仪器分析ppt整理资料

1、经典的分离方法：沉淀、蒸馏和萃取；现代分析中，大量采用色谱和电泳分离方法。

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3、色谱法

在色谱法中，将装填在玻璃或金属管内固定不动的物质称为固定相（碳酸钙），在管内

自上而下连续流动的液体或气体称为流动相（石油醚），装填有固定相的玻璃管或金属管称

的差异为依据而建立起来的各种分离分析方法称色谱法。

色谱柱：进行色谱分离用的细长管。

固定相：管内保持固定、起分离作用的填充物。

流动相：流经固定相的空隙或表面的冲洗剂。

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相作相对移动时，各组分在两相间进行反复多次分配，就使性质或结构不同的各组分产生了

明显的分离效果，从而依先后顺序流出色谱柱。根据色谱流出曲线给出的各种信息，可对各

组分进行分析和测定。 两相及两相的相对运动构成了色谱法的基础。

1、按两相物理状态分类

1）气相色谱：气—固色谱（GSC）、气—液色谱（GLC）

2）液相色谱：液—固色谱（LSC）、液—液色谱（LLC）

3）超临界流体色谱

2、按固定相的形式分类

1）柱色谱：填充柱色谱、毛细管柱色谱

2）平板色谱：薄层色谱、纸色谱

3、按组份在固定相上的分离机理分类

1）吸附色谱：不同组份在固定相的吸附作用不同；

2）分配色谱：不同组份在固定相上的溶解能力不同；

3）按其它作用原理：离子交换色谱、凝胶色谱（尺寸排阻色谱）等。

1. 分离效率高：复杂混合物，有机同系物、异构体（手性异构体）

2. 灵敏度高：可以检测出10-11～10-9克的物质，适于作痕量分析。需要的样品量极少，一

般以微克计，有时仅以纳克计。

3. 分析速度快：一般在几分钟或几十分钟内可以完成一次色谱分析。

4. 应用范围广：分析有机物、无机物、高分子和生物大分子；不仅可以分析气体，也可以

分析液体和固体物质。

不足之处：对未知物的定性较为困难。

基本特点：

1、混合物中不同组分在柱内产生差速迁移——提供了实现分离的可能性。

2、同种组分分子沿柱子的扩散分布（开始时的一条很窄的线逐渐展宽）——不利于实现不

同组分之间的分离。

7、色谱常用术语

试样中各组分经色谱柱分离后，按先后次序经过检测器时，检测器就将流动相中各组分浓

度变化转变为相应的电信号，由记录仪所记录下的信号——时间曲线或信号——流动相体积

峰形曲线。

变化的曲线称为基线。稳定的基线为水平直线。

h表示，图中AB。

通常有三种表示方法：

标准偏差 ：0.607倍峰高处色谱峰宽度的一半 ，图中EF的一半 。

半峰宽W1/2：峰高一半处的峰宽，图中GH 。W1/2=2.354

峰底宽Wb：色谱峰两侧拐点上切线与基线的交点间的距离，图中IJ 。

Wb= 4

小，通常用保留时间和保留体积表示。它是色谱定性分析和色谱过程热力学特性的重要参数。

1） 死时间t0：不被固定相吸附或溶解的组分（如空气、甲烷）从进样到出现其色谱蜂最大

值所需的时间，图中O'A'所示。 t0也是流动相流经色谱柱所需的时间。据 t0 可求出流动

相平均流速。

柱长Lu 死时间t0

2) 保留时间tR：指某组分通过色谱柱所需时间，即试样从进样到出现峰极大值时的时间，

图中Ｏ'Ｂ所示。 在一定色谱体系和操作条件下，任何一种化合物都有一个确定的保留时

间，这是色谱定性的依据。

3）调整保留时间 t' R ：扣除死时间后的保留时间，它是组分在固定相中的滞留时间。图中

A'B所示，即 t 'R=tR－ tO

