第一章绪论 一、农药残留分析的范畴和任务 农药残留分析可分为原药和制剂分析以及残留量分析两大类，前者属常量分析，后者属 于微量分析。在农药残留量分析中，样品中所含的农药量极少，前处理十分复杂，测定样品 时对方法的准确度和精密度要求不高，如回收率大100%土20%即可，但要求方法的灵嫩度 高，即能拾出样品中的微量农药，在农药常量分析中，为了获得样品中农药的准确含量，片 法的准确度（即测量值与真值之比）与精密度（同一试样重复测 定结果 对灵敏度要求不高。因为制剂中农药含量较高，通常至少有百分之几的含量， 本书主要介绍 农药常量分析部分。 农药常量残留分析对农药生立和应用都有重要作用，农药工厂对中间体和产物的分析是 控制合成步骤和改进合成方法的依据，农药产品分析是工厂保证出厂产品质量的主要方面 是农药检定部门和农业生产资科部门质量管理的重要措施，也是捡测农药贮藏期的变化， 进制剂性 和改善农药应用技术等必不可缺的手段。农药残留分析更是农药合成、加工、 用等科学研究工作的基础。 、衣药残留分析方法的进展 农药原药和制剂分桥方法与农药的发展历史有关，亦与分析化学学科的进展有密切关 系，早期应用铜、砷、铅无机农药时期，主要使用重量法和滴定法测定其含量，50年代使 用有机氯农药时期将这些农药中的氯用碱或金属钠水解为无机离子，以银量法、电位滴定法 或重量法测定其中的总氯：这些类似元素分析的化学分析法在农药分析历史上起过重要 用，不需特殊仪器设备，可在一般分析化学实验室进行。但方法没有特异性，类似结构的杂 质或制剂中的辅助剂等都能影响测定结果，测定步骤多，花费时间长：此外在有机磷农药分 析中，比色法即吸收光谱在可见光范围的分光光度法也得到广泛应用。 60年代开始使用装外和红外分光光度法 ,它们和上述化学方法相比，操作简单、灵敏 度高 而且可以对化合物 进行确证 目前仍是农药分析中常用的方法，对于具有芳香基团 杂环的农药，经提取后可以直接使用紫外分光光度法：红外光谱法可根据特征吸收峰的强度 进行农药常量分析，测定静剂、可湿性粉剂或颗粒剂时，制各样品简单，测定较快速，方法 具有特异性：但红外光普仪比较昂贵，灵敏度差，澜定时样品需要量较大，目前已很少用于 定量分折，主要用于鉴定农药的分子结构。此外，极谱法活用于且有可还原和氧化团的衣 药分析 以上所述的方法都不具有分离杂质的能力，且只能测定单个成分，适用于分析有效成分 含量较高的农药：我国有的原药中有效成分含量很低，仅60%一70%，杂质含量高，测定 时干扰大，误差很大，因此目前都使用薄层色谱法将农药与杂质分离后再进行测定。我国农 业生产资料部门、农药检定部门和化工部门研究出一系列薄层色谱化学法、薄层色谱电位滴 定法等，这些方法可有效地分离杂质，较准确地测定成分 达到农药常量分析的要求，能用 于质量检验，尤其对于热稳定性差、易分解、蒸气压低的农药更为合适。在基层单位缺乏 用仪器和标准样品的情况下，具有一定实用价值，是控制农药产品质量现实可行的方法。此 外薄层色谱比色法和薄层色谱紫外分光光度法等也可用于多种农药的常量分析。 60年代后期气相色谱法在农药分析中得到广泛应用，混合样品通过色谱柱后可分离为 单个组分，依次通拾器。在农药分析中能有效地分离杂质，它且有洗择性好灵敏 高的特点，样品处理也比较简单。测定 用内标物使气相色谱法的精密度能达到化学法和 分光光度法的水平。在程序升温、衍生化技术、各种不同性能的色谱往、尤其是粗径毛细管 色谱柱等技术使用后，绝大多数农药都可使用气相色谱法，甚至苯氧乙酸类除草剂、氨基甲 酸酯农药都可以测定
第一章 绪论 一、农药残留分析的范畴和任务 农药残留分析可分为原药和制剂分析以及残留量分析两大类，前者属常量分析，后者属 于微量分析。在农药残留量分析中，样品中所含的农药量极少，前处理十分复杂，测定样品 时对方法的准确度和精密度要求不高，如回收率达 100％±20％即可，但要求方法的灵敏度 高，即能检出样品中的微量农药，在农药常量分析中，为了获得样品中农药的准确含量，方 法的准确度(即测量值与真值之比)与精密度(同一试样重复测定结果的比较)应达到要求，但 对灵敏度要求不高。因为制剂中农药含量较高，通常至少有百分之几的含量，本书主要介绍 农药常量分析部分。 农药常量残留分析对农药生产和应用都有重要作用，农药工厂对中间体和产物的分析是 控制合成步骤和改进合成方法的依据，农药产品分析是工厂保证出厂产品质量的主要方面， 是农药检定部门和农业生产资科部门质量管理的重要措施，也是捡测农药贮藏期的变化，改 进制剂性能和改善农药应用技术等必不可缺的手段。农药残留分析更是农药合成、加工、应 用等科学研究工作的基础。 二、农药残留分析方法的进展 农药原药和制剂分桥方法与农药的发展历史有关，亦与分析化学学科的进展有密切关 系，早期应用铜、砷、铅无机农药时期，主要使用重量法和滴定法测定其含量，50 年代使 用有机氯农药时期将这些农药中的氯用碱或金属钠水解为无机离子，以银量法、电位滴定法 或重量法测定其中的总氯；这些类似元素分析的化学分析法在农药分析历史上起过重要作 用，不需特殊仪器设备，可在一般分析化学实验室进行。但方法没有特异性，类似结构的杂 质或制剂中的辅助剂等都能影响测定结果，测定步骤多，花费时间长：此外在有机磷农药分 析中，比色法即吸收光谱在可见光范围的分光光度法也得到广泛应用。 60 年代开始使用紫外和红外分光光度法，它们和上述化学方法相比，操作简单、灵敏 度高，而且可以对化合物进行确证，目前仍是农药分析中常用的方法，对于具有芳香基团和 杂环的农药，经提取后可以直接使用紫外分光光度法；红外光谱法可根据特征吸收峰的强度 进行农药常量分析，测定粉剂、可湿性粉剂或颗粒剂时，制备样品简单，测定较快速，方法 具有特异性；但红外光谱仪比较昂贵，灵敏度差，澜定时样品需要量较大，目前已很少用于 定量分析，主要用于鉴定农药的分子结构。此外，极谱法适用于具有可还原和氧化基团的农 药分析。 以上所述的方法都不具有分离杂质的能力，且只能测定单个成分，适用于分析有效成分 含量较高的农药；我国有的原药中有效成分含量很低，仅 60％一 70％，杂质含量高，测定 时干扰大，误差很大，因此目前都使用薄层色谱法将农药与杂质分离后再进行测定。我国农 业生产资料部门、农药检定部门和化工部门研究出一系列薄层色谱化学法、薄层色谱电位滴 定法等，这些方法可有效地分离杂质，较准确地测定成分，达到农药常量分析的要求，能用 于质量检验，尤其对于热稳定性差、易分解、蒸气压低的农药更为合适。在基层单位缺乏专 用仪器和标准样品的情况下，具有一定实用价值，是控制农药产品质量现实可行的方法。此 外薄层色谱比色法和薄层色谱紫外分光光度法等也可用于多种农药的常量分析。 60 年代后期气相色谱法在农药分析中得到广泛应用，混合样品通过色谱柱后可分离为 单个组分，依次通过检测器，在农药分析中能有效地分离杂质，它还具有选择性好，灵敏度 高的特点，样品处理也比较简单。测定时使用内标物使气相色谱法的精密度能达到化学法和 分光光度法的水平。在程序升温、衍生化技术、各种不同性能的色谱往、尤其是粗径毛细管 色谱柱等技术使用后，绝大多数农药都可使用气相色谱法，甚至苯氧乙酸类除草剂、氨基甲 酸酯农药都可以测定
