方式多样； 显色方便，检测手段丰富； 既可分析，又可制备； 试样一般不需要经过严格预处理即可分离。 缺点：
间的作用，所以可通过改变固定相来改变 GC的选择性。
气相色谱仪流程（图）
气路系统 进样系统
分离系统（色谱柱系统） 检测系统
数据处理和控制系统（含温控系统）
样品 进样汽化 色谱柱分离 检测器 信号记录 载气
进样系统
由进样器和气化室构成。 液体样品—微量注射器 气体样品—六通阀、微量注射器 气化室温度：要保证样品瞬间、完全气化， 一般高于沸点50℃以上，但也不宜太高， 以防分解
常用的固定相（色谱柱填料）
硅胶 活性炭 离子交换树脂
凝胶 纤维素衍生物 环糊精
大孔吸附树脂 氧化铝
色谱法分离纯化流程及注意事项
色谱法分离纯化流程及注意事项下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 样品制备。
将待分离的样品溶解或悬浮在合适的溶剂中。
色谱分离与设备—色谱分离法(生物制药设备课件)
项目一 色谱分离法
由固体颗粒组成的系统称为固定相，固定相不流动； 由气体或液体组成的系统称为流动相，流动相可以流 动。将固定相装在一个容器中，使流动相流过固定相 的同时就可将杂质分离。
项目一 色谱分离法
气体流动相多数情况下采用氮气作载体，样品液则通过高 温汽化成复杂混合气体随载气流动。
液体流动相分为水相和有机相两大类。水相即是水 溶液作流动相，有机相则是用有机溶剂作流动相。
项目一 色谱分离法
项目一 色谱分离法
2.色谱柱的操作
色谱柱的操作可分为装柱、上样、洗脱和再生四个环 节。其中，进行再生操作时，需要按固定相的组成情况 采用相应的再生方法。不同固定相的再生方法可查阅相 关文献资料。
项目一 色谱分离法
任务一
色谱分离法
项目一 色谱分离法
利用各组分物理化学性质的差异， 使各组分在固定相和流动相中的分布 程度有差别，导致各组分移动速度不 同而被分离的过程，称为色谱分离法， 又叫层析分离法。
项目一 色谱分离法 高效液相色谱仪
高效液相工作流程
项目一 色谱分离法
三、色谱分离工艺流程
1.工艺流程
料液和洗脱剂经过滤后用恒流泵从色谱柱底部输入， 流动相流过固定相，从柱顶部流出，组分留在固定相中， 经洗脱剂洗脱后，洗脱液从柱顶部流出。料液、洗脱液 的流量可根据转子流量计的读数进行调节，洗脱过程的 起始和终了通过检出仪读数确定。
（2）高效液相色谱：采用柱塞式往复泵输送流动相，流 动相压力高达15MPa至30MPa，在色谱柱中流速快，进样后 数分钟即可得到洗脱液。
项目一 色谱分离法 高效液相工作流程
项目一 色谱分离法
任务二
色谱柱的结构 及操作
项目一 色谱分离法
气相色谱分离过程
与适当的柱后检测方法 结合，实现混合物中各组 分的分离与检测。 两相及两相的相对运动 构成了色谱法的基础。
气相色谱分离过程
当试样由载气携带进入色谱柱与固定相接触时，被固定 相溶解或吸附; 随着载气的不断通入，被溶解或吸附的组分又从固定相 中挥发或脱附; 挥发或脱附下的组分随着载气向前移动时又再次被固定 相溶解或吸附; 随着载气的流动，溶解、挥发，或吸附、脱附的过程反 复地进行。
S = 1.2
S=2
S=4
•不对称因子S<0.9，峰形为前伸峰，一般由进样量大或峰重叠引起； •不对称因子S>1.2，峰形为拖尾峰，一般是柱效不好或进样量大引起； •如果拖尾因子>1.6，则这根柱子就不能使用了。
3、基本参数及公式
色谱图：若干物质的流出曲线，即在不同时间上的浓度或者响应
的大小。
保留时间 retention time（tR）：样品注入到色谱峰顶出现的时间。 保留体积 retention volume（VR）：从注射样品到色谱峰值出现 时，通过色谱系统的流动相的体积。一般可以用保留时间乘流动
色谱法发展的历史：
1906年俄国植物学家Tswett命名自己发明的分离植物色 素的新方法为色谱法。因为他并不是一个著名的学者， 因此他发表出来的文章并没有得到重视。
1931年，德国的Kuhn和Lederer重复了Tswett的实验， 得到很好的结果，色谱法因此得到很大的推广。
1940年，Martin和Synge提出了液液分配色谱法，又把 塔板的 概念引入色谱法中，初步建立了塔板理论。