t 'R 反映了组分在色谱过程中，与固定相相互作用所消耗的时间，是各组分产生差速迁移的

物理化学基础。

4）死体积V0：色谱柱内载气所占的体积。

5）保留体积VR：指从进样到待测物在柱后出现浓度极大点时所通过的流动相的体积。

6）调整保留体积V 'R：扣除死体积后的保留体积。

7）相对保留值r2,1：组份2的调整保留值与组份1的调整保留值之比。

注意： r2,1只与柱温和固定相性质有关，而与柱内径、柱长L、填充情况及流动相流速无

关，因此，在色谱分析中，尤其是GC中广泛用于定性的依据！

'tRVR'2tR2VR228、色谱流出曲线的意义： r2,1 ' ' tVtVR1R1R1R1 色谱峰数＝样品中单组份的最少个数；

色谱保留值——定性依据； 色谱峰高或面积——定量依据；

色谱保留值或区域宽度——色谱柱分离效能评价指标；

色谱峰间距——固定相或流动相选择是否合适的依据。

1）各组分在两相间的分配情况（两组分峰间距足够远）：由各组份在两相间的分配系数决定

——色谱过程的热力学性质决定。

2）各组分在色谱柱中的运动情况（每个组分峰宽足够小）：由组分在色谱柱中的传质和扩散

决定——色谱过程动力学性质决定。

1、根据色谱峰的位置（保留时间）可以进行定性分析。

2、根据色谱峰的面积或峰高可以进行定量分析。

3、根据色谱峰的展宽程度，可以对某物质在实验条件下的分离特性进行评价。

由此可知：相对保留值应该与柱长、柱径、填充情况、流动相流速等条件无关，而仅与温度、

固定相种类有关。 当ri，s =1时两个组分不能分离。

组分在固定相和流动相间达到分配平衡时的浓度比值，

用K表示。，称为分配系数。 组分在固定相中的浓度cs K 组分在流动相中的浓度cm

K 只与固定相和温度有关，与两相体积、柱管特性和所用仪器无关。K值表明了组分与固

定相间作用力的大小。K值大，说明组分与固定相的亲和力大，即组分在柱中滞留的时间长，

移动速度慢。

组分在两相间的分配达平衡时，分配在固定相

和流动相中的质量比。它反映了组分在柱中的迁移速率。

cV组分在固定相中的质量ms k ss

组分在流动相中的质量mmcmVm

其中Vm V0，Vs 为固定相体积。

k是衡量色谱柱对被分离组分保留能力的重要参数。某组分的k值可由实验测得，它等于该

组分的调整保留时间与死时间的比值 ，即

' tR t0tRVR'k t0t0V0

或tR t0(1 k) V1csms/VsVm即：k K K s

k k K βVmcmmm/VmVs

称为相比，它也是反映色谱柱柱型及其结构的重要特性。对填充柱， =6~35；对毛细管

柱， =50~1500。

K 或 k 反映的是某一组分在两相间的分配，它们都与组分及两相的性质有关，并随柱温、

柱压的变化而变化。K与两相体积无关，而k则随固定相的量而改变， k值越大，组分分

配在固定相中的量越多（保留时间越长），相当于柱的容量越大，因此k又称容量因子。

塔板理论认为，一根柱子可以分为n段，在每段内组分在两相间很快达到平衡，把每一段称

为一块理论塔板。设柱长为L

，理论塔板高度为H，则 H = L / n

式中n为理论塔板数。由上述两式知道，理论塔板数n越多、理论塔板高度H越小、

色谱峰越窄，则柱效越高。

塔板理论（意义） 把色谱柱看成一个精馏塔，借用精馏塔中“塔板”概念来描述组分在柱内

的分配平衡和分离过程、导出流出曲线的数学模型、解释了流出曲线形状和位置、提出了计算和评价柱效的参数。

2. 速率理论（Rate theory）

速率理论认为，单个组分粒子在色谱柱内固定相和流动相间要发生千万次转移，加上分

子扩散和运动途径等因素，它在柱内的运动是高度不规则的，是随机的，在柱中随流动相前