最新技术上的突破是高效液相色谱法的开发和它在农药分析中的应用，液相色谱柱不仅 具有较好的分离杂质能力，而且分离是在室温和较低温度下进行，绝大多数农药都可使用此 法，对于热稳定性差和不易挥发的农药，省略了气相色谱法必须进行的衍生化 特别 用那些被认为难以用气相色谱法测定的农药。液相色谱法的最大限制是检测器的灵敏度不如 气相色谱法，而方法的灵敏度在农药原药和制剂分析中是不重要的。最近几年新的分析方法 中高效液相色谱法己占很大比重，使用固定进样环和自动进样装置，使高效液相色谱法测定 果的重现性可达到气相色谱内标法的水平目前此两种方法是农药常量分析中用得最多 的 约占90%以 两者己 形成有效的相互补充的方法，具有相当的准确度和精密度 方法测出的结果，可以用另一方法来确证 三、农药质量评价 有了准确、易行的分析方法，才能对农药质量进行评价。农药质量的评价依据是各个农 药的质量标准，凡是生产的农药产品必须具有农药标准。所惜标准，是指相应的权力机构对 农药的质量规格和检验方法等所作的技术规 国际上有“联合国粮农组织”(FAO)和“世 界卫生组织。（侧O)两种农药标淮，我国目前实行的有三级标准， 为国家标沿 地方标准利 企业标准，制定标准时附有各项指标的测定方法，测定方法是否准确，直接影响到标准的合 理性，也就是影响农药的质量，因此测定方法是正确执行标准的基础。 主要应从两个方面来评价农药的质量，一是有效成分含量是否与标准上标明的含量相 符：另一方面是其物理化学性质是否达到标准上的要求，这些指标是根据原药及各种制剂 如粉剂 可湿性粉剂、乳油和颗粒剂等)的特性而有不同规定 如细度、 悬 受索 、润湿性 乳化性、乳液稳定性、含水量和酸（减）度等。 农药产品有效成分含量是保证药效的基本物质，有效成分含量不足，很难达到防治效果 伪劣农药的主要特点是有效成分含量低甚至没有，如有的所谓2.5%“敌杀死”，实际有效 成分为零，50%甲腾油仅有0.8%一1%：又加在制剂中混有其它农药而浩成药害的电 例也是不少的，有的地方工厂加工分装农药时，在杀虫剂中混) 、除草剂如2,4-滴 成大面积药害。 此外，有的农药严品在二藏过程中会逐渐分解，其有效成分含量下降，特牙 是有机磷农药粉剂，加工过程中不加入适当稳定剂，分解率很高，如2.5%乐果粉剂贮藏两 年，可分解0%以上：又如故敌畏乳油等在贮藏过程中都有一定的分解。所以对各类农药 制中有效成分的检测是至关重要的。现在卫生用气雾剂在我国发展很快，为辟免煤油的泉 味现在都用醇或水为溶剂，这些制剂中有效成分的稳定性也是一个问题 有效成分含量达到要求，如 产品的物 化字性能 ,药剂也不能充分发挥作用 粉剂标准中理化性能指标有细度、水分和H值，我国产品的细度往往达不到要求(95%通过 200目)。可湿性粉剂标准中的指标有县浮率、润湿性、水分、H等，悬浮率是重要的指标， 如悬浮性能不好，药剂颗拉沉降下去，喷药时浓度不一致影响药效，还可能造成药害，堵寒 . ,由于我国常用的粉碎机械性能不好，不少可湿性粉剂的悬浮率达不到要求：润湿性能 亦是重要的指标 乳油标准中乳化性和乳液稳定性是重要的指标 我国己能生 高效能的 化剂，使乳油类农药的乳液稳定性基本上达到要求，其它如胶悬剂的悬浮率，颗粒剂的脱落 率，颗粒大小均是应该控制的指标。 为了保证农药的使用效果，必须检测加工制剂的质量，通常至少应保证两年有效期（个 别特殊农药例外)，两年内各项指标都应合格。为及早了解制剂的稳定性，要进行热贮藏稳 定性试验，即通过短期高温贮藏时的分解率，来预测常温下的分解率 本书是根据农药质量检验的两个方面内容进行编排的，要求学生在学习分析化学、物理 化学、有机化学、仪器分析和农用药剂学的基础上学习本课程。学生通过理论学习和基本操 作训练，基本掌握农药检验分析工作以及具备分析和解决实际工作中存在问题的能力
最新技术上的突破是高效液相色谱法的开发和它在农药分析中的应用，液相色谱柱不仅 具有较好的分离杂质能力，而且分离是在室温和较低温度下进行，绝大多数农药都可使用此 法，对于热稳定性差和不易挥发的农药，省略了气相色谱法必须进行的衍生化步骤，特别适 用那些被认为难以用气相色谱法测定的农药。液相色谱法的最大限制是检测器的灵敏度不如 气相色谱法，而方法的灵敏度在农药原药和制剂分析中是不重要的。最近几年新的分析方法 中高效液相色谱法已占很大比重，使用固定进样环和自动进样装置，使高效液相色谱法测定 结果的重现性可达到气相色谱内标法的水平；目前此两种方法是农药常量分析中用得最多 的，约占 90％以上，两者已形成有效的相互补充的方法，具有相当的准确度和精密度，一 种方法测出的结果，可以用另一方法来确证。 三、农药质量评价 有了准确、易行的分析方法，才能对农药质量进行评价。农药质量的评价依据是各个农 药的质量标准，凡是生产的农药产品必须具有农药标准。所谓标准，是指相应的权力机构对 农药的质量规格和检验方法等所作的技术规定。国际上有“联合国粮农组织”(FAO)和“世 界卫生组织。(WHO)两种农药标淮，我国目前实行的有三级标准，为国家标准、地方标准和 企业标准，制定标准时附有各项指标的测定方法，测定方法是否准确，直接影响到标准的合 理性，也就是影响农药的质量，因此测定方法是正确执行标准的基础。 主要应从两个方面来评价农药的质量，一是有效成分含量是否与标准上标明的含量相 符；另一方面是其物理化学性质是否达到标准上的要求，这些指标是根据原药及各种制剂， (如粉剂、可湿性粉剂、乳油和颗粒剂等)的特性而有不同规定，如细度、悬浮率、润湿性、 乳化性、乳液稳定性、含水量和酸(碱)度等。 