如何理解色谱法(Chromatography ) 主要有两点：一是要有两相，二是要有差异。 •两相：固定相和流动相 具体到气相色谱： 固定相就是色谱柱(column)，流动相就是气体或 者称为载气(carrier gas)。 •差异就是指分配系数的差异。
气相色谱分离过程
当试样由载气携带进入色谱柱与固定相接触时，被固定 相溶解或吸附; 随着载气的不断通入，被溶解或吸附的组分又从固定相 中挥发或脱附; 挥发或脱附下的组分随着载气向前移动时又再次被固定 相溶解或吸附; 随着载气的流动，溶解、挥发，或吸附、脱附的过程反 复地进行。
S = 1.2
S=2
S=4
•不对称因子S<0.9，峰形为前伸峰，一般由进样量大或峰重叠引起； •不对称因子S>1.2，峰形为拖尾峰，一般是柱效不好或进样量大引起； •如果拖尾因子>1.6，则这根柱子就不能使用了。
3、基本参数及公式
色谱图：若干物质的流出曲线，即在不同时间上的浓度或者响应
的大小。
保留时间 retention time（tR）：样品注入到色谱峰顶出现的时间。 保留体积 retention volume（VR）：从注射样品到色谱峰值出现 时，通过色谱系统的流动相的体积。一般可以用保留时间乘流动
色谱法发展的历史：
1906年俄国植物学家Tswett命名自己发明的分离植物色 素的新方法为色谱法。因为他并不是一个著名的学者， 因此他发表出来的文章并没有得到重视。
1931年，德国的Kuhn和Lederer重复了Tswett的实验， 得到很好的结果，色谱法因此得到很大的推广。
1940年，Martin和Synge提出了液液分配色谱法，又把 塔板的 概念引入色谱法中，初步建立了塔板理论。
如何理解色谱法(Chromatography ) 主要有两点：一是要有两相，二是要有差异。 •两相：固定相和流动相 具体到气相色谱： 固定相就是色谱柱(column)，流动相就是气体或 者称为载气(carrier gas)。 •差异就是指分配系数的差异。
第十章色谱分离过程
低温时，吸附占主导地位，高温时分配占主导地位 c 化学键合固定相：分配占主导地位
主要用于分析永久性气体，如低级烷烃、氢、氧、一氧 化碳、二氧化碳、氮氧化物、硫化氢等。
第十章色谱分离过程
2.液体固定相 组成结构：担体+固定液，前者是具有较大比表面、 化学呈惰性的一类物质，后者在色谱使用温度下呈 液体膜状态，化学性质稳定，不流失或挥发，主要 用于分析较高沸点的有机物。 对固定液的基本要求： a 蒸汽压要低，使用温度下为液体 b 热稳定要好，不挥发 c 惰性，与分析物质不产生化学反应。
spectrometry） b 液相色谱仪( Liquid chromatography )
高效液相色谱( High performance liquid chromatography) 超临界流体色谱( Supercritical fluid chromatography) 高效毛细管电泳(High performance capillary electrophoresis) 毛细管电色谱(Capillary electrochromatography) 液相质谱联用技术（Liquid chromatography- Mass spectrometry c 平面色谱法（Planar chromatography） 薄层色谱 ( Thin layer chromatography) 薄层电泳色谱 (Thin layer electrophoresis ) 纸色谱( Paper chromatography)
第十章色谱分离过程
固定液的选择原则：
“相似相溶”，选择与试样性质相近的固定相。
A 非极性样品选用非极性固定液（主要作用力为色散力） 流出顺序：沸点低的先流出，同沸点的极性组分先流出 B 中等极性样品选用中等极性固定液（主要作用力为静电力） 流出顺序：沸点低的先流出，同沸点的极性小的组分先流出 C 强极性样品选用强极性固定液（主要作用力为静电力） 流出顺序：极性低的先流出
主要用于分析永久性气体，如低级烷烃、氢、氧、一氧 化碳、二氧化碳、氮氧化物、硫化氢等。