进的速度是不均一的。

van Deemter方程：

u 为流动相线速度；A，B，C为常数，其中 BH A Cu u A—涡流扩散系数；B—分子扩散系数；C—传质阻力系数（包括

液相和固相传质阻力系数）

Cm、滞留的流动相传质阻力Csm。分别与填充

物大小dp、扩散系数(Dm)、微孔大小及其数量等有关。

降低方法：细颗粒、孔径大的固定相、增加组分在流动相中的扩散系数Dm 、粘度低的流

动相、短柱。

df、容量因子 k 和扩散系数Ds等有关。方法同上。

2）分离度R与选择性r2,1 值的关系

r2,1 越大，柱选择性越好，对分离有利。 r2,1的微小变化可引起 R 较大改变。

改变r2,1的方法：降低柱温、改变流动相及固定相的性质和组成。

3）分离度R分配比k的关系

k↑，R↑，但当k>10，则R的增加不明显。通常k 在2~10 。改变k 的方法：增加柱

温(GC)、流动相性质和组成(LC)以及固定相含量。

与柱选择性的关系

r2,1越大，柱选择性越好，分离效果越好。如果两个相邻峰的选择因子足够大，则即使色谱

柱的理论塔板数较小，也可以实现分离。

例题：设有一对物质，其r2,1 =α=1.15,要求在Heff=0.1cm的某填充柱上得到完全分离，试

计算至少需要多长的色谱柱？

解：要实现完全分离，R≈1.5,故所需有效理论塔板数为：

使用普通色谱柱，有效塔板高度为0.1cm,

故所需柱长应为： L 2112 0.1 2m

载体粒度及筛分范围：载体粒度越小，柱效越高。但粒度过小，则阻力及柱压增加。通常，

对填充柱而言，粒度大小为柱内径的1/20~1/25为宜。

进样方式及进样量：要以“

塞子”的方式进样（一秒内完成），以防峰形扩张；进样量，也要

以峰形不拖尾为宜（液体试样：0.1～5μL；气体试样:0.1～10mL）。

10、色谱定性和定量分析

定性分析 定试样中的各组分，即每个色谱峰各代表的何种化合物。保留值——定性的依据。

1、用已知物对照定性

在一定操作条件下，各组分保留时间是一定值。

1）利用保留时间定性 分别以试样和标准物进样，分析各自的色谱图；对照

2）利用峰高增量定性 通过在样品中加入标准物，看试样中哪个峰增加来确定

2. 根据经验式定性

1）碳数规律：在一定温度下，同系物的调整保留时间tR'的对数与分子中碳数n成正比。

2）沸点规律：同族具相同碳数的异构物，其调整保留时间tR' 的对数与分子中沸点Tb成正

比。

3. 根据相对保留值 ri,s 定性

在样品和标准中分别加入同一种基准物 s，将样品的ri,s和标准物的ri,s 相比较来确定样

品中是否含有 i 组分。只要固定相性质与柱温确定，相对保留值就是一个定值。

4. 保留指数（Kovats指数）定性

该指数定性的重现性最佳，当固定液和柱温一定时，定性可不需要标准物。它是把物质的

保留行为用两个靠近它的基准物来标定得到的。

定量分析 是根据检测器对待测物的响应（峰高或峰面积）与待测物的量成正比的原理进行

定量的。

1. 峰面积A的测量：

对称峰：峰高h与半峰宽的积：A=1.065 h W1/2

不对称峰：峰高与平均峰宽的积：A=1/2 h (W0.15+W0.85)

2. 定量校正因子 绝对校正因子 mi= fi' Ai 3. 定量计方法

1）归一化法

把所有出峰组分的含量之和按100％计的定量方法。

特点及要求：

简便、准确；进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果影响不大； 仅适用于试样中所有组分全出峰的情况，在使用中受到限制 。