农药产品有效成分含量是保证药效的基本物质，有效成分含量不足，很难达到防治效果。 伪劣农药的主要特点是有效成分含量低甚至没有，如有的所谓 2.5％“敌杀死”，实际有效 成分为零，50％甲胺磷乳油仅有 0.8％一 1％；又如在制剂中混有其它农药而造成药害的事 例也是不少的，有的地方工厂加工分装农药时，在杀虫剂中混入除草剂如 2,4-滴丁酯，造 成大面积药害。此外，有的农药产品在贮藏过程中会逐渐分解，其有效成分含量下降，特别 是有机磷农药粉剂，加工过程中不加入适当稳定剂，分解率很高，如 2.5％乐果粉剂贮藏两 年，可分解 50％以上；又如故敌畏乳油等在贮藏过程中都有一定的分解。所以对各类农药 制剂中有效成分的检测是至关重要的。现在卫生用气雾剂在我国发展很快，为避免煤油的臭 味现在都用醇或水为溶剂，这些制剂中有效成分的稳定性也是一个问题。 有效成分含量达到要求，如果产品的物理、化学性能很差，药剂也不能充分发挥作用， 粉剂标准中理化性能指标有细度、水分和 pH 值，我国产品的细度往往达不到要求(95％通过 200 目)。可湿性粉剂标准中的指标有悬浮率、润湿性、水分、pH 等，悬浮率是重要的指标， 如悬浮性能不好，药剂颗粒沉降下去，喷药时浓度不一致影响药效，还可能造成药害，堵塞 喷头，由于我国常用的粉碎机械性能不好，不少可湿性粉剂的悬浮率达不到要求；润湿性能 亦是重要的指标。乳油标准中乳化性和乳液稳定性是重要的指标，我国已能生产高效能的乳 化剂，使乳油类农药的乳液稳定性基本上达到要求，其它如胶悬剂的悬浮率，颗粒剂的脱落 率，颗粒大小均是应该控制的指标。 为了保证农药的使用效果，必须检测加工制剂的质量，通常至少应保证两年有效期(个 别特殊农药例外)，两年内各项指标都应合格。为及早了解制剂的稳定性，要进行热贮藏稳 定性试验，即通过短期高温贮藏时的分解率，来预测常温下的分解率。 本书是根据农药质量检验的两个方面内容进行编排的，要求学生在学习分析化学、物理 化学、有机化学、仪器分析和农用药剂学的基础上学习本课程。学生通过理论学习和基本操 作训练，基本掌握农药检验分析工作以及具备分析和解决实际工作中存在问题的能力
第二章色谱法 一、产生及原理 1906年俄国植物学家茨维特L.S。Tswett)较完整地提出了色谱法。他把碳酸钙装在 根玻璃管中，将植物叶子的石油醚提取液例人管内，然后加入石油酰自上而下淋洗。随着淋 洗进行，样品中各种色素向下移动的速度不同，逐惭形成一圈圈的连续色带，它们分别是胡 萝卜素、叶黄素和叶绿素A、B.这种连续色带称为色层或色谱，由chroma(色彩)和Graphos(图 谱)构成“色谱” 色谱法由此而得名。所使用的玻璃管称为色谱柱(Ch column) 管内的碳酸钙填充物称为固定相(Stationary phase): 淋洗液称为流。 力相( phase)或淋洗剂(eluent)。后来色谱法不断发展，普遍用来分离无色物质，并不存在色带， 但色谱法这个名称一直被沿用下来。 色谱是一种分离技术，当它被用作分析日的时，就是色谱分析。其分离原理是混合物中 各组分在经过由固定相和流动相组成的体系时，由于各组分性质上的差异，在两相中具有不 同的分配系数 相 动时，各组分随流动相 起流动，并在两相中进行反复多 的分配，使各组分最终得以分离。 二、发展史 我们学习色谱法的历史，研究色谱法发展的过程，是为了从历史的观点了解由学科发展 的却律，同时也为了纪念有关的著名科学家对色谱学科所作的贡献。藏将鱼谱法发展年历简 题列表一1中 表2-1色谱法发展年历 文献发表年份 科学家姓名 事例 1834-1843 林棋 在布片上对燃料和植物萃取液进行点滴试验 (Runge,.F.,） 1850 林棋 在纸上分离盐溶液 (Runge,FF.） 1868 格伯斯洛特 在长条纸上分析染料和动植物色素等 (Goppelsrodeer,F.) 1878 斯科朋 在长条纸上分析液体溶液 honbein.C.） 1897-1903 戴 将粗石油试样通过装有白土的填充柱 (Day,D.T.） 1906 茨维特 在装有CCO3粉末柱上，以石油醉作为流动相」 (Tswett,S.L.】 分离叶绿素 1931 库哈 利用碳酸钙柱上分离叶黄、叶绿素 (Kuhn,R.) 1940 梯塞勘 由于发表了吸附色谱和电泳法，于1948年获得了 (Tiselius.A.) 诺贝尔奖金 1940 惠乐森 发表第一篇线性等温平衡色谱理论文献 (Wilson,J.N.) 194 梯塞勒 进一步提出与发展迎头法、冲洗法和项替法的液 相色谱法 1941 马丁和辛治 首先提出柱效能模型。同时，发展了液相色谱法， (Martin,A.J.P. 于1952年获诺贝尔奖金 Suyge.RL.L）
第二章 色谱法 一、产生及原理 1906 年俄国植物学家茨维特(M.S. Tswett)较完整地提出了色谱法。他把碳酸钙装在一 根玻璃管中，将植物叶子的石油醚提取液例人管内，然后加入石油醚自上而下淋洗。随着淋 洗进行，样品中各种色素向下移动的速度不同，逐惭形成一圈圈的连续色带，它们分别是胡 萝卜素、叶黄素和叶绿素 A、B。这种连续色带称为色层或色谱，由 chroma(色彩)和 Graphos(图 谱)构成“色谱”一词，色谱法由此而得名。所使用的玻璃管称为色谱柱(Chromatograpic column)，管内的碳酸钙填充物称为固定相(Stationary phase)；淋洗液称为流动相(mobile phase)或淋洗剂(eluent)。后来色谱法不断发展，普遍用来分离无色物质，并不存在色带， 但色谱法这个名称一直被沿用下来。 色谱是一种分离技术，当它被用作分析目的时，就是色谱分析。其分离原理是混合物中 各组分在经过由固定相和流动相组成的体系时，由于各组分性质上的差异，在两相中具有不 同的分配系数；当两相作相对运动时，各组分随流动相一起流动，并在两相中进行反复多次 的分配，使各组分最终得以分离。 二、发展史 我们学习色谱法的历史，研究色谱法发展的过程，是为了从历史的观点了解由学科发展 的规律，同时也为了纪念有关的著名科学家对色谱学科所作的贡献。兹将色谱法发展年历简 要列于表 2—1 中。 表 2－1 色谱法发展年历 文献发表年份 科学家姓名 事例 1834－1843 1850 1868 1878 1897－1903 1906 1931 1940 1940 1941 1941 林棋 (Runge，F.F.) 