第十章色谱分离过程
2.液体固定相 组成结构：担体+固定液，前者是具有较大比表面、 化学呈惰性的一类物质，后者在色谱使用温度下呈 液体膜状态，化学性质稳定，不流失或挥发，主要 用于分析较高沸点的有机物。 对固定液的基本要求： a 蒸汽压要低，使用温度下为液体 b 热稳定要好，不挥发 c 惰性，与分析物质不产生化学反应。
spectrometry） b 液相色谱仪( Liquid chromatography )
高效液相色谱( High performance liquid chromatography) 超临界流体色谱( Supercritical fluid chromatography) 高效毛细管电泳(High performance capillary electrophoresis) 毛细管电色谱(Capillary electrochromatography) 液相质谱联用技术（Liquid chromatography- Mass spectrometry c 平面色谱法（Planar chromatography） 薄层色谱 ( Thin layer chromatography) 薄层电泳色谱 (Thin layer electrophoresis ) 纸色谱( Paper chromatography)
第十章色谱分离过程
固定液的选择原则：
“相似相溶”，选择与试样性质相近的固定相。
A 非极性样品选用非极性固定液（主要作用力为色散力） 流出顺序：沸点低的先流出，同沸点的极性组分先流出 B 中等极性样品选用中等极性固定液（主要作用力为静电力） 流出顺序：沸点低的先流出，同沸点的极性小的组分先流出 C 强极性样品选用强极性固定液（主要作用力为静电力） 流出顺序：极性低的先流出
色谱分离过程
• 流动相流速:
– 体积流速 (F): ml/min – 线性流速 (v): cm/min (mm/min)
• 两种描述溶质 “保留”的方法
– 保留时间, tr – 保留体积, Vr
• Vr = Ftr
• 分配系数 K = Cs/Cm
– C = 组分浓度 – s = 固定相 – m = 流动相
• Vs = 固定相体积 • Vm = 流动相体积
HB = B/v : B = 常数, v = 流速 V增大时 HB 减小
边界扩散的原因
• 传质阻力 (RMT):
流动相 缓慢的平衡. 固定相 宽度 宽度
HC = Cv : C = 常数, v = 流速 V减小时 HC减小
边界扩散的原因
• 涡流扩散 (非简单扩散):
时间
HA = A；A = 常数, 取决于颗粒大小
=v
1 1 + k′
色谱基础
• 保留时间, tr： 溶质从入柱到出柱所花费的 时间。
tr = v
L tr = 溶质流动速率 L 1 Vs 1+K Vm
柱长
tm = L v
色谱基础
• 保留时间, tr:
tr = tm (
Vs 1+K ) = tm (1+k’) Vm
保留体积, Vr: 保留时间乘以体积流率, F
– 有机溶质在火焰中燃烧产生 CH 基团 ，最终产生 CHO+
. + O.→ – CH
CHO+ + e-
– CHO+ 在阴极被收集, 产生电流作为响应
检测器
• 火焰离子检测器 (FID):
– 有机物 (使碳原子数减少) – 破坏性 – 线性范围 (>107) – 检测极限 ≈ 2 pg
《色谱分离法》课件
按分离机制分类
吸附色谱法
利用固体吸附剂对不同组分的 吸附能力差异进行分离。
分配色谱法
利用固定相和流动相之间的分 配平衡实现分离。
离子交换色谱法
利用离子交换剂对不同离子的 亲和力差异进行分离。
空间排阻色谱法
利用凝胶的分子筛效应，根据 分子大小进行分离。
03 色谱分离法的操作流程
CHAPTER
样品前处理
度法、荧光光谱法等。
检测灵敏度设置
根据待分离物质的浓度设置合适 的检测灵敏度，以提高检测准确
性。
收集结果
根据检测结果将各组分分别收集 起来，并进行后续处理和利用。
04 色谱分离法的优缺点
CHAPTER
优点
分离效果好
色谱分离法可以将混合物中的各组分 进行高效分离，得到较为纯净的单一 组分。
适用范围广
在药物分离纯化中的应用