2）内标法：

是在一定量试样中准确加入一定量的内标物，根据待测组分和内标物的峰面积及内标物

质量计算待测组分质量的方法。

对内标物的要求：样品中不含内标物；无反应；与各待测物保留时间和浓度相差不大；

特点：准确性较高，操作条件和进样量的稍许变动对定量结果的影响不大。每个试样的分析，

都要进行两次称量，不适合大批量试样的快速分析。

3）外标法：或标准曲线法。

特点：该法不需校正因子。但进样量和操作条件必须严格控制！外标法适于日常分析和大批

量同类样品分析。

11、气相色谱仪通常由五部分组成：

Ⅰ 载气系统：气源、气体净化器、供气控制阀门和仪表。

Ⅱ 进样系统：进样器、汽化室。 Ⅲ 分离系统：色谱柱、控温柱箱。

Ⅳ 检测系统：检测器、检测室。 Ⅴ 记录系统：放大器、记录仪、色谱工作站。

3、柱温的选择（与ri，j有关）

能使沸点最高的组分达到分离的前提下，尽量选择较低的温度。当然被测物的保留时间

要短、峰形不能有严重拖尾。最好用程序升温方法，以实验优化选择的条件为工作条件。

4、固定液与担体的选择（与相比有关）

由实验手册查出参考值，再由实验选择。

5、汽化室与检测室温度 汽化温度、检测室温度高于柱温30-70度。

6、进样量：（与柱容量有关） 根据担液比及柱子形式决定进样量，进样方式为柱塞进样。

12、固定相及其选择

固定相的类型：

吸附剂型固定相

固定相{ 担体+固定液型固定相

常用吸附剂型固定相有：

常用担体+固定液型固定相中：

常用担体有：

1、红色担体：（101型担体）

特点是：表面空隙小、比表面积大、机械强度高、担液能力强、表面有吸附中心。

2、白色担体：（6201型担体）

特点是：表面空隙较大、比表面积较小、机械强度较差、担液能力中、表面无吸附中心。

3、非硅藻土型担体：聚合氟塑料担体、玻璃微球担体、高分子微球担体等。

特点是：表面空隙适中、比表面积适中、机械强度较强、耐高温、耐强腐蚀、价格偏高。

硅藻土型担体用前要预处理：酸洗、碱洗、硅烷化。

固定液的极性与待测组分极性的选择原则为：“相似相溶原理”

非极性组分——非极性固定液——沸点低的物质先流出； 极性物质——极性固定液——极性小的物质先流出； 各类极性混合物——极性固定液——极性小的物质先流出； 氢键型物质(醇、胺、水等)——氢键型固定液——不易形成氢键的物质先流出； 复杂混合物——两种或以上混合固定液。