林棋 (Runge,F.F.) 格伯斯洛特 (Goppelsrodeer,F.) 斯科朋 (Schonbein.C.) 戴 (Day,D.T.) 茨维特 (Tswett,S.M.) 库哈 (Kuhn,R.) 梯塞勒 (Tiselius,A.) 惠乐森 (Wilson,J.N.) 梯塞勒 马丁和辛治 (Martin,A.J.P.; Suyge.R.L.M.) 在布片上对燃料和植物萃取液进行点滴试验 在纸上分离盐溶液 在长条纸上分析染料和动植物色素等 在长条纸上分析液体溶液 将粗石油试样通过装有白土的填充柱 在装有 CaCO3 粉末柱上，以石油醚作为流动相， 分离叶绿素 利用碳酸钙柱上分离叶黄、叶绿素 由于发表了吸附色谱和电泳法，于 1948 年获得了 诺贝尔奖金 发表第一篇线性等温平衡色谱理论文献 进一步提出与发展迎头法、冲洗法和顶替法的液 相色谱法 首先提出柱效能模型。同时，发展了液相色谱法， 于 1952 年获诺贝尔奖金
康司登和马丁 提出纸上色谱法 nsden,R. &Martin,AJ.P.） 1946 克莱森 用迎头法、顶替法来研究液固色谱法 (Claesson,S.) 1949 马 提出了保留性质与热力学平衡常数的关系 (Martin,A.J.R.） 195 克莱 发展了冲洗法的气固色谱法 (Cremer,E.) 192 飞利浦 研究迎头法的液液色谱法 (Phillips,C.S.G.) 1952 捷姆斯和马丁 首先提出气液鱼谱法 (James,A.T &Martin,A.J.P.) 1955 格莱克夫 首先提出关于HETP和颗粒大小、颗粒扩散和高子 (Glueckauf,E.】 交换膜内的扩散之间关系的方程式 1956 范第姆特 发展了速率理论 (Van Deemter,J.J.等 1965 吉丁斯 总结与发展了早期色谱理论，并对近代液相色谱 (Giddings.I.C.) 动力学理论作出重要贡献 由上表可知，有关色谱法的研究工作，1834年业已开始，在前人工作的基础上茨维特 于1906年提出了色谱法 对刮学束业 一项重要的贡献，但当时并没有引起重视，竟然 事隔25年后，到了1931年库哈才重复了茨维持的工作。这种情况在科学发展史上是罕见的， 梯塞勒、克莱生等人在早期色谱发展中作出许多重要贡献。在1952年马丁和捷姆斯 起进行了马丁在1941年发表论文中所预言的工作，提出了气液色谱法，用于分离、分析脂 肪酸和脂肪胺等混合物取得成功，并对该法的理论和实验方法作出了精辟的论述。此后几年， 气液色谱法得到飞速发展，每年发表几乎上千篇的论文（见图2一1）。 4952 19621972198应 留21历年发表气相色游文献数日及焰纱表
1944 1946 1949 1951 1952 1952 1955 1956 1965 康司登和马丁 (Consden,R. & Martin,A.J.P.) 克莱森 (Claesson,S.) 马丁 (Martin,A.J.P.) 克莱姆 (Cremer,E.) 飞利浦 (Phillips,C.S.G.) 捷姆斯和马丁 (James,A.T. & Martin,A.J.P.) 格莱克夫 (Glueckauf,E.) 范第姆特 (Van Deemter,J.J.等) 吉丁斯 (Giddings,J.C.) 提出纸上色谱法 用迎头法、顶替法来研究液固色谱法 提出了保留性质与热力学平衡常数的关系 发展了冲洗法的气固色谱法 研究迎头法的液液色谱法 首先提出气液色谱法 首先提出关于 HETP 和颗粒大小、颗粒扩散和离子 交换膜内的扩散之间关系的方程式 发展了速率理论 总结与发展了早期色谱理论，并对近代液相色谱 动力学理论作出重要贡献 由上表可知，有关色谱法的研究工作，1834 年业已开始，在前人工作的基础上茨维特 于 1906 年提出了色谱法。达对科学事业是一项重要的贡献，但当时并没有引起重视，竟然 事隔 25 年后，到了 1931 年库哈才重复了茨维持的工作。这种情况在科学发展史上是罕见的。 梯塞勒、克莱生等人在早期色谱发展中作出许多重要贡献。在 1952 年马丁和捷姆斯一 起进行了马丁在 194I 年发表论文中所预言的工作，提出了气液色谱法，用于分离、分析脂 肪酸和脂肪胺等混合物取得成功，并对该法的理论和实验方法作出了精辟的论述。此后几年， 气液色谱法得到飞速发展，每年发表几乎上千篇的论文(见图 2—1)
三、分类 色谱法是包括多种分离类型、检测方法和操作方式的分离分析技术，有多种分类方法， 因而 种色谱体系或类型常有几种不同的名称。其主要分类方法如下： 1.按两相物理状态分类 色谱法具有两个相(“相”指体系中某一均匀部分)，即固定相和流动相。流动相的物理 状态可以是气体，也可以是液体：固定相的物理状态可以是固体，也可以是液体。这样，按 两相的物理状态可把色谱法分为如下4类，表见2一2。 表2一2按两项物理状态色谱法的分类 流动相 固定相 名称 气体 固体 「气固色谱法(GSC) 气相色谱法 气体 液体 气液色善法(GLC) 液体 固体 「液固色谱法(LSC) 液相色谱法 液体 液体 液液色谱法LLC) 2.按固定相所处的“形态”分类 计色谱法： 定相填充在玻璃管或金属管内， 固定相被柱管所包围的称为柱色谱法 柱色谱法又分为填充柱色谱法和开管（毛细管）柱色谱法，前者把固定相均匀填充在管内，后 者，一般把固定相附着在管壁，管中心形成一个细径孔道。 纸色谱法：利用滤纸作为固定相，把试样液体滴在滤纸上，用溶剂展开，根据纸上有色 斑点的位置与大小，对试样进行定性鉴定与定量测定。与柱色谱法相比，纸色谱法中的纸县 露在空气介质中，所以固定相处于“开放宋的形态。 荡层色谱法：它是将固定相涂布在玻璃板上或压成薄膜，然后用与纸色谱相类似的方法 进行操作。 3.按分离原理分类 吸附色谱祛：固定相为吸附剂，试样是根据固定相对各组分吸附强弱的差异来进行分离 时，则称之为吸附色谱法， 分配色谱法 相是液 试样 根据 离时，则称之为分配色谱法，如气液色谱法属于此类。 离子交换色谱法：若固定相是一种离子交换树脂，试样是根据固定相对各组分的离子交 换能力的差异来进行分离时，则称之为离子交换色谱法。 餐胶色谱法：若周定相是一种分子箭或凝胶，共分离机理是按照周定相对各组分的分子 体积大小的差异而进行分离时，则称之为凝胶色谱法 四、现代色谱技术 Tswett发明的经典液相色谱方法，由于分离速度慢、效率低，长时间未引起重视。虽 然40年代出现纸色谱[paper chromatography(PC)】,50年代产生了薄层色谱[thin-layer chromatography(TC)],然而色进学成为分析化学的重要分枝学科，则是以气相色谱的产生 发展为标志。有关色谱理论和技术上的创新，在色谱发展过程中形成了几次重大的飞跃。其 中最重要的贡献是Martin和Synge1941年的实验和理论上的成就。他们首先提出 了色谱塔板理论，这是在色谱柱操作参数基础上模拟蒸馏理论，以理论塔板来表示分离效率 定量地描述、评价色谱分离过程，第二，基于液-液逆流萃取原理，发展了液-液分配色谱： 第三，提出了色谱法进一步发展最有远见的顶言：其一是“流动相可用气体来代替，对分离 更有好处”：其二是“使用非常细颗粒的填料和柱两端施加敏大的压差，应能得到最小的理
