第4节 色谱固定相及其选择
第四节 气相色谱固定相
stationary phases in gas chromatograph
2013-7-1
一、气固色谱固定相
在GC分析中，各组分能否完全分离，主要取决 于色谱柱的效能和选择性，固定相的选择是关键问 题。 气固色谱用的固定相是一种有一定活性的吸附 剂。 常用于分析永久性气体和低沸点的烃类。
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二、气液色谱固定相
在气液色谱中，固定相是液体，是一种高沸点的
有机液膜－称固定液。
固定相必须有两部分组成：①固定液 ②担体
1．组分和固定液之间的分子作用力
组分在柱中的保留时间主要决定于组分和固定
液之间的作用力。 静电力，诱导力，色散力 分子间的作用力
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氢键作用力
静电力：极性分子之间产生的作用力 。
分离极性物质，选择极性固定液。组分按极性从 小到大流出。
分离极性和非极性物质，一般选极性固定液。非 极性组分先出峰。 能形成氢键的物质，选择氢键型固定液。组分按 形成氢键能力大小分离。
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复杂的难分离物质，可选用两种以上的固定液。 研究和使用过的固定液有1000多种，但最常用 总之，应选择固定液与被测组分的作用力 的不到10种。 大，溶解度大，分配系数大，充分发挥色谱
1. 种类
活性炭：有较大的比表面积，吸 附性较强。适于永久性气体和低沸 点的烃类。
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活性氧化铝：有较大的极性。
适用于常温下O2、N2、CO、CH4、C2H6、C2H4
等气体的相互分离。CO2能被活性氧化铝强烈吸附
而不能用这种固定相进行分析。
硅胶：与活性氧化铝大致相同的分离性能。 除能分析上述物质外，还能分析CO2、N2O、 NO、NO2等，且能够分离臭氧。。
+ + 静电力大小与下列因素有关。 a. 固定液或组分极性越强，静电力越大。 b. 电负性、分子结构对称性和取代基位置不同， 静电力大不同。 c.同系物中，分子带支链越多，静电力越小。
d.静电力随与温度升高而降低，且趋于一致。
诱导力：发生在极性分子和非极性可极化分子。
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诱导作用力很小，在分离非极性和可极化混合 物时，诱导力突显出来。 诱导力大小与下列因素有关： － ＋ － ＋ －＋ － ＋ － ＋ a. 组分或固定液的极性越大，分子越易极化， 诱导力越强。 b. 分子体积越小，诱导作用力越强。 色散力：非极性分子之间，产生相互作用力。 色散力的大小与沸点成正比，所以，组分基本 按沸点顺序分离。
氟担体：用于强腐蚀性物质HCl 和Cl2等；
玻璃微珠：用于分析高沸点的化合物，快速。
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对担体的要求： 多孔、分布均匀， 表面化学惰性、热稳定性好 ，没有吸附性， 有一定机械强度，粒度均匀、适度 。
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担体的种类及性能 硅藻土类担体：天然硅藻土煅烧而成。 红色担体：适于分析非极性或弱极性物质
白色担体：适于分析极性物质，可在稍高的柱温 下使用 非硅藻土类：氟担体、玻璃微珠
常用其特殊的性能作特殊的分析。
如：角鲨烷分离C1-C4烃类，流出顺序从C1-C4。
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氢键作用力：是一种定向力。
表示如下： X H Y X、Y 的电负性愈大、Y 半径越小，氢键作用力