13、气相色谱检测器

浓度型检测器：测量的是载气中某组分瞬间浓度的变化，即检测器的响应值和组分的瞬间浓

度成正比。如热导池检测器（TCD）和电子捕获检测器（ECD）

质量型检测器：测量的是载气中某组分质量比率的变化，即检测器的响应值和单位时间进入

检测器的组分质量成正比。如氢火焰离子化检测器（FID）和火焰光度检测器（FPD）

测一般化合物和永久性气体

通常选择热导系数大的H2和氦气He作载气。特点：对任何气体均可产生响应，而且

不破坏样品，多用于10ppm以上组分的测定，因而通用性好，而且线性范围宽、价格便宜、

应用范围广。但灵敏度较低。 原理；就是利用不同的物质具有不同的导热系数。

2、氢火焰离子化检测器,FID 测一般有机化合物

主要用于可在H2－Air火焰中燃烧的有机化合物（如烃类物质）的检测。 原理：利用

有机化合物在氢火焰中燃烧时能产生带电离子碎片，收集其荷电量进行测定。（1）氢在氧中

燃烧生成的火焰为有机物分子的燃烧和电离提供了能源；（2）有机物分子在氢火焰中进行化

学电离；（3）化学电离产生的离子在置于火焰附近的静电场中定向移动而形成离子流。

影响FID灵敏度的因素：

1）载气和氢气流速：一般N2:H2 = 1:1~1:1.5。

2）空气流速：流速越大。灵敏度越大，到一定值时，空气流速对灵敏度影响不大。一般地，

H2:Air = 1:10～1:20 。

3）极化电压：在50V以下时，电压越高，灵敏度越高。通常选择100~300V的极化电压。

4）操作温度：比柱的最高允许使用温度低约 50oC（防止固定液流失及基线漂移）

FID特点：

1）灵敏度高(~10-13g/s)；2）线性范围宽(~107数量级)；3）噪声低；4）耐用且易于使用；

5）特别适于水中和大气中痕量有机物分析或受水、N和S的氧化物污染的有机物分析。

6）对含羰基、羟基、卤代基和胺基的有机物灵敏度很低或根本无响应。7）样品受到破坏。

3、电子俘获检测器，ECD 测带强电负性原子的有机化合物。适合于环境样品中卤代农药和

多氯联苯等微量污染物的分析。

原理：（1）检测器内有能放出β射线的放射源；（2）载气分子能被β射线电离，在电极间形

成一定的基流；（3）样品分子有能捕获电子的官能团。

ECD 特点：

1）高选择性检测器；仅对含有卤素、磷、硫、氧等元素的化合物具有极高的选择性和灵敏

度，检测下限10-14 g /mL；

2）对含酰胺基和羟基的化合物以及烃类物质不灵敏；

3）应用于农药残留量、大气及水质污染分析，以及生物化学、医学、药物学和环境监测等

领域中；

4）线性范围窄，只有103左右;

