Fundamentals of Preparative and Nonlinear Chromatography pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Academic Pr

作者:Guiochon, Georges/ Shirazi, Dean G./ Felinger, Attila/ Katti, Anita M.

出品人:

页数:990

译者:

出版时间:2006-3

价格:$ 384.20

装帧:HRD

isbn号码:9780123705372

丛书系列:

图书标签:

• Chromatography
• Preparative Chromatography
• Nonlinear Chromatography
• Separation Science
• Analytical Chemistry
• Chemical Engineering
• Biochemistry
• Pharmaceutical Analysis
• HPLC
• Capillary Chromatography

《色谱分离技术：从基础到高级应用》 一、引言：分离科学的基石与现代挑战 色谱法，作为一种核心的分析与制备分离技术，在化学、生物学、制药工程乃至环境科学中占据着不可或缺的地位。它提供了一种高效、高分辨率的方式，用以分离、纯化和鉴定复杂混合物中的组分。本书旨在系统梳理色谱分离科学的理论基础、仪器原理，并深入探讨其在不同应用领域中的高级实践，从而为科研人员、工程师及高年级学生提供一本全面、实用的参考手册。本书严格聚焦于分离技术本身及其在分析和实验室规模制备中的应用，不涉及特定的、高强度的、工业规模的制备性或非线性动力学的深度优化模型。 本书的结构设计旨在引导读者从宏观概念逐步深入到微观机制，最终掌握解决实际分离难题的能力。 二、色谱分离的理论基础与热力学 本章首先建立色谱分析的理论框架。我们将详细阐述色谱过程中的关键热力学参数，包括分配系数、活度系数以及它们如何影响组分在固定相与流动相之间的平衡分布。 基本方程与参数定义： 引入保留值 ($t_R$)、保留因子 ($k'$ 或 $alpha$)、分离度 ($R_s$) 等核心概念，并推导它们之间的关系。强调分离度作为衡量分离效率的最终指标的重要性。 峰形理论： 深入探讨峰展宽的机制，包括外部体积效应（进样和死体积）、传质阻力（体积效应和膜效应）以及非理想流体力学效应。重点分析 Van Deemter 方程及其在不同流速下的适用性，指导读者选择最佳操作点以获得更高的理论塔板数 ($N$)。 动力学模型： 介绍速率理论在描述分离过程中的作用，对比并分析速率理论模型（如双膜模型）在预测和优化分离性能方面的优势与局限性。 三、色谱仪器的核心组件与工作原理 本部分将详细剖析现代色谱系统的构造，重点放在保证分离效率和数据准确性的关键部件上。我们着重于分析和中等规模的实验室操作所需仪器的构成。 流动相输送系统： 探讨不同类型的输液泵（如等度、梯度输送系统）的构造和性能要求。分析溶剂选择对基线稳定性和压力的影响。 进样系统： 比较手动进样、自动进样器（Autosampler）的构造和优缺点。强调进样体积对理论塔板数和峰对称性的影响，特别是对于痕量分析的要求。 色谱柱与填料： 详尽介绍高效液相色谱（HPLC）中常用填料的类型（如硅胶基质、聚合物基质），粒径分布对分离效率的影响，以及固定相化学修饰（如C18、C8、HILIC）的选择原则。 检测器技术： 详细介绍用于定性和定量的常用检测器。包括紫外-可见光（UV-Vis）检测器（二极管阵列检测器DAD/PDA的原理与应用）、示差折光检测器（RI）、荧光检测器（FLD）以及电化学检测器（ECD）的基本工作原理、灵敏度、线性范围和局限性。 四、主要色谱模式的实践应用 本章系统地介绍了应用最广泛的四种色谱分离模式，着重于它们在实验室分析和标准实验室制备中的操作流程和条件优化。 液-液色谱（Liquid Chromatography）： 正相色谱（Normal Phase）： 极性固定相与非极性流动相。探讨其在分离非极性或中等极性化合物中的应用，以及对水含量敏感性的控制。 反相色谱（Reversed Phase, RP-HPLC）： 占据主导地位的分离模式。深入讨论流动相组成（缓冲液、有机改性剂的比例和种类）、pH值、离子对试剂的选择对保留和选择性的影响。 尺寸排阻色谱（Size Exclusion Chromatography, SEC）： 阐述基于分子大小的层析机理。重点介绍其在聚合物分子量分布测定、蛋白质和多肽的分子量估算中的应用，以及对溶胀体积和孔容的考量。 离子交换色谱（Ion Exchange Chromatography, IEC）： 详细解析强/弱酸性、强/弱碱性交换剂的特性。探讨固定相电荷密度、交换容量以及缓冲液离子强度和pH值对带电分子分离的影响。 亲和色谱（Affinity Chromatography）： 聚焦于生物分子分离，如抗原-抗体、配体-受体间的特异性结合。阐述配体的固定化方法、洗脱策略（pH 变化、竞争性洗脱）在实验室纯化中的应用。 五、色谱方法的开发与验证 高效的色谱方法开发是实现可靠分析结果的关键。本部分侧重于实验设计和质量保证流程。 方法开发流程： 介绍系统性的方法筛选策略，包括固定相的选择、流动相的初步配制、梯度设计（针对复杂混合物）以及温度对分离的影响。 优化技术： 探讨通过改变分离因子 ($alpha$) 和塔板数 ($N$) 来提高分离度的具体实验手段，例如改变有机溶剂比例、使用替代的缓冲盐或改变洗脱梯度斜率。 方法验证（Validation）： 严格遵循标准规范，介绍分析方法的性能评估指标，包括：准确度、精密度（重复性、中间精密度）、专属性（选择性）、检测限（LOD）、定量限（LOQ）以及线性范围的确定。 六、质量控制与故障排除 本章为实验室日常操作提供实用的指导，帮助用户识别和解决常见的仪器和分离问题。 系统适用性测试（System Suitability Tests, SST）： 定义并解释SST在确保色谱系统满足分析要求中的重要性，包括使用标准品检测分离度、拖尾因子和理论塔板数的要求。 常见故障诊断： 建立故障排除指南。涵盖基线漂移、噪音增加、压力异常、峰形不对称（拖尾或前伸）、保留时间不稳等问题的原因分析及对应的修复步骤，例如清洗系统、检查密封圈、更换色谱柱或检查气泡。 本书旨在提供一个坚实的、聚焦于实验实践的色谱科学知识体系，帮助读者熟练掌握分析色谱和常规实验室纯化技术。

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