越大。 氢键强弱顺序：
F-H…F＞O-H…O＞O-H…N＞N-H…N＞N≡CH…N
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2. 固定液
第九章 气相色谱分析法
gas chromatographic analysis, GC
一、气固色谱固定相
stationary phases in Gas-solid chromatograph
二、气液色谱固定相
stationary phases in gas-liquid chromatograph
⑶ 固定液的最高使用温度
固定液具有其特定的温度使用范围，特别要注
意最高使用温度极限，高于最高使用温度易分解，
温度低呈固体。
⑷ 固定液的极性 在GC中一般用极性来描述和区别固定液的分 离特性和选择性，且按极性分类，对固定液生产、 选用都很重要。 固定液的极性采用相对极性P来表示。
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这种表示方法规定： β-β´-氧二丙腈的相对极性为100，即P=100，
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2. 气固色谱固定相的特点
（1）物质被吸附剂能力大，保留时间较大。 （2）G-S的色谱峰多为非对称峰，进样量很小时， 能得到对称性好的峰。
（3）吸附剂活性中心易中毒，保留值改变，且在高 温下具有催化活性，不宜于高沸点和含活性组分样 品的分析。
（4）吸附剂的性能与生产条件及处理方法有关，制 备的重复性较差，分离效能不重现。 （5）种类有限，能分离的对象不多； （6）使用方便。
非极性角鲨烷的相对极性为0，即P=0，
其它固定液的相对极性在0-100之间。每20为一 级，以“+”表示，共分五级。
相对极性在0～+1之间为非极性固定液（也可 以“-”表示），+2～+3为中等极性固定液，+4～+5 为强极性固定液。
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⑸ 固定液的选择：
依据样品的性质，采用“相似相溶原则”， 即选择固定液的性质和被测组分应有某些相似性 。 非极性样品：应首选非极性固定液。对烃类组分 按沸点顺序从低到高出峰。
⑴ 固定液特点： 固定液常温下不一定为液体，但在使用温度下一 定呈液体状态。 种类繁多，选择余地大，应用范围不断扩大。 ⑵ 对固定液的要求： 挥发性小，在操作温度下有较低的蒸气压; 热稳定性要好; 化学稳定性好; 对试样要有适当的溶解能力; 具有高的选择性。
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①聚二甲基硅氧烷（OV-101, OV-1,SE-30） 柱的分离作用。
②聚苯基甲基硅氧烷（OV-17, SE-54） ③聚乙二醇（PEG-20M） ④氰基苯基聚甲基硅氧烷（Silar5C, SP-2340） ⑤三氟丙基聚硅氧烷（OV-215）
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3．担体
担体为固体支持物，这是一种化学惰性、多孔 性的固体颗粒。作用是提供一个大的惰性表面，用 以承担固定液，使固定液以薄膜状态分布其表面上。
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分子筛：为人工合成的泡沸石（硅铝酸盐）。
化学组成为MO· 2O3· Al xSiO2· 2O，其中M是 yH
Na+、K+、Ca2+等，当加热时，结构水就从硅铝骨架
中逸出，留下一定大小且分布均匀的孔穴。 分离机理：对不同分子直径的物质起筛分作用 ，且与分子筛表面极性，吸附作用有关。 在GC中常用4A、5A、13X三种分子筛，前面数 字代表孔径大小，A比X代表硅铝含量少一些。 广泛用于H2、O2、N2、CH4、CO等的分离外，
