化学键合固定相
固定相与流动相
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：
(精选)仪器分析名词解释与简答(仪器分析)
1.非红外活性振动：振动过程中分子的瞬间偶极矩不发生变化，不产生红外光吸收。
2.简并：振动频率完全相同的吸收峰在红外光谱中重叠的现象。
3.分配系数（K）：在一定温度和压力下，组分在两相中达到分配平衡后，其在固定相与流动相中的浓度之比称为分配系数。
4.容量因子（k）：在一定温度和压力下，组分在两相中达到分配平衡后，其在固定相和流动相中的质量之比称为容量因子，又称为质量分配系数和分配比。
5.分离度（R）：是描述相邻两组分在色谱柱中分离情况的参数。
6.化学键合固定相：将各种不同有机基团通过化学反应共价键合到硅胶(担体)表面的游离羟基上。
代替机械涂渍的液体固定相，从而产生了化学键合固定相。
8.正相色谱:流动相的极性弱于固定相的极性，称为正相分配色谱法简称正相色谱法。
9.反相色谱：流动相的极性强于固定相的极性，称反相分配色谱法简称反相色谱法。
10.压力变宽：原子与等离子体中的其他离子（原子，离子，电子）相互碰撞，而谱线变宽。
等离子体，蒸气压力越大，谱线越宽。
11.多普勒变宽：由原子在空间做无规热运动所致的，故又称热变宽，即使在较低的温度也比自然宽度影响大，是谱线变宽的主要因素。
12.程序升温：在同一分析周期内，柱温按预定的加热速度，随时间作线性非线性的变化。
13.梯度洗脱：在一个分析周期内程序控制，连续改变流动相的现象。
14.自旋晶格弛豫（纵向弛豫）：处于高能态的核自旋体系将能量传递给周围环境（晶格或溶剂），恢复到低能态过程。
是有效的弛豫过程。
15.自旋自旋弛豫（横向弛豫）：处于高能态的核自旋体系将能量传递给临近低能态同类磁性核的过程。
16.局部屏蔽效应：氢核附近有电负性（吸电子作用较大）的原子或基团时，氢核的电子云密度降低，共振峰向低场移（左），反之屏蔽效应将使共振峰高场移（右）。
17.重排开裂：质谱中某些离子是通过断裂两个或者两个以上的化学键，并且结构进行重新排列而形成，这种裂解称重排开裂。
它的特点是产生了在原化合物中不存在的结构单元的离子。
化学键合固定相名词解释
化学键合固定相名词解释化学键合固定相，也称化学键固定相，是一种由化学键形成的固定相。
它可以将溶剂中的某种物质牢牢固定在另一物质上，使其不被溶解，这种机理主要是形成化学键和亲合力，它们能够把一种物质与另一种物质紧紧地联系起来，使其不易溶解及脱落。
化学键合固定相通常用来将溶剂中的某种物质固定在一种特定样品表面上，以此来把它们隔离出来，防止其他物质的混入、污染和混合。
最常见的类型包括交联固定相、吸附固定相、蒸馏固定相、渗透固定相等等。
其中，交联固定相是通过化学键将溶剂中的某种物质与样品表面上的其他物质交联而形成的一种固定相。
交联固定相有多种类型，其中最常见的包括交联活性剂固定相、交联离子交换固定相、交联动力学稳定固定相等等，它们均以化学键的形式将溶剂中的某种物质与样品表面上的其他物质紧密相连接，使其不易溶解和脱落。
此外，还有一种特殊的交联固定相，即自发性交联，它主要通过样品表面上的活性官能团来形成化学键而形成固定相。
除了交联固定相外，还有吸附固定相、蒸馏固定相和渗透固定相等。
这些固定相都有一定的特点，比如吸附固定相是通过低分子量无机酸或碱性溶液与样品表面上的某种活性官能团形成吸附作用而形成的固定相；蒸馏固定相是一种通过蒸馏的方式将溶剂中的某种物质与固定剂表面上的某种物质分离而成的固定相；渗透固定相则是一种通过高分子量有机酸或碱性溶液与样品表面上的某种活性官能团形成渗透作用而形成的固定相。
总而言之，化学键合固定相就是通过形成交联作用、吸附作用、蒸馏作用和渗透作用等，将溶剂中的某种物质固定在另一物质表面上，并形成固定相的一种有效技术。
通过此技术，能有效的将目标物质分离出来，从而获得纯度较高的样品，用于检测分析或者制备活性物质等。
但是，在此过程中也存在一定的不足，比如成本高、时间长等。
因此，未来还需要在技术上进行改进，才能更好地满足实际应用的需求。
化学键合相
化学键合相
化学键合固定相一般都采用硅胶(薄壳型或全多孔微粒型)为基体。
在键合反应之前，要对硅胶进行酸洗、中和、干燥活化等处理，然后再使用硅胶表面上的硅羟基与各种有机型硅化合物起反应，制备化学键合固定相。
基本简介：
化学键合固定相可分为基体和表面化学键合固定相两部分，基体部分常用硅胶
键合相可分为下列四种键型
1 硅酸脂型键合相。
2 硅氮型键合相。
3 硅碳型键合相。
4 硅氧烷型键合相。
优点：
1 表面没有液坑，比一般液体固定相传质快得多。
2 无固定液流失，增加了色谱柱的稳定性和寿命。
3 可以键合不同官能团，能灵活地改变选择性，应用于多种色谱类型及样品的分析。
4 有利于梯度洗提，也有利于配用灵敏的检测器和馏分的收集。
第二十章高效液相色谱(第五版)
（2）L2 = 30cm:
R1 2 L1 ( ) R2 L2
L2 30 R 2 R1 1.33 1.88 L1 15
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紫外检测器的重要进展； 光电二极管阵列检测器：1024个二极管阵列，各检测特 定波长，计算机快速处理，三维立体谱图，如图所示。
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光电二极管阵列检测器
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(二) 荧光检测器 fluorophotometric detector 特点： • 灵敏度高（高于紫外检测器）
• 只适用于能产生荧光或其衍生物能发
荧光的物质。