三、分类 色谱法是包括多种分离类型、检测方法和操作方式的分离分析技术，有多种分类方法。 因而，有时一种色谱体系或类型常有几种不同的名称。其主要分类方法如下： 1．按两相物理状态分类 色谱法具有两个相(“相”指体系中某一均匀部分)，即固定相和流动相。流动相的物理 状态可以是气体，也可以是液体；固定相的物理状态可以是固体，也可以是液体。这样，按 两相的物理状态可把色谱法分为如下 4 类，表见 2—2。 表 2－2 按两项物理状态色谱法的分类 流动相 固定相 名称 气体 气体 液体 液体 固体 液体 固体 液体 GSC GLC 气固色谱法( ) 气相色谱法 气液色谱法( ) (LSC) (LLC) 液固色谱法 液相色谱法 液液色谱法 2．按固定相所处的“形态”分类 柱色谱法：把固定相填充在玻璃管或金属管内，固定相被柱管所包围的称为柱色谱法。 柱色谱法又分为填充柱色谱法和开管(毛细管)柱色谱法，前者把固定相均匀填充在管内，后 者，一般把固定相附着在管壁，管中心形成一个细径孔道。 纸色谱法：利用滤纸作为固定相，把试样液体滴在滤纸上，用溶剂展开，根据纸上有色 斑点的位置与大小，对试样进行定性鉴定与定量测定。与柱色谱法相比，纸色谱法中的纸暴 露在空气介质中，所以固定相处于“开放床”的形态。 荡层色谱法：它是将固定相涂布在玻璃板上或压成薄膜，然后用与纸色谱相类似的方法 进行操作。 3．按分离原理分类 吸附色谱祛：固定相为吸附剂，试样是根据固定相对各组分吸附强弱的差异来进行分离 时，则称之为吸附色谱法，如气固色谱法和液固色谱法属于此类。 分配色谱法：固定相是液体，试样是根据固定相对各组分溶解分配系数的差异来进行分 离时，则称之为分配色谱法，如气液色谱法属于此类。 离子交换色谱法：若固定相是一种离子交换树脂，试样是根据固定相对各组分的离子交 换能力的差异来进行分离时，则称之为离子交换色谱法。 凝胶色谱法：若固定相是一种分子筛或凝胶，共分离机理是按照固定相对各组分的分子 体积大小的差异而进行分离时，则称之为凝胶色谱法。 四、现代色谱技术 Tswett 发明的经典液相色谱方法，由于分离速度慢、效率低，长时间未引起重视。虽 然 40 年代出现纸色谱[paper chromatography(PC)]，50 年代产生了薄层色谱[thin-1ayer chromatography(TLC)]，然而色谱学成为分析化学的重要分枝学科，则是以气相色谱的产生、 发展为标志。有关色谱理论和技术上的创新，在色谱发展过程中形成了几次重大的飞跃。其 中最重要的贡献是 Martin 和 Synge 1941 年的实验和理论上的成就。他们首先提出 了色谱塔板理论，这是在色谱柱操作参数基础上模拟蒸馏理论，以理论塔板来表示分离效率， 定量地描述、评价色谱分离过程，第二，基于液-液逆流萃取原理，发展了液-液分配色谱； 第三，提出了色谱法进一步发展最有远见的顶言：其一是“流动相可用气体来代替，对分离 更有好处”；其二是“使用非常细颗粒的填料和柱两端施加较大的压差，应能得到最小的理
论板高”。前者预见了气相色谱的产生，1952年artin和Iames首次用气体作流动相，以 微量酸碱滴度作为检测手段，发明了气相色诺(gas chr0 graphy(GC)】,它给挥发性化合 物的分离测定带来了划时代的变革。 后者预见了高压液相色谱的产生，在60年代末期为) 们所实现。由于对现代色谐法的形成和发展所作的重大贡献，artin和Synge被授予195 年诺贝尔化学奖。 色谱学发展的另一个重要推动力是生产和技术上的需要。气相色谱法产生于生物化学领 域，Martin是一个生物学家，而气相色谱的大发展却在石油化工领域。本世纪中期，石油 开发、炼制及石油化工的出现和发展，迫切需要 种能分析多组分复杂混合物的 ,以 决石油及石油产品复杂成分的分析。气相色谱出现以前，对含有几十个到上百个成分的石油 馏分进行全分析，采用精密分馏配合光谱测定，一个样品需几个月乃至一年以上，耗时甚长。 气相色谱能满足复杂混合物分析的需要，迅速成为石油和石油化工的一种主要分析手段。石 油化工的发展又推动了气相色普，以其它仪器分折方法不能比拟的速度向前发展。到60年 代末，色谱速率理论产生后， 使气相色谱理论 、仪器设备等各方面日趋完善和成 熟。毛细管气相色谱的出现和发展，色谱柱效达到10 0理论塔板数，与高灵敏度的检测 器相结合，可以测定低于10级的痕量组分。60一70年代，气相色谱一质谱(GC-MS)、气相 色谐一傅里叶变换红外光谱(GC-FTI)等联用技术的成功，使色谱联用技术成为分离、鉴定、 剖析复杂混合物最有效的工具。用GC-S联用分析普通汽油中240个左右化合物，其中180 种得到鉴定。气相色谱应用范围已扩展到环境检测、医药卫生、农业食品、空间研究等领域 但是气相色谱也有各方面的技术限步 气相色谱仪 和周定相的工作温度只能到350 500℃，因此，高沸点化合物无法用气相色谱分析。生命科学、生物工程技术的发展，迫切 需要解决高沸点、强极性、热不稳定、大分子复杂混合物的分离分析课题。这种需要推动人 们重新致力于液相色谱研究，气相色谱理论和技术上的成就为液相色谱的发展创造了条件。 0任代中烟人们从气相高速点效 高灵铺度祖到启发，若毛克那经典被相色谱 的缺点，采用高压泵加快液体流动相的流动速号 :采用微粒固定相以提高柱效：设计高灵敏 度、死体积小的检测器。