还能够测定He、Ne、Ar、NO、N2O等。
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石黑化炭黑：在惰性气体中把炭黑加热到25003000℃，炭黑结晶为很细的分散状石墨。
用来分离极性化合物和空间异构体，且色谱峰
不拖尾。 高分子多孔微球（GDX系列）： 新型的有机合成固定相（苯乙烯与二乙烯苯共 聚）, GDX-01、-02、-03等。 适用于水、气体及低级醇的分析。 气体或低沸点的烃类在吸附剂上它们吸热差别 较大（吸附能力不同），所以通常用G-S色谱分离这 些气体或低沸点的烃类。
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高效液相色谱
低压梯度： 只用一个高压泵， 在泵前安装了一个比例阀，混 合就在比例阀中完成。
二、 进样系统
将样品溶液准确送入色谱柱的装置 ——手动方式、自动方式
进样器要求
密封性好、死体积小、重复性好、进样时 引起色谱系统的压力和流量波动要很小。
常用手动进样器——六通阀进样器，
二、 进样系统
六通阀进样
Load
Inject
分析对象及范围 能气化、热稳定性好、 G 且沸点较低的样品，占 C 有机物的20% 流动相的选择 操作条件
流动相为有限的几种 加温常压 “惰性”气体，只起运 操作 载作用，对组分作用小
溶解后能制成溶液的样 H 流动相为液体或各种液 品，高沸点、高分子量、 P 体的混合。它除了起运 室温、高 难气化、离子型的稳定 L 载作用外，还可通过溶 压下进行 或不稳定化合物，占有 C 剂来控制和改进分离。 机物的80%
经典LC HPLC
固定相颗粒>100μm,不均匀 固定相颗粒<10μm,均匀 常压下输送流动相 柱效较低（H↑，n↓） 高压下输送流动相 柱效较高（H↓，n↑）
分析周期长 无法在线检测
分析周期短 可以在线检测
2. HPLC与GC的比较
相同：均为高效、高速、高选择性的色谱方法，兼
具分离和分析功能，均可以在线检测
高分子多孔微球：YSG
一、固定相
3. 常用固定相
化学键合固定相
以硅胶为载体，借化学反应方法将有机分子
以共价键连接在硅醇基上
(硅酯化) Si OH R OH Si O R
SOCl 2
(酰氯化) Si OH SOCl2 Si Cl RLi 或RMgCl Si R (硅烷化) Si OH R3 SiCl Si O SiR3 HCl
二、 进样系统
将样品溶液准确送入色谱柱的装置 ——手动方式、自动方式
进样器要求
密封性好、死体积小、重复性好、进样时 引起色谱系统的压力和流量波动要很小。
常用手动进样器——六通阀进样器，
二、 进样系统
六通阀进样
Load
Inject
分析对象及范围 能气化、热稳定性好、 G 且沸点较低的样品，占 C 有机物的20% 流动相的选择 操作条件
流动相为有限的几种 加温常压 “惰性”气体，只起运 操作 载作用，对组分作用小
溶解后能制成溶液的样 H 流动相为液体或各种液 品，高沸点、高分子量、 P 体的混合。它除了起运 室温、高 难气化、离子型的稳定 L 载作用外，还可通过溶 压下进行 或不稳定化合物，占有 C 剂来控制和改进分离。 机物的80%
经典LC HPLC
固定相颗粒>100μm,不均匀 固定相颗粒<10μm,均匀 常压下输送流动相 柱效较低（H↑，n↓） 高压下输送流动相 柱效较高（H↓，n↑）
分析周期长 无法在线检测
分析周期短 可以在线检测
2. HPLC与GC的比较
相同：均为高效、高速、高选择性的色谱方法，兼
具分离和分析功能，均可以在线检测
高分子多孔微球：YSG
一、固定相
3. 常用固定相
化学键合固定相
以硅胶为载体，借化学反应方法将有机分子
以共价键连接在硅醇基上
(硅酯化) Si OH R OH Si O R
SOCl 2
(酰氯化) Si OH SOCl2 Si Cl RLi 或RMgCl Si R (硅烷化) Si OH R3 SiCl Si O SiR3 HCl