药物分离纯化是色谱分离法应用的重 要领域之一。通过色谱分离法，可以 将混合药物中的有效成分与杂质进行 分离，提高药物的纯度和药效。
在药物分离纯化中，色谱分离法可以 用于中药、西药、生物药物等的分离 纯化，如大黄素、紫杉醇、蛋白质等 物质的分离纯化。
在食品检测中的应用
01
色谱分离法在食品检测中也有广 泛应用，主要用于食品中农药残 留、添加剂、有害物质的检测。
1950年代
出现了气相色谱法，利用气体 作为流动相，广泛应用于气体
和挥发性化合物的分析。
1960年代
出现了高效液相色谱法，利用 高分离效能的色谱柱和高压泵 ，提高了分离速度和灵敏度。
色谱分离法的应用领域
医药工业
用于药物生产和质量控制，以 及生物样品的分离和纯化。
食品工业
课件2-色谱分离过程
色谱分离过程分配系数 \分配比分配过程分配平衡-分配系数m s C C K 分配系数：在一定的温度和压力下，组分在两相间达到分配平衡时，组分在固定相中的浓度C s 与在流动相中的浓度C m 之比。
K 值大的组分在固定相中滞留时间长，后流出色谱柱；反之，K 值小的组分先流出色谱柱。
混合物中各组分的分配系数相差越大，越容易分离。
ms W W k 分配比（容量因子）：在一定的温度和压力下，组分在两相间达到分配平衡时，组分在固定相中的质量W s 与在流动相中的质量W m 之比。
βk V V n nK sm m s V n V n m m s s =∙===m s c c V s ：色谱柱中固定相的体积；V m ：色谱柱中流动相的体积β：称为相比；保留值保留值保留时间保留体积相对保留值保留体积☐保留体积 V R 从进样开始到色谱峰最大值出现时所通过的流动相的体积 ☐死体积 V M 不被保留的组分通过色谱柱所消耗的流动相体积☐调整保留体积 保留体积减去死体积Rc R t F V ⋅=Mc M t F V ⋅=MR R V V V -='保留值与分配比的关系MR t tk '=MR V Vk '=相对保留值或称为选择性因子相对保留值α组分在色谱体系中的平衡分配差异；其值越大，越容易分离。
注意：相对保留值是调整保留值之比''''AB M A M B A B t t t t t t k k ===α。
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v 吸附性和分子筛原理相结合以苯乙烯为母 体，二乙烯苯为交联剂（非极性）
v 吸附力：范德华力或氢键
v 工艺流程：树脂预处理→树脂上柱→药液 上柱→树脂的解吸→树脂的清洗、再生。
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分配色谱 原理：被分离成分在固定相和流动相之间的
分配系数不同。
正相分配色谱：流动相极性< 固定相极性 反相分配色谱：流动相极性>固定相极性
原理：分子筛作用
葡聚糖凝胶（sephadex G） 羟丙基葡聚糖凝胶(sephadex LH-20)
.
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离子交换树脂法
原理：可交换离子与树脂上的交换基团进 行离子交换，并被吸附，用适当的溶剂 从柱上洗脱下来，实现物质的分离。
吸附规律 阳离子交换树脂—分离碱性成分 阴离子交换树脂—分离酸性成分
.
大孔吸附树脂
✓ 两年后他发表了他的研究成果“一种新型吸附现 象及其在生化分析上的应用”，提出了应用吸附 原理分离植物色素的新方法，在这一方法中把玻 璃管叫做“色谱柱”，碳酸钙叫做“固定相”， 石油醚叫做 “流动相”。三年后，他将这种方法 命名为色谱法（Chromatography）。
.
✓ 色谱法于二十世纪五十年代之后飞速发展，并发展出一个 独立的三级学科-色谱学。
.
3.色谱的分类 ✓ 按两相状态 气固色谱、气液色谱、液固色谱、液液色谱
按固定相几何形式 柱色谱、纸色谱、薄层色谱
按分离原理 吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、 凝胶色谱、排阻色谱、亲和色谱
.
色谱分离法
分配色谱
吸附色谱
凝胶过滤 色谱
大孔树脂 色谱
离子交换 色谱
.
