Chromatography
课程编码：21A63089 学分：2.0 课程类别：专业任选课
计划学时：32 其中讲课：32 实验或实践： 0 上机：0
适用专业：环境工程
推荐教材：苏立强主编.《色谱分析法》,清华大学出版社, 2009年
参考书目：
1.于世林编著.《高效液相色谱方法及应用》,第二版,化学工业出版社, 2004年
2.刘虎威编著.《气相色谱方法及应用》,第二版,化学工业出版社, 2004年
3.陈义编著.《毛细管电泳技术及应用》,第二版,化学工业出版社, 2004年
课程的教学目的与任务
色谱分析是环境工程的主要专业课程。通过本课程的系统学习，使学生对色谱分析法的基本原理与方法有系统全面的了解，初步具有应用此类方法解决相应问题的能力。并使学生对当今世界各类色谱分析方法和联用技术及发展趋势有一些初步的了解，从而为其今后的工作及更深一步地学习作必要的铺垫。
课程的基本要求
1．了解色谱分析在生活、生产实际及科研工作中的重要意义，掌握气相色谱法、高效液相色谱法、平面液相色谱法、超临界流体色谱法和毛细管电泳中利用仪器进行定性、定量分析的基本原理以及仪器各重要组成部分的基本操作。
2．掌握色谱分析测定中的干扰因素、误差来源及其消除的方法。
3．熟悉色谱分析方法的应用对象及基本的分析过程。
各章节授课内容、教学方法及学时分配建议（含课内实验）
第一章 概论 建议学时：4
[教学目的与要求] 掌握色谱法的分类、特点和局限性；色谱分析法中的色谱图和相关术语；色谱流出曲线的意义；熟悉色谱现代发展及相关联用技术。
[教学重点与难点] 色谱图和相关术语、色谱流出曲线的意义。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
第一节 色谱分析法的历史
第二节 色谱法的分类
一、按流动相和固定相的物态分类
二、按分离原理分类
三、按固定相使用的方式分类
四、按色谱动力学过程分类
五、按色谱技术分类
第三节 色谱分析法的特点和局限性
第四节 色谱图和相关术语
第五节 色谱现代发展及相关联用技术
第六节 有关色谱得中文工具书和国内外主要色谱期刊
第二章 基本理论 建议学时：4
[教学目的与要求] 掌握平衡理论、塔板理论和速率理论；分配系数、分配比和分离度的概念；塔板理论和速率理论的作用和不足。
[教学重点与难点] 塔板理论、速率理论和分离度。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
第一节 概述
第二节 平衡理论
一、分配系数
二、分配比
三、分配等温线
四、对色谱峰峰形的解释
第三节 塔板理论
一、塔板理论假说
二、基本关系式
三、色谱柱效能和评价
四、塔板理论的作用和不足
第四节 速率理论
一、色谱过程中的传质与扩散
二、速率理论方程
三、影响色谱峰展宽的其他因素
第五节 分离度
一、分离度的表达
二、影响分离度的因素
第三章 气相色谱法 建议学时：4
[教学目的与要求] 掌握气相色谱的分离原理；气相色谱仪的构造和各部分构件的作用；熟悉填充柱和毛细管柱气相色谱仪；裂解、衍生和顶空气相色谱法等辅助技术。
[教学重点与难点] 气相色谱得分离原理；气相色谱仪的构造。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
第一节气相色谱原理
一、气相色谱基本流程
二、气相色谱分离的原理
三、气相色谱常用术语及参数
第二节 气相色谱仪
一、填充柱气相色谱仪
二、毛细管柱气相色谱仪
三、色谱固定相
四、检测器
五、色谱数据处理系统
第三节 气相色谱辅助技术
一、裂解气相色谱法
二、衍生气相色谱法
三、顶空气相色谱法
第四章 高效液相色谱法 建议学时：4
[教学目的与要求] 掌握高效液相色谱仪的构造和部件作用；液固吸附色谱、分配色谱、离子交换和离子色谱、离子对色谱、体积排阻色谱和亲和色谱法的分离原理。
[教学重点与难点] 各种液相色谱的分离原理。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
第一节 概述
第二节 液相色谱的板高方程
第三节 高效液相色谱仪
一、高压输液系统
二、进样装置
三、色谱柱系统
四、液相色谱检测器
第四节 高效液相色谱分离方式
一、液液分离系统
二、液固吸附色谱
三、分配色谱
四、离子交换和离子色谱
五、离子对色谱
六、体积排阻色谱
七、亲和色谱法
第五章 平面液相色谱法 建议学时：2
[教学目的与要求] 掌握平面色谱的分类和分离原理；薄层色谱；纸层析分离技术；熟悉加压及旋转色谱；平板电泳分离技术。
[教学重点与难点] 平面色谱的分类和分离原理；薄层色谱；纸层析分离技术
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
第一节概述
一、平面色谱分类及分离原理
二、平面色谱的基本流程
三、平面液相色谱的技术参数
第二节 薄层色谱
一、薄层用吸附剂
二、薄层板的制备
三、展开剂的种类及选择
四、点样和展开
五、斑点位置的确定和定性方法
六、薄层定量方法
七、薄层层析的应用
第三节 加压与旋转薄层
