色譜儀
一、氣相色譜儀
氣相色譜系統(tǒng)包括可控而純凈的載氣源(它能將樣品帶入GC系統(tǒng)進(jìn)樣口,同時(shí)還作為液體樣品的氣化室)、色譜柱(實(shí)現(xiàn)隨時(shí)間的分離)、檢測(cè)器(當(dāng)組分通過(guò)時(shí),檢測(cè)器電信號(hào)的輸出值改變,從而對(duì)組分做出響應(yīng))和數(shù)據(jù)處理裝置。
氣相色譜儀常用的7種檢測(cè)器為:①氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)用于微量有機(jī)物分析;②熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)用于常量、半微量分析,有機(jī)、無(wú)機(jī)物均有響應(yīng);③電子捕獲檢測(cè)器(ECD)用于有機(jī)氯農(nóng)藥殘留分析;④火焰光度檢測(cè)器(FPD)用于有機(jī)磷、硫化物的微量分析;⑤氮磷檢測(cè)器(NPD)用于有機(jī)磷、含氮化合物的微量分析;⑥催化燃燒檢測(cè)器(CCD)用于對(duì)可燃性氣體及化合物的微量分析;⑦光離子化檢測(cè)器(PID)用于對(duì)有毒有害物質(zhì)的痕量分析。
二、液相色譜儀
同其他色譜過(guò)程一樣,HPLC也是溶質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間進(jìn)行的一種連續(xù)多次交換過(guò)程。它借溶質(zhì)在兩相間分配系數(shù)、親和力、吸附力或分子大小不同而引起的排阻作用的差別使不同溶質(zhì)得以分離。對(duì)高沸點(diǎn)、難氣化化合物的混合物通過(guò)色譜柱和洗脫液選擇實(shí)現(xiàn)分離。利用混合物在液一固或不互溶的兩種液體之間分配比的差異,對(duì)混合物進(jìn)行先分離后分析鑒定的儀器。與經(jīng)典液相柱色譜裝置比較,具有高效、快速、靈敏等特點(diǎn)。
現(xiàn)代液相色譜儀由儲(chǔ)液器、高壓泵、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測(cè)器、溫度控制系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、信號(hào)記錄系統(tǒng)和餾分收集器等部分組成。
儲(chǔ)液器中的流動(dòng)相被高壓泵打入系統(tǒng),樣品溶液經(jīng)進(jìn)樣器進(jìn)入流動(dòng)相,被流動(dòng)相載入色譜柱(固定相)內(nèi),由于樣品溶液中的各組分在兩相中具有不同的分配系數(shù),在兩相中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的吸附一解吸的分配過(guò)程,各組分在移動(dòng)速度上產(chǎn)生較大的差別,被分離成單個(gè)組分依次從柱內(nèi)流出,通過(guò)檢測(cè)器時(shí),樣品濃度被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳送到記錄儀,數(shù)據(jù)以數(shù)字和圖譜形式輸出。
常見(jiàn)的液相色譜儀檢測(cè)器有:①紫外檢測(cè)器,光源為D2燈,主要用于檢測(cè)波長(zhǎng)小于等于400nm紫外區(qū)內(nèi)具有紫外吸收的成分。②紫外一可見(jiàn)光用檢測(cè)器,采用D2燈和鎢燈作為光源,可檢測(cè)物質(zhì)范圍寬,吸收光波長(zhǎng)為190一900nm,靈敏度很大程度上取決于物質(zhì)成分,對(duì)于檢測(cè)色素和著色劑等有色成分十分有效。③二極管陣列檢測(cè)器(DAD),可收集從紫外區(qū)到可見(jiàn)光區(qū)的光譜數(shù)據(jù),每種物質(zhì)成分光譜可以確認(rèn)。④熒光(FL)檢測(cè)器,可專門用于檢測(cè)熒光物質(zhì),靈敏度高,常用于柱前柱后衍生性檢測(cè)。⑤示差折光(RI)檢測(cè)器,可檢測(cè)到任何與洗出液折射率不同的物質(zhì)成分,對(duì)于紫外區(qū)無(wú)吸收的成分,但靈敏度較低,不能用于梯度分析。⑥蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(ELSD),將色譜洗脫液霧化后,檢測(cè)生成微粒物質(zhì)成分的散射光。對(duì)非紫外吸收成分探測(cè)靈敏度高。⑦電導(dǎo)檢測(cè)器(CD),可檢測(cè)電離成分,主要用于離子色譜法。⑧電化學(xué)檢測(cè)器(ECD),可檢測(cè)到電氧化一還原反應(yīng)產(chǎn)生的電流,檢測(cè)電活性物質(zhì)成分,靈敏度高。⑨Corona⑧電霧式檢測(cè)器(Corona"CAD),使洗脫液霧化并檢測(cè)經(jīng)過(guò)電暈放電處理后的生成微粒成分。檢測(cè)紫外非吸收成分靈敏度比蒸發(fā)光散射檢測(cè)器高,是一種全新的HPLC通用檢測(cè)器,適用于制藥、食品、工業(yè)化學(xué)制品、聚合物、生命科學(xué)研究、消費(fèi)品等行業(yè)。
色譜試劑
一、固定相
色譜柱是色譜的心臟,樣品的分離是在色譜柱上完成的。在色譜柱中不能移動(dòng)而能起分離作用的物質(zhì)稱為固定相。固定相分兩大類,一類是具有吸附性的多孔固體物質(zhì),也稱為吸附劑;另一類是能起分離作用的液體物質(zhì)稱為固定液。固定液涂布在載體上常用的固體吸附固定相有吸附劑、高分子多孔小球和化學(xué)鍵合固定相。吸附劑中有硅膠、活性炭、石墨化碳黑、碳分子篩以及氧化鋁和分子篩等。高分子多孔小球包括國(guó)產(chǎn)的GDX和400系列,國(guó)外的Chromosorb與Porpark系列。
二、固定液
固定液大概有幾百種,一般常按其極性和化合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類。按固定液極性可分為非極性、中極性和強(qiáng)極性三種。非極性固定液的相對(duì)極性在0、+1之間,例如常用的固定液有角鯊?fù)椤⑵に深惣凹谆柩跬轭惖?;中等極性固定液的相對(duì)極性在+2、+3之間,這類固定液適宜分離中等極性物質(zhì),常用的固定液有鄰苯二甲酸二壬酯、聚乙二醇酯等;強(qiáng)極性固定液的相對(duì)極性約為+3、十4,對(duì)極性物質(zhì)溶解度很大,常用的有β,β’-氧二丙腈、聚乙二醇等。
三、高壓液相色譜淋洗劑
高壓液相色譜淋洗劑又稱流動(dòng)相或洗脫劑,是高壓液相色譜分析中必不可少的試劑,其作用一是攜帶樣品前進(jìn),二是為分析樣品提供分配相,進(jìn)而調(diào)節(jié)選擇性,達(dá)到混合樣品的分離。高壓液相色譜法根據(jù)固定相的類型和分離原理可分為液固吸附色譜法、液一液分配色譜法、離子交換色譜法、凝膠滲透色譜法、親和色譜法等幾大類。一般情況下,不同種類液相色譜選擇不同的流動(dòng)相。極性大的試樣用極性強(qiáng)的洗脫劑;極性弱的樣品用極性弱的洗脫劑。洗脫劑的極性強(qiáng)弱可用溶劑強(qiáng)度參數(shù)(εo)衡量。εo越大表示洗脫劑的極性越強(qiáng),即洗脫劑對(duì)吸附在固定相上溶質(zhì)的洗脫能力越強(qiáng)。