吸附色谱
✓ 物理吸附：硅胶、氧化铝、活性炭为吸附剂进行 的吸附色谱；
❖ 调整保留时间（t R ＇）： t R＇= t R－t M
.
v 分离度
v 峰宽Wb：色谱峰拐 点处的两条切线与基 线的两个交点之间的
距离；
v 半峰宽Y1/2：峰高一 半处对应的峰宽，为
2.35 ；
v 相邻色谱峰峰顶之间 的距离除以此二色谱 峰的平均宽度。用R 表示：
t t R
r2 r1
2tr
成由许多小段组成。在每一小段内，一部分空间 被固定相占据，而另一部分空间充满流动相。组 分随流动相进入色谱柱后，就在两相间进行分配。 在每一个塔板内组分分子在固定相和流动相之间 形成平衡，随着流动相的流动，组分分子不断从 一个塔板移动到下一个塔板，并不断形成新的平 衡。一个色谱柱的塔板数越多，其分离效果就越 好。
.
2.色谱分离过程的基本原理
v 色谱分离的几个概念 v 所有的色谱分离操作均分为：装柱、上样、层
析、洗脱。 v 其中的固定不动的相，称为固定相； v 携带试样混合物流过此固定相的流体，称为流
动相； v 作为流动相的液体或气体，称为洗脱剂； v 洗脱时从柱中流出的溶液，称为洗脱液； v 加入洗脱剂使各组分分层的操作，叫层析，也
色谱分离
.
概述 色谱分离过程的基本原理 色谱的分类 色谱分离过程基础理论 色谱技术的应用
.
1.概述-发展
✓ 关于色谱分离方法的研究始于1901年，俄国植物 学家 Tswett（茨维特）在研究植物叶子的组成时， 用碳酸钙填充竖立的玻璃管，以石油醚洗脱植物 色素的提取液，经过一段时间洗脱之后，植物色 素在碳酸钙柱中实现分离，由一条色带分散成三 种颜色的6个色带。
叫展开。
.
分离原理
❖ 色谱过程的本质是待分离物质分子在固 定相和流动相之间分配平衡的过程，不同 的物质在两相之间的分配会不同，这使其 随流动相运动速度各不相同，随着流动相 的运动，混合物中的不同组分在固定相上 相互分离。
❖ 不同组分在色谱分离过程中分离情况取 决于各组分在两相间的分配系数、吸附能 力、亲和力等的差异。
✓ 分离效率高 若用塔板理论数来表示色谱柱的效率，每米柱长可达几千 至几十万的塔板数，特别适用于极复杂混合物的分离，且 通常收率、产率、和纯度都较高。
✓ 操作模式多样 可通过选择不同的操作模式，以适应不同样品的分离。
✓ 灵敏度高 可以检测出μg.g-1(10-6)级甚至ng.g-1(10-9)级的物质量。
✓ 1952年英国科学家阿切尔·马丁、理查德·辛格因发明了 分配色谱法而共同获得诺贝尔化学奖，此外色谱分析方法
还在12项获得诺贝尔化学奖的研究工作中起到关键作用。
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1.概述-色谱分离的特点
✓ 应用范围广 复杂混合物，有机同系物，异构体，手性异构体。 气相色谱：沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析。 液相色谱：高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析。
✓ 化学吸附：黄酮等酚酸性物质被氧化铝吸附、生 物碱被酸性硅胶吸附等；
✓ 半化学吸附：聚酰胺与黄酮类、醌类等酚性化合 物之间的氢键吸附，吸附力较弱，介于物理吸附 与化学吸附之间。
✓ 常用的极性吸附剂：硅胶、氧化铝。 ✓ 常用的非极性吸附剂：活性炭。
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凝胶过滤色谱
凝胶过滤色谱（凝胶渗透色 谱、分子筛滤过色谱、排阻 色谱）
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4.色谱分离过程理论基础-保留值
v保留值是色谱过程的基本热力学参数之一。在相同 的操作条件下，不同的物质有各自固有的保留时间， 因此它也是色谱定性的基本依据。
❖ 保留时间（t R）：从进样 到某个组分的色谱峰顶点 之间的时间间隔