到1969年，在经典液相色谱基础上发展成高速、高效的现代液相 色谱法(modern liguid chromatography),一般称为高效液相色谱(high performance liguid chromatography,HPLC)、高压液相色谱(high pressure liquid chromatography,HPLC) 或高速液相色谱high speed liquid chr aDhw,HSLC)。作为现代色谱技术，推荐使 用高效液相色谱(LC)这一名称。现在，柱效超过10000个理论塔板数的15cm液相色谱料 已广泛用 于常规分析。最近十余年发展的微型柱高效液相色谱减少了使用价格贵而且污染 境的液体流动相，并且有可能探索新的检测方法。气相色谱使用的毛细管柱一股是200 300■内径：液体色谱毛细管柱需用小得多的柱尺寸，小至5一10m,而进样与检测器都要 求nL(纳升，101)级体积。 从鱼普学领域全局来看，50一60年代是以气相鱼谱为代表的大发展时期：0年代讲#入 以高效液相色谱为代表的现代色谱时期 80 三代以来，PLC的应用范围 文献数量已超过 GC。在较长时期内，色谱法主要应用在有机分析领域。1975年，离子色谱的出现和各种 属整合物色谱的迅速发展，正在改变者现代色谱学的面貌。色谱法已相当广泛地用于无机阴、 阳离子和金属元素的分离分析。与经典化学分析相比，它具有操作简单、快速、选择性好 灵嫩度高的优点。近几年，离子色谱成为发展最快的一个色曾分枝，可以预期，色谱法将成 为无机分析的重要分析方法之 70年代，计算机技术进入色谱领域，以现了计算机控制的全自动色谱仪，导致现代色 谱技术的又一重要发展一一智能色谱(chromatography with artificial intelligence)。 1981年，Dupont公司生产的能自动选择最佳方法的液相色谱仪“探索者”(Sentinel)问世 并相继出现了各种智能色谱研究报告。所谓智能色谱是根据色谱基础研究，利用计算机技术
论板高”。前者预见了气相色谱的产生，1952 年 Martin 和 James 首次用气体作流动相，以 微量酸碱滴度作为检测手段，发明了气相色谱[gas chromatography(GC)]，它给挥发性化合 物的分离测定带来了划时代的变革。后者预见了高压液相色谱的产生，在 60 年代末期为人 们所实现。由于对现代色谱法的形成和发展所作的重大贡献，martin 和 Synge 被授予 1952 年诺贝尔化学奖。 色谱学发展的另一个重要推动力是生产和技术上的需要。气相色谱法产生于生物化学领 域，Martin 是一个生物学家，而气相色谱的大发展却在石油化工领域。本世纪中期，石油 开发、炼制及石油化工的出现和发展，迫切需要一种能分析多组分复杂混合物的手段，以解 决石油及石油产品复杂成分的分析。气相色谱出现以前，对含有几十个到上百个成分的石油 馏分进行全分析，采用精密分馏配合光谱测定，一个样品需几个月乃至一年以上，耗时甚长。 气相色谱能满足复杂混合物分析的需要，迅速成为石油和石油化工的一种主要分析手段。石 油化工的发展又推动了气相色谱，以其它仪器分折方法不能比拟的速度向前发展。到 60 年 代末，色谱速率理论产生后，使气相色谱理论、实验技术、仪器设备等各方面日趋完善和成 熟。毛细管气相色谱的出现和发展，色谱柱效达到 l05－106 理论塔板数，与高灵敏度的检测 器相结合，可以测定低于 10－9 级的痕量组分。60－70 年代，气相色谱一质谱(GC-MS)、气相 色谱一傅里叶变换红外光谱(GC-FTIR)等联用技术的成功，使色谱联用技术成为分离、鉴定、 剖析复杂混合物最有效的工具。用 GC-MS 联用分析普通汽油中 240 个左右化合物，其中 180 种得到鉴定。气相色谱应用范围已扩展到环境检测、医药卫生、农业食品、空间研究等领域。 但是气相色谱也有各方面的技术限制。气相色谱仪和固定相的工作温度只能到 350 一 500℃，因此，高沸点化合物无法用气相色谱分析。生命科学、生物工程技术的发展，迫切 需要解决高沸点、强极性、热不稳定、大分子复杂混合物的分离分析课题。这种需要推动人 们重新致力于液相色谱研究，气相色谱理论和技术上的成就为液相色谱的发展创造了条件。 60 年代中期，人们从气相色谱高速、高效、高灵敏度得到启发，着手克服经典液相色谱法 的缺点，采用高压泵加快液体流动相的流动速率；采用微粒固定相以提高柱效；设计高灵敏 度、死体积小的检测器。到 1969 年，在经典液相色谱基础上发展成高速、高效的现代液相 色谱法(modern liquid chromatography)，—般称为高效液相色谱(high performance liquid chromatography，HPLC)、高压液相色谱 (high pressure liquid chromatography，HPLC) 或高速液相色谱(high speed liquid chromatography，HSLC)。作为现代色谱技术，推荐使 用高效液相色谱(HPLC)这一名称。现在，柱效超过 10000 个理论塔板数的 15cm 液相色谱柱 已广泛用于常规分析。最近十余年发展的微型柱高效液相色谱减少了使用价格贵而且污染环 境的液体流动相，并且有可能探索新的检测方法。气相色谱使用的毛细管柱—殷是 200－ 300µm 内径；液体色谱毛细管柱需用小得多的柱尺寸，小至 5—10µm，而进样与检测器都要 求 nL(纳升，10—9 L)级体积。 从色谱学领域全局来看，50 一 60 年代是以气相色谱为代表的大发展时期；70 年代进入 以高效液相色谱为代表的现代色谱时期。80 年代以来，HPLC 的应用范围、文献数量已超过 GC。在较长时期内，色谱法主要应用在有机分析领域。1975 年，离子色谱的出现和各种金 属螯合物色谱的迅速发展，正在改变着现代色谱学的面貌。色谱法已相当广泛地用于无机阴、 阳离子和金属元素的分离分析。与经典化学分析相比，它具有操作简单、快速、选择性好、 灵敏度高的优点。近几年，离子色谱成为发展最快的一个色谱分枝，可以预期，色谱法将成 为无机分析的重要分析方法之一。 70 年代，计算机技术进入色谱领域，以现了计算机控制的全自动色谱仪，导致现代色 谱技术的又—重要发展——智能色谱(chromatography with artificial intelligence)。 1981 年，Dupont 公司生产的能自动选择最佳方法的液相色谱仪“探索者”(Sentinel)问世， 并相继出现了各种智能色谱研究报告。所谓智能色谱是根据色谱基础研究，利用计算机技术