色谱分析(中国药科大学)第4章第1-6节高效液相色谱分析
（一）固定相
本法采用未改性的原形硅胶为固定相，以水性溶液作流动相。常用于分析中药中的生物碱成分，或化学合成的生物碱类药物。
该方法的保留机制是基于硅胶表面的硅羟基在一定的条件下具有离子交换特性，改变任一流动相条件（pH, 离子强度，含水量），都会对保留时间产生影响。
（二）流动相
该法常用的流动相为：乙醇（或甲醇）—1~3%三乙胺水溶液（磷酸或醋酸调节pH值至6~7.5）（85：15）或（80：20）。该法的色谱保留机理相当于离子交换机理，主要依碱性强弱出峰。色谱峰的对称性很好，峰形尖锐。适合于分离在反相HPLC中不宜分离的生物碱类混合物（反相HPLC中生物碱可能拖尾及峰展宽，有时tR相差很大）。
经典柱色谱填料颗粒粒径一般大于100um，颗粒较大，传质扩散缓慢，手工装柱不易装均匀，涡流扩散现象较严重，因此经典液相色谱法柱效较低，分离能力差，只能胜任各组分分配系数相差较大的样品（各组分性质相差较大的样品）的分离，HPLC填料粒径一般为5-10μm，传质快，采用高压均浆技术装柱，装柱均匀性号，涡流扩散小，因此HPLC柱效很高，比经典柱色谱高数百～数千倍，25cm长的硅胶柱柱效可达2万理论塔板，能胜任复杂物的分离，峰容量大。
色谱柱不能很长，柱效不会太高
载气不影响分配，靠改变固定相来改变选择性
固定相：没有GC那样种类繁多靠改变流动相来改变选择性
回收困难
可定量回收，可用于制备
第二节 液－固吸附色谱及液－液分配色谱
一 液－固吸附色谱（LSC）
(一)定义
色谱分离是基于吸附效应的色谱法称为吸附色谱，又称液－固吸附色谱、正相色谱法（normal phase chromatography，NPC）。
影响NS/RE色谱保留的因素如下：
1. 水的比例增加，洗脱能力减小；
本法采用未改性的原形硅胶为固定相，以水性溶液作流动相。常用于分析中药中的生物碱成分，或化学合成的生物碱类药物。
该方法的保留机制是基于硅胶表面的硅羟基在一定的条件下具有离子交换特性，改变任一流动相条件（pH, 离子强度，含水量），都会对保留时间产生影响。
（二）流动相
该法常用的流动相为：乙醇（或甲醇）—1~3%三乙胺水溶液（磷酸或醋酸调节pH值至6~7.5）（85：15）或（80：20）。该法的色谱保留机理相当于离子交换机理，主要依碱性强弱出峰。色谱峰的对称性很好，峰形尖锐。适合于分离在反相HPLC中不宜分离的生物碱类混合物（反相HPLC中生物碱可能拖尾及峰展宽，有时tR相差很大）。
经典柱色谱填料颗粒粒径一般大于100um，颗粒较大，传质扩散缓慢，手工装柱不易装均匀，涡流扩散现象较严重，因此经典液相色谱法柱效较低，分离能力差，只能胜任各组分分配系数相差较大的样品（各组分性质相差较大的样品）的分离，HPLC填料粒径一般为5-10μm，传质快，采用高压均浆技术装柱，装柱均匀性号，涡流扩散小，因此HPLC柱效很高，比经典柱色谱高数百～数千倍，25cm长的硅胶柱柱效可达2万理论塔板，能胜任复杂物的分离，峰容量大。
色谱柱不能很长，柱效不会太高
载气不影响分配，靠改变固定相来改变选择性
固定相：没有GC那样种类繁多靠改变流动相来改变选择性
回收困难
可定量回收，可用于制备
第二节 液－固吸附色谱及液－液分配色谱
一 液－固吸附色谱（LSC）
(一)定义
色谱分离是基于吸附效应的色谱法称为吸附色谱，又称液－固吸附色谱、正相色谱法（normal phase chromatography，NPC）。
影响NS/RE色谱保留的因素如下：
1. 水的比例增加，洗脱能力减小；
气相色谱固定相的选择.共24页
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩. 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
气相色谱分析法—气相色谱固定相(食品仪器分析课件)
② 分离极性混合物，则宜选用极性固定液。试样中各组分按极性 由小到大的次序流出。