5）响应易受操作条件的影响，重现性较差。

4、火焰光度检测器，FPD 测含硫、含磷的有机化合物

原理：（1）检测器中有富氢火焰，为含硫、磷的化合物提供燃烧和激发的条件；

（2）样品在富氢火焰中燃烧时，含硫、含磷化合物能发射出特征光；

（3）特征光通过滤光片后，由光电倍增管把光强度转换成电信号。

FPD 特点：1）对含S、P化合物有较高灵敏度和一定的选择性；

2）对卤素气X2、N2、Sn、Cr、Se和Ge等也有响应；

3）相对其它检测器如ECD和FID，FPD价格较贵。

4）对测S的灵敏度比硫荧光检测器*(SCD) 低；

5、氮磷检测器（NPD）

也叫热离子检测器（TID） 。NPD的结构与FID类似，只是在H2-Air焰中燃烧的低温

热气再被一硅酸铷电热头加热至600~800oC，从而使含有N或P的化合物产生更多的离子。

NPD的特点：

1）对含N 、P化合物的具有选择性：对P的响应是对N的响应的10倍，是对C原子的104-106

倍。2）灵敏度高：与FID对P、N的检测灵敏度相比，NPD分别是FID的500倍（对P）；

50倍（对N）。

1）适合的灵敏度：对一些组分十分灵敏，而对其它则不； 2）稳定、重现性好；

3）线性范围宽，可达几个数量级； 4）可在室温到400oC下使用；

5）响应时间短，且不受流速影响； 6）可靠性好、使用方便、对无经验者来说足够安全；

7）对所有待测物的响应相似或可以预测这种响应；

8）选择性好； 9）不破坏样品。

1. 灵敏度S

2. 检测限D 也称敏感度，是指检测器恰能产生和噪音相辨别的信号时，在单位体积或单

位时间需向检测器送入的样品量。敏感度越小，说明检测器的检测能力越强，所需要的样品

量越少。

注意：检测限不仅决定于灵敏度，而且受限于噪声，即检测限是衡量检测器或仪器性能的综

合指标。

常用气相色谱检测器的性能

一、毛细管柱型：

1、 壁涂开管柱 2、 多孔层开管柱 3、 载体涂渍开管柱

4、 化学键合毛细管柱 5、 交联毛细管柱

二、毛细管柱的特点：

1、渗透性好，柱压降小，可用长柱型 2、柱容量小，允许进样量小，进样必须分流

15、紫外可见光分光光度法 利用被测物质的分子对紫外-可见光选择性吸收的特性而建立起

来的方法。

16、分子吸收光谱类型 远红外光谱、红外光谱、紫外-可见光谱。

分子的振动能级差一般需吸收红外光才能产生跃迁。在分子振动时同时有分子的转动运动。

σ*、n→π* 、π→π*

σ→σ* 跃迁主要发生在真空紫外区。

π→π* 跃迁吸收的波长较长，孤立的π→π*跃迁一般在200nm左右。

n→π* 跃迁一般在近紫外区（200 ~ 400 nm），吸光强度较小。

n→σ* 跃迁吸收波长仍然在150 ~ 250 nm范围，因此在紫外区不易观察到这类跃迁。

在以上几种跃迁中，只有 - *和n- *两种跃迁的能量小，相应波长出现在近紫外区甚至可

见光区，且对光的吸收强烈，是我们研究的重点。

有机物中含有n →π* 或π→π* 跃迁的基团；

2，助色团: 助色团是指带有非键电子对的基团；可使生色团吸收峰向长波方向移动并提高

吸收强度的一些官能团，常见助色团助色顺序为：

-F<-CH3<-Br<-OH<-OCH3<-NH2<-NHCH3<-NH(CH3)2<-NHC6H5<-O-

某些有机化合物经取代反应引入含有未共享电子对的基团之后，吸收峰的波长将向长波

方向移动，这种效应称为红移效应。 在某些生色团如羰基的碳原子一端引入一些取代基之

后，吸收峰的波长会向短波方向移动，这种效应称为蓝移（紫移）效应。如-R，-OCOR。

。如果我们让各种不同

波长的光分别通过被测物质，分别测定物质对不同波长光的吸收程度。以波长为横坐标，吸

收程度为纵坐标作图所得曲线。

吸收曲线表明了某种物质对不同波长光的吸收能力分布。曲线上的各个峰叫吸收峰。峰

越高，表示物质对相应波长的光的吸收程度越大。其中最高的那个峰叫最大吸收峰，它的最

高点所对应的波长叫最大吸收波长，用λmax表示。

1）不同的物质，吸收曲线的形状不同，最大吸收波长不同。

2）对同一物质，其浓度不同时，

变化，表现在曲线上就是曲线的高低发生变化。

物质的颜色与吸收光的关系：当白光照射到物质上时，如果物质对白光中某种颜色的光产生

（三）分光光度计中常用的光源有热辐射光源和气体放电光源两类。

热辐射光源用于可见光区，

如钨丝灯和卤钨灯；气体放电光源用于紫外光区，如氢灯和氘灯。 （四）分光系统：分光系统也叫单色器。单色器是能从光源辐射的复合光中分出单色光的光

学装置，其主要功能：产生光谱纯度高的光波且波长在紫外可见区域内任意可调。

其核心部

（五）显色反应：在光度分析中将试样中的待测组分转变成有色化合物的反应叫显色反应。

常见的有机显色剂：

1．磺基水杨它可用于测定三价铁离子。 2．邻二氮菲（邻菲罗啉，1，10—二氮菲）：

3．双硫腙：也叫二苯—硫腙。测定很多重金属离子，如：铅、锌、铜、银、汞、镉等。

4．偶氮胂Ⅲ（铀试剂Ⅲ）：可用于测定铀、钍、锆等。

紫外-可见分光光度法在定性分析中的应用：定性分析、结构分析。

18、根据物质发射、吸收电磁辐射或电磁辐射与物质相互作用建立起来的一类分析方法，

称

为光学分析法。

光谱法：基于物质与辐射能作用时，测量由物质内部发生量子化的能级之间的跃迁而产生的

发射、吸收或散射辐射的波长和强度进行分析的方法。

非光谱法：不涉及物质内部能级的跃迁，是基于物质与辐射相互作用时，电磁辐射只改变了

传播方向、速度或某些物理性质，如折射、散射、干涉、衍射、偏振等变化的分析方法。

属于这类分析方法的有折射法、偏振法、光散射法、干涉法、衍射法、旋光法和圆二向色

性法等。

19、电磁波谱：电磁辐射按照波长（或频率、波数、能量）大小的顺序排列就得到电磁波谱。

根据能量的高低，电磁波谱又可分为三个区域。

1）高能辐射区 包括 射线区和X

2）中能辐射区

3）低能辐射区

按照电磁辐射和物质相互作用的结果，可以产生发射、吸收两种类型的光谱。

1、吸收光谱

当辐射通过气态、液态或透明的固态物质时，物质的原子、离子或分子将吸收与其内能

变化相对应的频率辐射，由低能态或基态过渡到较高的能态。这种由于物质对辐射的选择性

吸收而得到的光谱，称为吸收光谱，常为一些暗线或暗带。

原子吸收：原子吸收光谱分析(AAS);