在先进的硬件、软件结合的基础上，解决色谱分析的主要技术关健，即最佳条件选择和色谱 定性、定量问题，从而能自动设计色谱分析方法。智能色谱将是新一代色谱仪器。 第三章薄层色谱法 薄层色谱法又称薄层层析法，是利用色谱原理在薄层板上对混合物中各组分进行分离、 纯化和分析的方法，是把吸附剂或载体均匀地铺在破璃板上形成厚度一致的薄层，在其下端 点加试样溶液后，放入底部带有溶剂（展开剂或移动相）的层析缸中，展开剂在黄层板上移动 一定高度，使样本中各组分得到 分离，通常是对难挥发的 并可溶 定的溶剂中的样品 组分进行分离，薄层色 苦属于液相色谱，是从柱色谱和纸色谱发展而来 的 ,兼有两者的特片 所用的固定相和常规柱色谱是相同的，但薄层用吸附剂要求粒度细，所以分离效率比柱色谱 高：谦层色谱和纸色普一样，属于不用色谱柱的“开放式”色谱，但分离速度更快，效率更 高，所需的设备简单易得，用于定性分析和半定量分析。1938年伊马洛夫(N.A.I2ai1o) 等首先用氧化铝、氧化镁在薄层板上分离植物成分， 1949年梅赫特.E.d)等首先 淀扮作为粘合剂 制性能稳定的薄后 1954 柯奇 (.G.Kirchner)等以 璃板作 支持体来制备薄层，并将薄层色谱用于农药残留分析，直到1957年德国斯塔尔（伦.sthl 改进了仪器设备，提出了吸附剂规格和操作方法后，较快地发展为目前的薄层色谱法，60 年代开始用于农药产品分析。 蒲层鱼法曾广泛用干农药残留分析，经层色进将农药有效成分与各种杂质分离后 与标准样品斑点进行面积比或吸光度比以求得样品中农药的残留量：但在农药的工业品分析 中，不使用薄层色增法直接测定其含量，因为在薄层板上直接定量的方法如色阶比色法和 层扫描仪对斑点原位定量法等所得的结果，误差比较大，又由于薄层均匀度和点样器的重复 性较差。测定结果的精密度不能满足工业分析要求。在农药常量分析中只是作为分离的手段， 将薄层色碧法与其它检测方法连用，利用满层色曾将农药有效成分与杂质分离，再使用滴定 去、极法、可见和紫外分光光度法等」 可以获得满意的结果。而薄层滴定法（或称薄层 化学法)不需要贵重仪器 在 一般实验室均可进行，测定时不 需要农药标 样 而且还可用 农药标准品的定值。薄层色谱法设备简单、易得、所需费用少，步骤简单，快速，根据样品 性质选择吸附剂、展开剂或不同展开剂组合等，可对许多类型的农药工业品或制剂进行分离。 薄层色谱法的特点是：①展开时间短： 一般只需十至几十分钟：②分离能力强，谐带集 中：③灵敏度高， 样品量很少时，点样几-几十微克即可以讲行定性：④品色方伸：⑤仪墨 简单， 操作方 、原理 按分离机制可以分为吸附、分配、离子交换及凝胶色谱法等，后两者在农药分析中极少 应用，分配色谱法是利用农药中各组分在固定相和移动相中不同的溶解度（或分配系数）而形 成不同的迁移率来进行分离的。正相薄层分配色谱法是以纤维素或经水、缓冲液、极性有机 溶剂处理过的硅胶为周定相，使用极性较弱的溶剂为移动相，对于极性较小的组分有较大的 比移值：反相薄层分配色谱法是使用硅酮、石腊等非极性溶剂处理过的硅胶或纤维素作固 相，其极性很小，使用极性较强的溶剂为移动相，因此极性强的组分有较大的比移值，分 色普法在农药分折中亦用得不多。 在农药分析中主要使用吸附薄层色谱法，其原理是由于样本各组分的理化性质不同，它 们在吸附剂（或固定相）上的吸附作用不同，在展开剂（或移动相）中的洗脱作用（溶解度）亦不 同，各组分随展开剂由原点向预定的前沿移动时，在两相间反复进行吸 和解吸 吸附 的成分难于被展开剂溶解下来，移动速度小.吸附弱的成分较易被展开剂解吸附.移动速度 较大，移动速度的差别，使各成分分离，在连续不断的多次吸附和解吸附过程中，分离效率 是比较高的，各成分经展开后在薄层板上迁移距离的数值，可用比移值(R值)来表示，即试
在先进的硬件、软件结合的基础上，解决色谱分析的主要技术关键，即最佳条件选择和色谱 定性、定量问题，从而能自动设计色谱分析方法。智能色谱将是新一代色谱仪器。 第三章 薄层色谱法 薄层色谱法又称薄层层析法，是利用色谱原理在薄层板上对混合物中各组分进行分离、 纯化和分析的方法，是把吸附剂或载体均匀地铺在破璃板上形成厚度一致的薄层，在其下端 点加试样溶液后，放入底部带有溶剂(展开剂或移动相)的层析缸中，展开剂在薄层板上移动 至一定高度，使样本中各组分得到分离，通常是对难挥发的、并可溶于一定的溶剂中的样品 组分进行分离，薄层色谱属于液相色谱，是从柱色谱和纸色谱发展而来的，兼有两者的特点， 所用的固定相和常规柱色谱是相同的，但薄层用吸附剂要求粒度细，所以分离效率比柱色谱 高；薄层色谱和纸色谱一样，属于不用色谱柱的“开放式”色谱，但分离速度更快，效率更 高，所需的设备简单易得，用于定性分析和半定量分析。1938 年伊马洛夫(N.A.Izmailov) 等首先用氧化铝、氧化镁在薄层板上分离植物成分，1949 年梅赫特(J.E.Mcinhard)等首先 添加淀扮作为粘合剂研制性能稳定的薄层，1954 年柯奇纳(J.G.Kirchner)等以玻璃板作为 支持体来制备薄层，并将薄层色谱用于农药残留分析，直到 1957 年德国斯塔尔(E.stahl) 改进了仪器设备，提出了吸附剂规格和操作方法后，较快地发展为目前的薄层色谱法，60 年代开始用于农药产品分析。 蒲层色谱法曾广泛用于农药残留分析，经薄层色谱将农药有效成分与各种杂质分离后， 与标准样品斑点进行面积比或吸光度比以求得样品中农药的残留量；但在农药的工业品分析 中，不使用薄层色谱法直接测定其含量，因为在薄层板上直接定量的方法如色阶比色法和薄 层扫描仪对斑点原位定量法等所得的结果，误差比较大，又由于薄层均匀度和点样器的重复 性较差。测定结果的精密度不能满足工业分析要求。在农药常量分析中只是作为分离的手段， 将薄层色谱法与其它检测方法连用，利用薄层色谱将农药有效成分与杂质分离，再使用滴定 法、极谱法、可见和紫外分光光度法等，可以获得满意的结果。而薄层-滴定法(或称薄层- 化学法)不需要贵重仪器，在一般实验室均可进行，测定时不需要农药标样，而且还可用于 农药标准品的定值。薄层色谱法设备简单、易得、所需费用少，步骤简单，快速，根据样品 性质选择吸附剂、展开剂或不同展开剂组合等，可对许多类型的农药工业品或制剂进行分离。 