液相色谱法及在水质分析中的应用

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1、高效液相色谱法及在水质分析中的应用（一）概述高效液相色谱法（Highperformanceliquidchromatography，HPLC），又称高压液相色谱法（HighpressureliquidChromatography），是60年代末70年代初发展起来的快速分离分析方法。其基本流程与气相色谱法相似，只是以高压输液系统代替气相色谱的气路系统。高效液相色谱法与气相色谱法相比，显著优点是样品的适用范围宽。气相色谱法虽然也具有快速、分离效率高、样品用量少等优点，但分析的样品必须能够气化。在所有的化合物中可

2、以直接用气相色谱法分析的物质只占约20％。而高效液相法只要求样品能制成溶液而不需要气化，因此不受样品挥发性和热稳定性限制。能用高效液相进行分析的物质占有机物总量的75－80％。因高效液相具有适用范围广、分高效率高、速度快、灵敏度高、流动相可选择范围宽、色谱柱可反复应用、流出组分容易收集、安全及操作自动化程度高等特点而较广泛应用于各种分析领域，也是环境和卫生检测常用的极其重要的分析手段。（二）基本原理高效液相色谱法与经典柱色谱法的原理相同。溶质在固定相和流动相之间进行连续多次的交换过程，由于每种物质在两相间的

3、分配系数、亲合力、吸附能力、离子交换或分子大小不同引起的排阻作用等的差别而得到分离。气相色谱中引入的一些基本概念和理论，结合液相色谱的实际，稍加改变仍可使用。（三）高效液相色谱法分类根据分离机理，高效液相可分为液一液分配色谱法、液一固吸附色谱法、离子交换色谱法和空间排阻色谱法四类。（l）液．液分配色谱法液一液分配色谱法是根据各组分在固定相和流动相之间分配系数的差异进行分离的。早期所用的固定相是将固定液涂渍在惰性担体上，固定液容易流失。现时的固定相一般采用键合固定相，即用化学反应的方法将固定液的官能团结合到担

4、体上，克服了固定相易流失和污染分离组分的缺点，从而得到了广泛应用，所以现时液一液分配色谱又称化学键合相色谱。它又可分为极性键合相色谱和非极性键合相色谱。极性键合相色谱又称正相色谱，其固定相表面键合了极性有机基团如氰基、氨基、双羟基等，流动相多用非极性或弱极性溶剂，适于分离极性化合物。非极性键合相色谱又称反相色谱，其固定相表面都是极性很小的烃基如十八烷基、辛烷基、甲基、苯基等，而流动相则大多采用强极性的溶剂（如水、甲醇等）或无机盐的缓冲溶液。反相色谱不仅适合于分离非极性物质，而且具有通用型液相色谱的特点，分析

5、对象几乎遍及各种类型的化合物，在化学键合相色谱中绝大部分属于这种类型。（2）液一固吸附色谱法液一固吸附色谱法是根据各组分在吸附剂（固定相）上吸附能力的差异进行分离的。所用的固定相多是具有吸附活性的吸附剂，常用的有硅胶、高分子多孔小球以及氧化铝、分子筛、聚酰胺等。液固吸附色谱的分离对象主要是具有中等分子量的低挥发性化合物，非极性或中等极性的、非离子型的油溶性样品。液固色谱的应用受到如下限制：①难于获得具有良好重现性的吸附剂；②吸附剂由于不可逆吸附或催化作用，会使样品损失或变性；③吸附剂由于可逆吸附使含水量变化

6、或减活等，造成不稳定的柱效。（3）离子交换色谱法离子交换色谱以离子交换树脂为固定相，树脂上具有固定离子基团和可交换的离子基团，试样中的电离组分与树脂上的可交换离子基团进行可逆交换，根据电离组分对树脂上的固定离子基团的亲合力不同而得到分离。离子交换树脂可分为阴离子及阳离子交换树脂。阴离子交换树脂又分为强碱及弱碱性树脂；阳离子交换树脂又分为强酸及弱酸性树脂。由于强碱或强酸性离子交换树脂比较稳定，因此在高效液相色谱中应用较多，可用于分离测定离子型化合物，如有机酸、碱、盐类和金属离子混合物等。（4）空间排阻色谱法空

7、间排阻色谱又称分子排阻色谱，凝胶色谱等，它是按照溶质分子大小顺序分离混合组分的。所用的固定相是化学惰性多孔物质，被分离的混合物随流动相通过固定相时，分子大的组分不发生渗透作用，沿凝胶颗粒间隙流动，流程短，流速快；而分子小的的组分则渗入凝胶颗粒的孔隙中，流程长，流速慢；因此不同大小的分子流出色谱柱的时间不同从而得到分离。这种色谱可以分离分子量100至8×105的任何类型的化合物，只要能溶于流动相即可。（四）高效液相色谱仪高效液相色谱仪一般由高压输液系统。进样系统。色谱分离系统、检测器、记录器或数据处理机等组成

8、。流程为流动相由高压输液泵输送，样品由进样装置送人，流动相将样品带入色谱柱进行分离，分离后的各组分依次进入检测器，检测器输出的信号经记录器记录或经数据处理机记录处理。（l）高压输液系统高压输液系统包括储液器、过滤器、梯度洗脱装置和高压泵。储液器用来存放洗脱液，由不锈钢或玻璃制成。洗脱液在使用之前需除去所溶解的气体，以免在流人检测池时由于压力降低形成气泡，影响检测器正常工作。常用的脱气方法有超声波脱气、吹氦脱气和减