❖ 死时间（t M）：不被固定 相滞留的组分从进样开始、 通过色谱柱、到出现峰最 大值所需要的时间。
HPLC、MPLC、LPLC
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4.色谱分离过程理论基础
❖ 随着色谱技术的发展，为了解释色谱分离现 象，指导色谱技术的发展，许多研究者对色谱基 础理论进行了不懈的研究，提出了多种色谱过程 的理论。主要有速率方程理论、平衡色谱理论、 塔板理论、轴向扩散理论。
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4.色谱分离过程理论基础
❖ 塔板理论 ❖ 由马丁（Martin）和欣革（Synge）最早提出 ❖ 将色谱柱比作蒸馏塔，把一根连续的色谱柱设想
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常用的固定相（色谱柱填料）
✓ 硅胶
✓ 凝胶
✓ 活性炭
✓ 纤维素衍生物
✓ 离子交换树脂
✓ 环糊精
✓ 大孔吸附树脂
✓ 聚丙烯酰胺
✓ 氧化铝
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✓ 硅胶：应用广泛，适合各类成分
✓ 氧化铝：主要用于碱性或中性亲脂性成分，如生 物碱、甾体、萜类等
✓ 活性炭:用于水ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ性氨基酸、糖类及苷类
✓ 聚酰胺：主用于酚类、醌类如黄酮类、蒽醌类及 鞣质等成分
v 吸附力：范德华力或氢键
v 工艺流程：树脂预处理→树脂上柱→药液 上柱→树脂的解吸→树脂的清洗、再生。
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分配色谱 原理：被分离成分在固定相和流动相之间的
分配系数不同。
正相分配色谱：流动相极性< 固定相极性 反相分配色谱：流动相极性>固定相极性
原理：分子筛作用
葡聚糖凝胶（sephadex G） 羟丙基葡聚糖凝胶(sephadex LH-20)
.
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离子交换树脂法
原理：可交换离子与树脂上的交换基团进 行离子交换，并被吸附，用适当的溶剂 从柱上洗脱下来，实现物质的分离。
吸附规律 阳离子交换树脂—分离碱性成分 阴离子交换树脂—分离酸性成分
.
大孔吸附树脂
✓ 两年后他发表了他的研究成果“一种新型吸附现 象及其在生化分析上的应用”，提出了应用吸附 原理分离植物色素的新方法，在这一方法中把玻 璃管叫做“色谱柱”，碳酸钙叫做“固定相”， 石油醚叫做 “流动相”。三年后，他将这种方法 命名为色谱法（Chromatography）。
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✓ 色谱法于二十世纪五十年代之后飞速发展，并发展出一个 独立的三级学科-色谱学。
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3.色谱的分类 ✓ 按两相状态 气固色谱、气液色谱、液固色谱、液液色谱
按固定相几何形式 柱色谱、纸色谱、薄层色谱
按分离原理 吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、 凝胶色谱、排阻色谱、亲和色谱
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色谱分离法
分配色谱
吸附色谱
凝胶过滤 色谱
大孔树脂 色谱
离子交换 色谱
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吸附色谱
✓ 物理吸附：硅胶、氧化铝、活性炭为吸附剂进行 的吸附色谱；
❖ 调整保留时间（t R ＇）： t R＇= t R－t M
.
