1、INSTRUMENTAL ANALYSIS食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质。我国食品添加剂有23个类别,2000多个品种,包括漂白剂、着色剂、防腐剂、甜味剂等。仪器分析实验8.3 液相色谱的固定相与流动相PARTTWO STATIONARY PHASE AND MOBILE PHASE OF LIQUID CHROMATOGRAPHY目录/CATALOG01 02液相色谱固定相HPLC STATIONARY PHASE 液相色谱流动相HPLC MOBILE PHASEHPLC早期使用的担体与GC类似,是颗粒均匀的多孔球体,如有
2、氧化铝、氧化硅、硅藻土等制成的100m全多孔型担体。缺点:填料的不规则性和较宽的粒度范围会导致填充不易均匀,柱效低;填料孔径分布不一,并存在“裂隙”在填料深孔中形成滞留液体(液坑),溶质分子在深孔中扩散和传质慢,使色谱峰变宽,柱效下降。一、液相色谱固定相1. 液-液分配及离子对分离固定相(1)全多孔型担体现在采用10 m全多孔型担体,它是由nm级硅胶微粒堆积成为5m或稍大的全多孔小球。优点:颗粒小而均匀,传质快(距离短),柱效高。它是直径为 30 40 m 的实心核 ( 玻璃微珠 ) ,表层上附有一层厚度约为 1 2m 多孔表面 ( 多孔硅胶 ) 。(2) 表层多孔型担体(薄壳型微珠担体):
3、优点孔穴浅(固定相仅为表面的一薄层),传质速度快,易于填充均匀,柱效高。 缺点柱子容量低、需要配用高灵敏检测器。目前应用较为普遍。固定液 涂附在担体上液-液色谱流动相和固定相都是液体,要求两相不互容。常用的固定相也只有:,-氧二丙腈、聚已二醇-400和角鲨烷等。a. 硅氧碳键型: SiOC(3)化学键合固定相:目前应用最广、性能最佳的固定相 b. 硅氧硅碳键型:SiOSi C 稳定,耐水、耐光、耐有机溶剂,应用最广;c. 硅碳键型: SiC d. 硅氮键型: SiN化学键合固定相的特点:1 2 3 4 5传质快:表面无深凹陷(无液坑),比一般液体固定相传质快; 寿命长:化学键合无固定液流失,耐
4、流动相冲击;耐水、耐光、耐有机溶剂,稳定; 选择性好:可键合不同官能团,灵活改变选择性,应用于多种色谱类型及样品的分析; 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。有利于梯度洗脱,也有利于配用灵敏的检测器和馏分收集。化学键合相色谱应用2.液-固吸附分离固定相种类:硅胶、氧化铝、分子筛、聚酰胺等; 结构类型:全多孔型和薄壳型; 粒度:510 m;3.离子交换色谱分离固定相结构类别01 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;02 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01 阳离子交换树
5、脂(强酸性、弱酸性) 02 阴离子交换树脂(强碱性、弱碱性)4. 空间排阻分离固定相葡聚糖凝胶、琼脂凝胶等。多孔网状结构。适用于水为流动相,在常压下使用。(1)软质凝胶如苯乙烯二乙烯基苯交联共聚凝胶(交联聚苯乙烯凝胶),是应用最多的有机凝胶。(2)半硬质凝胶适用于非极性有机溶剂为流动相,不能用丙酮、乙醇等极性溶剂;多孔硅胶、多孔玻珠等;(3)硬质凝胶化学稳定性、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。二、液相色谱的流动相1. 流动相特性01 液相色谱的流动相又称为: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
6、;02 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。03 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。2. 流动相类别 按流动相组成分:按极性分:按使用方式分:常用溶剂: 单组分和多组分;极性、弱极性、非极性;固定组成淋洗和梯度淋洗 ;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。选择时可参阅有关手册,并通过实验确定。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
7、。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。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)常用溶剂的极性顺序:4. 选择流动相时应注意的几个问题01 流动相纯度: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。02 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。03 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。04 溶剂的粘度小些为好:否则,会降低试样组分的扩散系数,造成传质速率缓慢,柱效下降。05 应与检测器相匹配:例如,当使用紫外检测器时,流动相不应有紫外吸收。