③ 对于非极性和极性的混合物的分离，一般选用极性固定液， 非极性组分先流出，极性组分后流出。
④ 能形成氢键的试样，如醇、酚、胺和水等，则应选用氢键型 固定液，如腈醚和多元醇固定液等，也可选择极性固定液，各组分 将按与固定液形成氢键能力或极性的大小顺序流出。
（2）固定液 固定液一般为高沸点的有机物，均匀地涂在载 体表面，色谱柱温下呈液膜状态。
① 对固定液的要求 理想的固定液应满足下列要求： a．对被测组分化学惰性； b．热稳定性好，在操作温度下固定液的蒸气压低，应小于13.3Pa， 超过此限度，固定液易挥发而流失； c．对不同的物质具有较高的选择性； d．粘度小、凝固点低，对载体表面具有良好浸润性，易涂布均匀； e．对试样中各组分有适当的溶解能力。
二、气-液色谱固定相
气-液色谱用高沸点的有机化合物涂渍在载体上作为固 定相，由于可供选择的固定液种类很多，故选择性较好， 应用广泛。
（1）载体 载体是固定液的支持骨架，是一种多孔性的、化学惰
性的固体颗粒，固定液可在其表面上形成一层薄而均匀的 液膜，以加大与流动相接触的表面积。最常用载体是硅藻 土。
② 固定液的分类 固定液种类众多，其组成、性质和用途各不相 同。主要依据固定液的极性和化学类型来进行分类。固定液的极性可 用相对极性（P）来表示。
相对极性的确定方法为，规定非极性固定液角鲨烷的极性P=0，强
极性固定液,-氧二丙腈的极性P=100。其他固定液以此为标准，通过
实验测出它们的相对极性均在0～100之间。通常将相对极性值分为五 级，每20个相对单位为一级相对极性在0～+1间的为非极性固定液；+2 为弱极性固定液；+3为中等极性固定液；+4、+5为强极性固定液。表 12-3列出了12种极性均匀递增的优选固定液。
③ 对于非极性和极性的混合物的分离，一般选用极性固定液， 非极性组分先流出，极性组分后流出。
④ 能形成氢键的试样，如醇、酚、胺和水等，则应选用氢键型 固定液，如腈醚和多元醇固定液等，也可选择极性固定液，各组分 将按与固定液形成氢键能力或极性的大小顺序流出。
（2）固定液 固定液一般为高沸点的有机物，均匀地涂在载 体表面，色谱柱温下呈液膜状态。
① 对固定液的要求 理想的固定液应满足下列要求： a．对被测组分化学惰性； b．热稳定性好，在操作温度下固定液的蒸气压低，应小于13.3Pa， 超过此限度，固定液易挥发而流失； c．对不同的物质具有较高的选择性； d．粘度小、凝固点低，对载体表面具有良好浸润性，易涂布均匀； e．对试样中各组分有适当的溶解能力。
二、气-液色谱固定相
气-液色谱用高沸点的有机化合物涂渍在载体上作为固 定相，由于可供选择的固定液种类很多，故选择性较好， 应用广泛。
（1）载体 载体是固定液的支持骨架，是一种多孔性的、化学惰
性的固体颗粒，固定液可在其表面上形成一层薄而均匀的 液膜，以加大与流动相接触的表面积。最常用载体是硅藻 土。
② 固定液的分类 固定液种类众多，其组成、性质和用途各不相 同。主要依据固定液的极性和化学类型来进行分类。固定液的极性可 用相对极性（P）来表示。
相对极性的确定方法为，规定非极性固定液角鲨烷的极性P=0，强
极性固定液,-氧二丙腈的极性P=100。其他固定液以此为标准，通过
实验测出它们的相对极性均在0～100之间。通常将相对极性值分为五 级，每20个相对单位为一级相对极性在0～+1间的为非极性固定液；+2 为弱极性固定液；+3为中等极性固定液；+4、+5为强极性固定液。表 12-3列出了12种极性均匀递增的优选固定液。
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。
液相色谱固定相与流动相.ppt.ppt
[合作探究·提认知] 电视剧《闯关东》讲述了济南章丘朱家峪人朱开山一家， 从清末到九一八事变爆发闯关东的前尘往事。下图是朱开山 一家从山东辗转逃亡到东北途中可能用到的四种交通工具。
