色譜分析課件

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1、色譜分析主講：付大友（ChromatographyAnalysis）內(nèi)容§1緒論§2色譜理論基礎(chǔ)§3色譜定性定量方法§4氣相色譜分析§5高效液相色譜分析§6超臨界流體色譜和毛細(xì)管電泳§7色譜聯(lián)用技術(shù)§8計(jì)算機(jī)技術(shù)在色譜分析中的應(yīng)用§7色譜聯(lián)用技術(shù)隨著儀器分析技術(shù)的發(fā)展，利用各種儀器之間彼此的性能互補(bǔ)，把不同的儀器聯(lián)接在一起，達(dá)到更好的分離分析樣品的目的。聯(lián)用分析技術(shù)簡(jiǎn)介色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC/MS、LC/MS）色譜/紅外光譜聯(lián)用技術(shù)（GC/FTIR、LC/FTIR）應(yīng)用示例聯(lián)用分析技術(shù)簡(jiǎn)介各種單一的分析方法，由于本身所固有的特性，在方法的選擇性、靈敏性、應(yīng)用范圍等方面總有不足

2、之處。為改善其局限性，往往其他分析方法或技術(shù)聯(lián)用比改善方法本身更有效。實(shí)現(xiàn)聯(lián)用的方法有離機(jī)聯(lián)用和聯(lián)機(jī)聯(lián)用兩種。離機(jī)聯(lián)用易于實(shí)現(xiàn)，但費(fèi)時(shí)費(fèi)力；聯(lián)機(jī)聯(lián)用是一種理想方式，實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是硬件的接口（HardwareInterface),它的功能是協(xié)調(diào)兩儀器輸出輸入之間的矛盾。目前聯(lián)用技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。多種儀器聯(lián)用更能解決分析問題，但難度增加。聯(lián)用技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀（√已成功；О技術(shù)上可行）氣相色譜液相色譜薄層色譜紅外光譜質(zhì)譜紫外可見原子吸收等離子發(fā)射熒光光譜散射光譜拉曼光譜核磁共振微波波譜電泳氣相色譜√√√О√ООО液相色譜ОО√√ОО√√ООО薄層色譜√ООООООО紅外光譜ООООО質(zhì)譜О√О

3、√ОО紫外可見ООООО原子吸收О等離子發(fā)射О熒光光譜ОО√√√散射光譜ОО√√拉曼光譜ОО核磁共振ООО√微波波譜電泳ОООО√√氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用（GC/MS）有機(jī)物復(fù)雜混合物的組分及其化學(xué)結(jié)構(gòu)的分析鑒定，采用單一的方法難于滿足要求。色譜法是一種有效的分離手段，但其定性能力差，復(fù)雜有機(jī)混合物在色譜分離后，利用具有高鑒別能力的質(zhì)譜、紅外光譜、核磁共振等波譜儀器進(jìn)行定性，可圓滿的解決其分析問題。GC/MS聯(lián)用的產(chǎn)生GC/MS聯(lián)用的原理示意圖GC/MS聯(lián)用的接口系統(tǒng)GC/MS聯(lián)用提供的信息GC/MS聯(lián)用的產(chǎn)生1957年J.C.Holmes實(shí)現(xiàn)了氣相色譜與質(zhì)譜的聯(lián)用，是聯(lián)用技術(shù)開創(chuàng)

4、性的工作。近50年來，由于氣相色譜、質(zhì)譜和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使GC/MS聯(lián)用日趨完善，性能越來越好，被廣泛的使用，從而也帶動(dòng)了各種聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展。在各種聯(lián)用技術(shù)中，由于氣相色譜和質(zhì)譜的性能容易適應(yīng)（見表），兩者的聯(lián)用是困難較少的一種，色譜與其它儀器的聯(lián)用，將會(huì)有更多的困難。氣相色譜與其它方法的相適性是是是是否工作壓力否否否是溫度匹配否否否是連續(xù)流動(dòng)否是（傅立葉變換）是（傅立葉變換）是取決于樣品否否是靈敏度否否不希望掃描時(shí)間匹配紫外核磁共振紅外質(zhì)譜方法操作特性氣相GC/MS聯(lián)用的原理示意圖GC/MS聯(lián)用的接口系統(tǒng)由色譜柱、質(zhì)譜離子源類型和它們的操作條件、真空系統(tǒng)的效率，可采用直接

5、聯(lián)接和通過分子分離器兩種方式。分子分離器分子分離器有玻璃微孔分離器、半透膜式分離器、噴射式分離器等。其中噴射式分離器如下圖：分子分離器GC/MS聯(lián)用提供的信息GC/MS聯(lián)用能提供有機(jī)混合物的結(jié)構(gòu)信息，借助于特殊的數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，可以解決一些單純色譜難于解決的問題。GC/MS聯(lián)用聯(lián)用可能提供的信息為：總離子流圖（TIC）質(zhì)量色譜圖（MC）重建總離子流色譜圖（RTIC）和重建質(zhì)譜圖（RMC）總離子流圖（TIC）總離子流是未經(jīng)質(zhì)譜質(zhì)量分離器分離的各種質(zhì)荷比離子所產(chǎn)生的總電流信號(hào)。總離子流圖即是總離子流強(qiáng)度與時(shí)間相對(duì)應(yīng)的關(guān)系圖?？傠x子流圖獲得方法有兩種。一種是在質(zhì)譜儀的離子源和質(zhì)量

6、分析器之間設(shè)有總離子流檢測(cè)器；另一種方法是利用質(zhì)譜儀自動(dòng)掃描，由計(jì)算機(jī)收集、計(jì)算并再現(xiàn)出來。總離子流圖相當(dāng)于氣相色譜圖，可得到保留時(shí)間及峰面積。影響總離子流圖的因素有儀器本底、色譜柱流失、載氣流量波動(dòng)等。C14~C22總離子流圖質(zhì)量色譜圖（MC）當(dāng)質(zhì)譜儀進(jìn)行自動(dòng)、重復(fù)掃描時(shí)，在一段時(shí)間內(nèi)可得到許多張質(zhì)譜圖。如果從每一張質(zhì)譜圖中指定同一種質(zhì)荷比的離子，以該離子強(qiáng)度對(duì)掃描時(shí)間坐標(biāo)作出關(guān)系圖，此圖即為質(zhì)量色譜圖。利用計(jì)算機(jī)收集和處理數(shù)據(jù)，在得到總離子流的同時(shí)可繪制各種離子的質(zhì)量色譜圖。質(zhì)量色譜法的優(yōu)點(diǎn)是能在復(fù)雜的TIC圖中快速尋找所需的化合物或其同系物。C14~C22化合物[M-CH

7、3]+離子的質(zhì)量色譜圖正構(gòu)C22H46的相對(duì)分子量為310，丟失一個(gè)CH3后生成的C21H43+，質(zhì)荷比為295，即圖中第二行，以此類推。在m/e為211、197、和183的質(zhì)量色譜圖中出現(xiàn)不止一個(gè)峰，是由于高碳數(shù)的烷烴裂斷回產(chǎn)生少量的C15H31+、C14H29+、C13H27+所致。重建總離子流色譜圖（RTIC）質(zhì)量重建色譜法的原理是在質(zhì)譜連續(xù)掃描時(shí)，計(jì)算機(jī)收集全部質(zhì)譜圖，并計(jì)算出所有的質(zhì)量色譜圖，在每一張質(zhì)量色譜圖的峰剖面中選出一批極大值，然后再將同一掃描號(hào)的極大值加在一起，以加和的總