v 分离度
v 峰宽Wb：色谱峰拐 点处的两条切线与基 线的两个交点之间的
距离；
v 半峰宽Y1/2：峰高一 半处对应的峰宽，为
2.35 ；
v 相邻色谱峰峰顶之间 的距离除以此二色谱 峰的平均宽度。用R 表示：
t t R
r2 r1
2tr
成由许多小段组成。在每一小段内，一部分空间 被固定相占据，而另一部分空间充满流动相。组 分随流动相进入色谱柱后，就在两相间进行分配。 在每一个塔板内组分分子在固定相和流动相之间 形成平衡，随着流动相的流动，组分分子不断从 一个塔板移动到下一个塔板，并不断形成新的平 衡。一个色谱柱的塔板数越多，其分离效果就越 好。
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2.色谱分离过程的基本原理
v 色谱分离的几个概念 v 所有的色谱分离操作均分为：装柱、上样、层
析、洗脱。 v 其中的固定不动的相，称为固定相； v 携带试样混合物流过此固定相的流体，称为流
动相； v 作为流动相的液体或气体，称为洗脱剂； v 洗脱时从柱中流出的溶液，称为洗脱液； v 加入洗脱剂使各组分分层的操作，叫层析，也
色谱分离
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概述 色谱分离过程的基本原理 色谱的分类 色谱分离过程基础理论 色谱技术的应用
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1.概述-发展
✓ 关于色谱分离方法的研究始于1901年，俄国植物 学家 Tswett（茨维特）在研究植物叶子的组成时， 用碳酸钙填充竖立的玻璃管，以石油醚洗脱植物 色素的提取液，经过一段时间洗脱之后，植物色 素在碳酸钙柱中实现分离，由一条色带分散成三 种颜色的6个色带。
叫展开。
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分离原理
❖ 色谱过程的本质是待分离物质分子在固 定相和流动相之间分配平衡的过程，不同 的物质在两相之间的分配会不同，这使其 随流动相运动速度各不相同，随着流动相 的运动，混合物中的不同组分在固定相上 相互分离。
❖ 不同组分在色谱分离过程中分离情况取 决于各组分在两相间的分配系数、吸附能 力、亲和力等的差异。
✓ 分离效率高 若用塔板理论数来表示色谱柱的效率，每米柱长可达几千 至几十万的塔板数，特别适用于极复杂混合物的分离，且 通常收率、产率、和纯度都较高。
✓ 操作模式多样 可通过选择不同的操作模式，以适应不同样品的分离。
✓ 灵敏度高 可以检测出μg.g-1(10-6)级甚至ng.g-1(10-9)级的物质量。
✓ 1952年英国科学家阿切尔·马丁、理查德·辛格因发明了 分配色谱法而共同获得诺贝尔化学奖，此外色谱分析方法
还在12项获得诺贝尔化学奖的研究工作中起到关键作用。
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1.概述-色谱分离的特点
✓ 应用范围广 复杂混合物，有机同系物，异构体，手性异构体。 气相色谱：沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析。 液相色谱：高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析。
✓ 化学吸附：黄酮等酚酸性物质被氧化铝吸附、生 物碱被酸性硅胶吸附等；
✓ 半化学吸附：聚酰胺与黄酮类、醌类等酚性化合 物之间的氢键吸附，吸附力较弱，介于物理吸附 与化学吸附之间。
✓ 常用的极性吸附剂：硅胶、氧化铝。 ✓ 常用的非极性吸附剂：活性炭。
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凝胶过滤色谱
凝胶过滤色谱（凝胶渗透色 谱、分子筛滤过色谱、排阻 色谱）
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4.色谱分离过程理论基础-保留值
v保留值是色谱过程的基本热力学参数之一。在相同 的操作条件下，不同的物质有各自固有的保留时间， 因此它也是色谱定性的基本依据。
❖ 保留时间（t R）：从进样 到某个组分的色谱峰顶点 之间的时间间隔
❖ 死时间（t M）：不被固定 相滞留的组分从进样开始、 通过色谱柱、到出现峰最 大值所需要的时间。
HPLC、MPLC、LPLC
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4.色谱分离过程理论基础
❖ 随着色谱技术的发展，为了解释色谱分离现 象，指导色谱技术的发展，许多研究者对色谱基 础理论进行了不懈的研究，提出了多种色谱过程 的理论。主要有速率方程理论、平衡色谱理论、 塔板理论、轴向扩散理论。
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4.色谱分离过程理论基础
❖ 塔板理论 ❖ 由马丁（Martin）和欣革（Synge）最早提出 ❖ 将色谱柱比作蒸馏塔，把一根连续的色谱柱设想
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常用的固定相（色谱柱填料）
✓ 硅胶
✓ 凝胶
✓ 活性炭
✓ 纤维素衍生物
✓ 离子交换树脂
✓ 环糊精
✓ 大孔吸附树脂
✓ 聚丙烯酰胺
✓ 氧化铝
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✓ 硅胶：应用广泛，适合各类成分
✓ 氧化铝：主要用于碱性或中性亲脂性成分，如生 物碱、甾体、萜类等
✓ 活性炭:用于水ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ性氨基酸、糖类及苷类
✓ 聚酰胺：主用于酚类、醌类如黄酮类、蒽醌类及 鞣质等成分