分子吸收：紫外可见光度分析(UV-Vis)；

分子吸收：红外光谱分析(IR)及拉曼光谱(Raman) ；

核吸收：核磁共振光谱(NMR)。

2、发射光谱

物质通过电致激发、热致激发或光致激发等激发过程获得能量，变为激发态原子或分子，

当其退激时以光辐射释放能量所产生的光谱（从激发态过渡到低能态或基态时产生发射光

谱）。在外能作用下，不同原子或分子由于其结构不同，其运动状态的变化也各不相同，因

而产生特征光谱。

按辐射产生本质（根据光谱产生的机理）可分为原子光谱和分子光谱。

1、原子光谱

由原子外层或内层电子能级的变化产生的，它的表现形式为线光谱。属于这类分析方法

的有原子发射光谱法（AES）、原子吸收光谱法（AAS），原子荧光光谱法（AFS）以及X射

线荧光光谱法（XFS）等。

2、分子光谱

由分子中电子能级、振动和转动能级 的变化产生的，表现形式为带光谱。属于这类分

析方法的有紫外-可见分光光度法（UV-Vis），红外光谱法（IR），分子荧光光谱法（MFS）

和分子磷光光谱法（MPS）等。

不论原子光谱或分子光谱都具有一定特征，通过特征光谱判断物质的内部组成或结构的分析

方法属于光谱分析。

20、高效液相色谱分析

高效液相色谱（HPLC）是一种以液体为流动相的快速分离分析色谱技术，采用细微粒

固定相、高压输液泵和高灵敏度检测器，具有高压、高速、高效、高灵敏度的特点，对于那

些沸点高，热稳定性差，相对分子质量大的有机化合物如烷烃、烯烃、芳烃、染料、甾族化

合物、蛋白质、氨基酸、核酸等均可进行分离分析。

；离子交换色谱；尺寸排阻色

谱（凝胶渗透色谱）；离子色谱、平板色谱（薄层色谱）等。

高压： HPlC供液压力和进样压力都很高（150～350X105Pa）。高压是的一个突出特点。

高速：HPLC采用高压输液设备，流速大增加，分析速度极快，只需数分钟；而经典方法靠

重力加料，完成一次分析需时数小时。

高效：填充物颗粒极细且规则，固定相涂渍均匀、传质阻力小，因而柱效很高。可以在数分

钟内完成数百种物质的分离。

高灵敏度：检测器灵敏度极高：UV——10-9g, 荧光检测器——10-11g。

分析对象及范围：GC分析只限于气体和低沸点的稳定有机化合物（占总数的20%）；HPLC

可分析高沸点、高分子量的稳定或不稳定有机化合物（占80%）。

流动相的选择：GC采用的流动相为几种“惰性”气体，只起运载作用，对组分作用小；HPLC

采用的流动相为液体或各种液体的混合（供选择的机会多）。它除了起运载作用外，还

可与组分作用，并与固定相对组分的作用产生竞争，即流动相对分离的贡献很大，可通

过溶剂来控制和改进分离。

操作温度：GC需高温；HPLC通常在室温下进行。

高压输液装置 →进样系统 →分离系统→ 检测系统

此外还配有梯度淋洗、自动进样和数据处理装置。

1）贮液器：1-2L的玻璃瓶，配有溶剂过滤器(Ni合金)，其孔很约2 m，可防止颗粒物进入

泵内。

2）脱气：超声波脱气或真空加热脱气。溶剂通过脱气器中的脱气膜，相对分子量小的气体

透过膜从溶剂中除去。

3）高压泵： 要求：密封性好、输液流量稳定无脉动、可调范围宽、耐腐蚀。

输液泵种类：恒压型和恒流型。

4）梯度淋洗装置：作用是在分离过程中，按一定的程序连续改变流动相中多种不同性质溶