依据材料概括晚清中国交通方式的特点，并分析其成因。 提示：特点：新旧交通工具并存(或：传统的帆船、独轮车， 近代的小火轮、火车同时使用)。 原因：近代西方列强的侵略加剧了中国的贫困，阻碍社会发 展；西方工业文明的冲击与示范；中国民族工业的兴起与发展； 政府及各阶层人士的提倡与推动。
出口价格同步变动的现象。与这一现象直接相关的近代事
业是
()
A．电报业
B．大众报业
C．铁路交通业 D．轮船航运业
[解析] 材料主要反映了信息交流的快捷，故选A。
[答案] A
[题组冲关]
3．假如某爱国实业家在20世纪初需要了解全国各地商业信
息，可采用的最快捷的方式是
()
A．乘坐飞机赴各地了解 B．通过无线电报输送讯息
1．李鸿章1872年在上海创办轮船招商局，“前10年盈和，成
为长江上重要商局，招商局和英商太古、怡和三家呈鼎立
之势”。这说明该企业的创办
()
A．打破了外商对中国航运业的垄断
B．阻止了外国对中国的经济侵略Leabharlann C．标志着中国近代化的起步
D．使李鸿章转变为民族资本家
解析：李鸿章是地主阶级的代表，并未转化为民族资本家； 洋务运动标志着中国近代化的开端，但不是具体以某个企业 的创办为标志；洋务运动中民用企业的创办在一定程度上抵 制了列强的经济侵略，但是并未能阻止其侵略。故B、C、D 三项表述都有错误。 答案：A
2020/9/30
化学键合固定相的特点：
（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。
2高效液相色谱仪及固定相、流动相
外梯度: 两台高压泵， 将两种不同极性的溶剂 按一定的比例送入梯度 混合室，混合后进入色 谱柱。
内梯度: 一台高压泵, 通过比例调节阀,将两 种或多种不同极性的溶 剂按一定的比例抽入高 压泵中混合。
讨论1
用ODS柱分析一有机弱酸混合物样品， 以某一比例甲醇-水为流动相时，样品容 量因子较小，若想使容量因子增加，较 好的办法是 A 增加流动相中甲醇的比例 B增加流动相中水的比例 C流动相中加入少量HAc D流动相中加入少量的氨水
固定相：薄壳型硅胶(37 ～50 m) 流动相：正己烷 流 速：1.5 mL/min 色谱柱：50cm2.5mm(内径) 检测器：差示折光检测器
可对水果、蔬菜中的农药残留量进 行分析。
2. 稠环芳烃的分析
稠环芳烃多为致癌物质 反相液-液色谱法 固定相：十八烷基硅烷化键合相 流动相：20%甲醇-水 ～100%甲醇
广泛应用于生物化工、制药、食品和环境 监测中.
5. 电导检测器（electrical conductivity detector）
属电化学检测器，是离子色谱法中应用最 为广泛的检测器
作用原理：根据物质在某些介质中电离后 所产生的电导变化来测定电离物质的含 量。
五、液相色谱法固定相
1. 固定相的形状 （1）全多孔型
讨论2
在反相色谱法中，若以甲醇-水为流动相， 增加甲醇的比例时，组分的容量因子k与 保留时间tR如何变化？
作业
1.在ODS柱上，以甲醇为流动相，某组分的分配 容量k=1.2,如以乙腈为流动相，其k值是增加 还是减少，为什么？
2.在硅胶柱上，用甲苯为流动相，某组分的保留 时间是30min，如果改用四氯化碳或乙醚为流 动相，试分析该组分的保留时间如何变化？
内梯度: 一台高压泵, 通过比例调节阀,将两 种或多种不同极性的溶 剂按一定的比例抽入高 压泵中混合。
讨论1
用ODS柱分析一有机弱酸混合物样品， 以某一比例甲醇-水为流动相时，样品容 量因子较小，若想使容量因子增加，较 好的办法是 A 增加流动相中甲醇的比例 B增加流动相中水的比例 C流动相中加入少量HAc D流动相中加入少量的氨水
固定相：薄壳型硅胶(37 ～50 m) 流动相：正己烷 流 速：1.5 mL/min 色谱柱：50cm2.5mm(内径) 检测器：差示折光检测器
可对水果、蔬菜中的农药残留量进 行分析。
2. 稠环芳烃的分析
稠环芳烃多为致癌物质 反相液-液色谱法 固定相：十八烷基硅烷化键合相 流动相：20%甲醇-水 ～100%甲醇
广泛应用于生物化工、制药、食品和环境 监测中.