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(三) 蒸发光散色检测器 evaporative light scattering detector
流动相 （样品）
流动相蒸发除去
加热
组分形成气溶胶
强光
特点： 测定散射光强 • 灵敏度低 I = k mb • 通用型：如糖类、 氨基酸等分析
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(四) 化学发光检测器
组分 + 发光试剂 激发态产物 光辐射
n1/2 -1 k2 R = —— (——) (——) 4 1+k2
：主要受溶剂种类的影响
k ：主要受溶剂配比的影响
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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； （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。
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第二节 HPLC的固定相和流动相及其选择
一、化学键合固定相：目前应用最广、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
化学键合相色法
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（2）溶剂与试剂预处理
• 硅烷化试剂对水很敏感，使用前应以蒸馏方式 进行纯化或以玻璃棉将其中的悬浮物滤去。所 使用的有机溶剂，必须进行干燥。
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（3）衍生化反应
（1）Si－O－C键型
（2）Si－N或Si－C键型
（3）Si－O－Si－C键型
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1、化学键合相色谱的定义
化 学 键 合 相 色 谱 借助于化学反应的方法将有机分子以 共价键连接在色谱担体上形成化学键 合相，以化学键合相为固定相的色谱 法称为化学键合相色谱（bonded phase chromatography，BPC），简 称键合相色谱。
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2、化学键合相的特点
衍生化反应
端基封尾
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(1)硅胶的预处理
• 在制备键合相时，首先作为担体的硅胶需要酸 处理，洗去制备、运输和保存过程中引入的污 染物；除去表面层的金属氧化物杂质，如Na+、 Ca2+、Al3+、Fe3+等；使表面的硅氧烷键打开， 形成尽可能多的自由羟基，有利于反应。
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1. 与液－液分配色谱相比，使用过程中固定相 不流失，耐溶剂冲洗。 2. 与液－固吸附色谱相比，消除了担体上的表 面活性作用点，清除了某些可能的催化活性。 3. 表面改性灵活，容易获得重复性产品。 4. 化学性能稳定，耐受范围为pH2～8。 5. 热稳定性好，一般在70℃以下稳定。 • 载样量大，比硅胶约高一个数量级。 • 梯度洗脱平衡快。
+ O M Si
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4、化学键合相的分类
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。
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。
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因此，保留时间：
COOH
COOH
HO
OH
OH
没食子酸
<
OH OH
3,4-二羟基苯甲酸
没食子酸先出峰
利用硅胶表面存在的硅羟基，通过化学反应将 有机分子键合到硅胶表面。
特点：非常稳定，在使用中不易流失。可将各 种极性的官能团键合到载体表面，适用于种类繁多
A. 硅样氧品碳的键分型离：。 ≡Si—O—C B. 硅氧硅碳键型：≡Si—O—Si — C C. 硅碳键型： ≡Si—C D. 硅氮键型： ≡Si—N
硅胶
十八烷基 氯硅烷
ODS(C18)键合相
双重分离机制：
硅胶为基质键 合的C18填料
(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。
2. 键合固定相类型
反相柱
类 型
正相柱
不同碳原子数的 烷烃（C8和C18）、
苯基等疏水基团
氨丙基 氰乙基、醚和醇等
极性基团
C8——硅胶键合辛烷基 C18——硅胶键合十八烷基
液-液分配色谱与化学键合固定相色谱
固定相极性>流动相极性
正相分配色谱 （正相柱）
组分极性越大，保留 时间越长；使用极性
化合物的分离。
固定相极性<流动相极性
反相分配色谱 （反相柱）
组分极性越小，保留 时间越长；适用非极
性化合物的分离。
正相与反相的出峰顺序相反 待测物极性：A>B>C
2
化学键合固定相
C8和C18都是反相色谱柱的一种，适用于分 析弱极性的物质，
C8适合分析弱极性物质里极性稍强的一类 物质，C18适合分析弱极性物质里极性更弱的物
质。
例：以ODS键合色谱柱、甲醇-水为流动相分离以 下两种苯甲酸，试判断出峰次序。
COOH
HO
OH
OH
没食子酸
OH
OH OH
3,4-二羟基苯甲酸
固定相: 非极性; 流动相: 极性 组分极性: 3,4-二羟基苯甲酸<没食子酸