剂的配比，以改变流动相的极性、离子强度或酸度等，从而提高试样的分离效率，缩短分析

时间，使色谱峰形得到改善，提高测定的灵敏度和定量的准确度。

2. 进样系统

1）隔膜注射进样：使用微量注射器进样。装置简单、死体积小。但进样量小且重现性差。

2）高压进样阀：目前最常用的为六通阀。由于进样量可由样品管控制，因此进样准确，重

复性好。

1）要求：内壁光滑的优质不锈钢柱，柱接头的死体积尽可能小。柱长多为15~30cm，内径

为

4~5mm；

2）柱的填充：主要采用匀浆法。

填充方法：填充时，将制作好的匀浆液，用流动相充满色谱柱及其延长管中，然后将匀浆液

倒入匀浆填充器，在较高压力下迅速将其注入色谱柱内。要求填充速度快、且无空气进入。

1）紫外检测器

依据被分析组分对特定紫外光的选择性吸收。

最小检测量10-9g·mL-1，对流量和温度的波动不敏感，可用于梯度洗脱。

2）示差折光检测器

原理：利用两束相同角度的光照射溶剂相和样品+溶剂相，利用二者对光的折射率不同。

为通用型检测器，灵敏度为10-7g/mL。但对温度变化敏感，且不适于梯度淋洗。

3）荧光检测器

根据某些物质受激后能产生一定强度荧光的性质，可制成灵敏度极高的荧光检测器。它

是一种选择性很强的检测器，其灵敏度比UV检测器高2~3个数量级。

适合于稠环芳烃、甾族化合物、酶、氨基酸、维生素、色素、蛋白质等荧光物质的测定。

4）电导检测器 主要用于离子色谱的检测。

原理：基于待测物在一些介质中电离后所产生的电导（电阻的倒数）变化来测量电离物

质的含量。

4、高效液相色谱法的类型及分离原理

（1）、吸附色谱（液－固吸附色谱）

是基于各组分在固体吸附剂表面上具有不同吸附能力而进行分离。

以固体吸附剂为固定相，如极性的硅胶、氧化铝、分子筛和非极性的活性炭等。流动相

可以是各种不同极性的一元或多元溶剂。

宜于分离极性不同或含极性基团相同但数目不同的试样，也适于分离异构体，但不宜于

分离同系物。

（2）、分配色谱（液－液分配色谱）

原理：根据各待测物在互不相溶的两溶液中的溶解度不同，因而具不同的分配系数。在色

谱柱中，随着流动相的移动，这种分配平衡需进行多次，造成各待测物的迁移速率不同，从

而实现分离的过程。

正相分配色谱：流动相极性小于固定相极性，极性小的先流出，适于极性组分分离。

反相分配色谱：流动相极性大于固定相极性，极性大的先流出，适于非极性组分分离。

固定相：原则上，用于GC的固定相也可用于HPLC作固定相。但HPLC固定液易流失，因

此常用的只有几种，按极性由高到低为： , ’-氧二丙腈（ODPN)、聚乙二醇（PEM）、角鲨

烷（SQ）。 现多为化学键合固定相（通过化学反应将有机分子键合在载体表面所形成的柱

填充剂，具有稳定、流失小、适于梯度淋洗等特点 ）。

（3）、离子交换色谱

此法是利用离子交换原理和液相色谱技术相结合，测定各类阴、阳离子的分离分析方法。

它既适于无机离子，也适于有机物分离，如蛋白质、氨基酸、核酸等。

1. 原理：利用不同待测离子对固定相的亲和能力（或离子交换能力）的差别来实现分离的。

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