一、加压薄层色谱
二、旋转薄层色谱
第四节 纸层析分离技术
一、概述
二、纸色谱层析条件的选择
三、纸色谱点样和展开
四、纸色谱显色和应用实例
第五节 平面电泳分离技术
一、电泳技术的基本原理及分类
二、常用电泳分离技术
三、IEF/SDS-PAGE双向电泳法
第六章 超临界流体色谱法 建议学时：2
[教学目的与要求] 掌握超临界流体色谱的基本原理；掌握超临界流体色谱仪的构造。
[教学重点与难点] 超临界流体色谱的基本原理。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
第一节超临界流体色谱的基本原理
一、超临界现象和超临界流体的特征
二、超临界流体色谱的特点
三、流动相及改性剂
四、色谱柱和固定相
第二节 超临界流体色谱仪器
一、SFC的一般流程
二、SFC的流动相输送系统
三、SFC的分离系统
四、SFC的检测系统
第三节SFC联用技术
一、SFC-MS联用
二、SFC-FTIR联用
三、SFC-NMR联用
第四节 超临界流体色谱的应用
一、糖类
二、脂肪酸和脂类
三、甘油酯
四、甾类化合物
五、维生素
六、氨基酸、肽、蛋白质
七、药物
八、手性对映体
九、展望
第七章 毛细管电泳 建议学时：6
[教学目的与要求] 掌握毛细管电泳分离的基本原理；毛细管电泳分离中的基本概念；毛细管电泳的分类；熟悉电泳仪的结构和特点；熟悉各种毛细管电泳分离方式；了解毛细管电泳柱技术；毛细管电泳检测技术和应用。
[教学重点与难点] 毛细管电泳分离的基本原理；毛细管电泳的分类。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨, 论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
第一节 概述
第二节 毛细管电泳分离的一般过程
一、分离的一般过程
二、数学描述
第三节 毛细管电泳分离的基本原理
第四节 基本概念
一、电泳、淌度、绝对淌度及有效淌度
二、电渗、电渗率及合淌度
三、两项分配与权均淌度
第五节 毛细管电泳分类
第六节 毛细管电泳仪系统
一、电泳仪的结构
二、毛细管电泳仪的特点
第七节 毛细管电泳分离方式
一、毛细管区带电泳
二、毛细管凝胶电泳
三、胶束毛细管电动色谱
四、毛细管电色谱
五、毛细管等速电泳
六、毛细管等电聚焦
第八节 毛细管电泳柱技术
第九节 毛细管电泳检测技术
第十节 应用实例
第八章 色谱定性和定量分析 建议学时：2
[教学目的与要求] 掌握色谱分析法的多种定性和定量方法。
[教学重点与难点] 各种定性分析方法。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
第一节色谱定性分析
一、一般性定性
二、利用保留值规律进行定性分析
三、利用选择性检测器定性
四、联用方法定性
五、化学方法定性
六、平面色谱中的定性方法
七、多种方法配合定性
第二节 色谱定量分析
一、定量分析的基本公式
二、色谱峰高和峰面积的测定
三、定量校正因子
四、定量方法
五、影响确定量的主要因素
第九章 色谱联用技术 建议学时：2
[教学目的与要求] 掌握气质联用技术；液质联用技术；熟悉气相、液相-红外联用技术；了解色谱与其他仪器的联用技术。
[教学重点与难点] 气质、液质联用技术的条件和要求。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
第一节气相色谱-质谱联用技术
一、气相色谱-质谱联用仪器系统简介
二、气相色谱-四极杆台式质谱联用仪器间接
三、气相色谱-质谱联用的条件选择
四、气相色谱-质谱联用的谱图及其信息
五、气相色谱-质谱联用质谱谱库及检索简介
第二节 气相色谱-傅里叶红外光谱联用技术
一、气相色谱-傅利叶变换红外联用仪器系统简介
二、气相色谱-傅利叶变换红外数据采集与处理简介
三、气相色谱-傅利叶变换红外的条件优化
四、气相色谱-傅利叶变换红外联用技术的应用
第三节 液相色谱-质谱联用技术
一、LC-MS接口
二、LC-MS分析条件的选择
三、毛细管电泳-质谱联用
四、LC-MS联用的应用
第四节 液相色谱-傅立叶变换红外光谱联用
第五节 色谱与其他仪器的联用
第十章 色谱联用技术 建议学时：2
[教学目的与要求] 掌握液液萃取、液固萃取、膜分离等样品预处理技术；熟悉衍生化预处理技术
[教学重点与难点] 液液萃取、液固萃取、膜分离等样品预处理技术。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
第一节 概述
第二节 液液萃取
一、液液萃取的基本操作
二、液液萃取溶剂的选择
三、液液萃取常用装置
第三节 固相萃取
一、固相萃取的原理及特点
二、固相萃取常用的吸附剂
三、洗脱剂
四、固相萃取装置及操作
五、固相微萃取
第四节 膜分离
一、膜分离原理
二、膜的分类
三、膜分离过程的类型及特点
五、膜分离技术存在的问题及解决方法
第五节 衍生化技术
一、衍生化作用与反应要求
二、柱前衍生化
三、柱后衍生化
四、紫外衍生化
五、荧光衍生化
撰稿人： 张芬芬 审核人：国伟林