5. 电导检测器（electrical conductivity detector）
属电化学检测器，是离子色谱法中应用最 为广泛的检测器
作用原理：根据物质在某些介质中电离后 所产生的电导变化来测定电离物质的含 量。
五、液相色谱法固定相
1. 固定相的形状 （1）全多孔型
讨论2
在反相色谱法中，若以甲醇-水为流动相， 增加甲醇的比例时，组分的容量因子k与 保留时间tR如何变化？
作业
1.在ODS柱上，以甲醇为流动相，某组分的分配 容量k=1.2,如以乙腈为流动相，其k值是增加 还是减少，为什么？
2.在硅胶柱上，用甲苯为流动相，某组分的保留 时间是30min，如果改用四氯化碳或乙醚为流 动相，试分析该组分的保留时间如何变化？
高效液相色谱分析法(仪器+组成+分离类型+流动相选择)
1、流 程
2、主 要 部 件
(1) 高压输液泵
主要部件之一，压力：30MPa以上。 为了获得高柱效而使用粒度很小的固定相（ <10μm），液体的流动相高速通过时，将产生 很高的压力，因此高压、高速是高效液相色谱 的特点之一。 应具有压力平稳、脉冲小、 流量稳定可调、耐腐蚀等特性
(2)梯度淋洗装置
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）
4. 空间排阻分离固定相
liquid-solid adsorption chromatography 固定相：固体吸附剂如硅胶、氧化铝等，较
常使用的是5～10μm的硅胶吸附剂；
流动相：各种不同极性的一元或多元溶剂。 基本原理：利用溶质分子占据固定相表面吸 附活性中心能力的差异；适用于分离相对分子 质量中等的油溶性试样，对具有官能团的化合 物和异构体有较高选择性； 缺点：非线形等温吸附常引起峰的拖尾；
GC：H = A + B / u + C • u （填充柱）
A = 2λ • dp
A ∝ λ • dp
B = 2γ • Dm = 2γ • Dg B ∝ t R ，B ∝ Dg
Dg
∝
T η
或Dg
∝
T M
B = 2γ • Dm
Dm
∝
T η
柱温T ↓低，流动相η ↑大 ⇒B相忽略
在高效液相色谱中, 液体的扩散系数
(4) 高效分离柱
2、主 要 部 件
(1) 高压输液泵
主要部件之一，压力：30MPa以上。 为了获得高柱效而使用粒度很小的固定相（ <10μm），液体的流动相高速通过时，将产生 很高的压力，因此高压、高速是高效液相色谱 的特点之一。 应具有压力平稳、脉冲小、 流量稳定可调、耐腐蚀等特性
(2)梯度淋洗装置
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）
4. 空间排阻分离固定相
liquid-solid adsorption chromatography 固定相：固体吸附剂如硅胶、氧化铝等，较
常使用的是5～10μm的硅胶吸附剂；
流动相：各种不同极性的一元或多元溶剂。 基本原理：利用溶质分子占据固定相表面吸 附活性中心能力的差异；适用于分离相对分子 质量中等的油溶性试样，对具有官能团的化合 物和异构体有较高选择性； 缺点：非线形等温吸附常引起峰的拖尾；
GC：H = A + B / u + C • u （填充柱）
A = 2λ • dp
A ∝ λ • dp
B = 2γ • Dm = 2γ • Dg B ∝ t R ，B ∝ Dg
Dg
∝
T η
或Dg
∝
T M
B = 2γ • Dm
Dm
∝
T η
柱温T ↓低，流动相η ↑大 ⇒B相忽略
在高效液相色谱中, 液体的扩散系数
(4) 高效分离柱
液相色谱的固定相与流动相
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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。
第三节 固定相与流动相
stationary phase and mobile phase
第四节 影响分离的因素与操作条件选择
factors influenced separation and choice of operation condition
第五节 离子色谱法
ion chromatograph
（3）化学键合固定相
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
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化学键合固定相的特点
第六节 超临界流体色谱
supercritical fluid chromatograph
结束
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感谢您的观看！
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（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，称为正相液液色谱法，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。
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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。