薄层色谱法的特点是：①展开时间短；一般只需十至几十分钟；②分离能力强，谐带集 中；③灵敏度高，样品量很少时，点样几-几十微克即可以进行定性；④显色方便；⑤仪器 简单，操作方便。 一、原理 按分离机制可以分为吸附、分配、离子交换及凝胶色谱法等，后两者在农药分析中极少 应用，分配色谱法是利用农药中各组分在固定相和移动相中不同的溶解度(或分配系数)而形 成不同的迁移率来进行分离的。正相薄层分配色谱法是以纤维素或经水、缓冲液、极性有机 溶剂处理过的硅胶为固定相，使用极性较弱的溶剂为移动相，对于极性较小的组分有较大的 比移值；反相薄层分配色谱法是使用硅酮、石腊等非极性溶剂处理过的硅胶或纤维素作固定 相，其极性很小，使用极性较强的溶剂为移动相，因此极性强的组分有较大的比移值，分配 色谱法在农药分析中亦用得不多。 在农药分析中主要使用吸附薄层色谱法，其原理是由于样本各组分的理化性质不同，它 们在吸附剂(或固定相)上的吸附作用不同，在展开剂(或移动相)中的洗脱作用(溶解度)亦不 同，各组分随展开剂由原点向预定的前沿移动时，在两相间反复进行吸附和解吸附，吸附强 的成分难于被展开剂溶解下来，移动速度小．吸附弱的成分较易被展开剂解吸附．移动速度 较大，移动速度的差别，使各成分分离，在连续不断的多次吸附和解吸附过程中，分离效率 是比较高的，各成分经展开后在薄层板上迁移距离的数值，可用比移值(Rf 值)来表示，即试
样移动的速度与展开剂移动速度之比。 比移值R,值=农药谱带中心至原点的距离(c 展开剂前沿至原点的距离(cm) 原点即在满层板上点加样本的位置，一般在玻板下瑞约2m处。展开剂前沿是指展开剂 移动的终止位置，同一农药在相同展开剂、吸附剂及相同环境条件下的比移值是不变的，可 以作为农药定性的依据。影响分离效率的因素主要有以下4点： )展开剂的选择和移 定吸附剂上移动的速度与其极性和粘度有 关，因此选择合适的溶剂或混合溶剂作展开剂达到适宜的展开速度是很重要的。 (2)吸附剂的颗粒大小：吸附剂颗粒小，分离效率好：但颗粒小，展开速度慢，延长展 开时间会增加分子横向扩散或拖尾现象，影响分离效率：为了获得较好的分离，吸附剂颗粒 大小与展开的长度要协调好：如题粒大展开剂推动过速而影响分离效果，侧展开距离要延长， 市售预制板颗拉直径为10一15μm,预制的高效薄层板的直径为5一7um 自制板所用的吸 附剂为30μm或更大 (3)合适的展开距离，吸附剂颗粒在30um时，展开距离以10一15Cm为最适宜 (4)点样时应使用样本浓缩液，样点的直径尽可能小。如点样成条状、测其宽度应空： 即一边点样一边用吹风机吹干，可提高分离效率。点样距板瑞2m,板的点样一瑞浸在展开 剂中C 薄层色谱法根据铺板方式可分为干式法和湿式法两种 ,干式法制板容易 展开时间短 色谱带易取下，试样负载量大，用于样本纯化，但因吸附剂固着性差，涂层易剥落，其分离 能力与重复性均不如湿式法，已不常用。在农药分析中主要使用温式法铺板。 前已述及薄层吸附色谱法主要是利用农药各组分在吸附剂和展开剂中的可逆平衡以及 吸附剂对不同物质吸附力的差异，因此吸附剂和展开剂的选择是吸附色谱成败的关键。 吸附 对吸附剂的基本要求是：①表面积大的、内部是多孔颗粒状的固体物。②具有较大的吸 附表面和一定的吸附能力，吸附后又很容易用溶剂把样品成分从表面解吸附下米，即具有可 逆的吸附性，使样品各组分达到预期的分离。③与展开剂和样品中各组分不起化学反应，在 展开剂中不溶。④吸附剂的细度要求在约30一70m之间(200一300日)。 吸附剂的种类很多，如淀粉、菊根扮、滑石、碳酸钙、碳酸镁、硅胶、氧化铝、活性碳 纤维素和聚酰胺等，但常用的吸附剂主要 是硅胶和氧化铝 硅胶是由硅酸钠溶液中加入盐酸而得的溶胶沉淀，经部分脱水而形成无定形名孔固休， 具有微酸性，吸附能力较氧化铝稍弱，但它的线性负载量大，朗分离的物质类别很多，几乎 所有农药部可用它来分离，不话于分离强碱性物质。陆胶以SO·XHO表示，具有多孔性 的硅氧交链结 其骨架表面有很多硅醇基( 0用，能吸附多量水分 此种表面吸 水称为“自由水”，当加热到20℃左右，能可逆地被除去，吸附剂具有各种不同的吸附力， 这种性质称为活性度，硅胶的活性度与含水量有关，含水量高则吸附力减弱，活性降低（表 3一1)：当“自由水”含量高达17%以上时，吸附能力极低，但可作为分配色谱法的载体 在一定温度下加热除去“自由水”，可以使硅胶的活性提高，而加强吸附力，称为活化。交 链结构内部有的水称为“结构水”，于高温加热，将不可逆地失去“结构水”，由硅醇结构 变为硅氧环结构（川）。由于硅胶的吸附力主要与硅醇基数量有关，加热温度过高，吸附能力 反而降低：硅胶常以下列二种形式存在： ≡Si-0H 三8i一0一Si 硅醇基(I) 硅氧环结构（Ⅱ）
样移动的速度与展开剂移动速度之比。 f 农药谱带中心至原点的距离(cm) 比移值(R 值)＝ 展开剂前沿至原点的距离(cm) 原点即在薄层板上点加样本的位置，一般在玻板下端约 2cm 处。展开剂前沿是指展开剂 移动的终止位置，同一农药在相同展开剂、吸附剂及相同环境条件下的比移值是不变的，可 以作为农药定性的依据。影响分离效率的因素主要有以下 4 点： (1)展开剂的选择和移动速度：展开剂在一特定吸附剂上移动的速度与其极性和粘度有 关，因此选择合适的溶剂或混合溶剂作展开剂达到适宜的展开速度是很重要的。 (2)吸附剂的颗粒大小：吸附剂颗粒小，分离效率好；但颗粒小，展开速度慢，延长展 开时间会增加分子横向扩散或拖尾现象，影响分离效率；为了获得较好的分离，吸附剂颗粒 大小与展开的长度要协调好；如颗粒大展开剂推动过速而影响分离效果，则展开距离要延长， 市售预制板颗拉直径为 10—15µm，预制的高效薄层板的直径为 5—7µm，自制板所用的吸 附剂为 30µm 或更大一些。 (3)合适的展开距离，吸附剂颗粒在 30µm 时，展开距离以 10—15cm 为最适宜。 (4)点样时应使用样本浓缩液，样点的直径尽可能小，如点样成条状、则其宽度应窄， 即一边点样一边用吹风机吹干，可提高分离效率。点样距板端 2cm，板的点样一端浸在展开 剂中 lcm。 薄层色谱法根据铺板方式可分为干式法和湿式法两种，干式法制板容易，展开时间短， 色谱带易取下，试样负载量大，用于样本纯化，但因吸附剂固着性差，涂层易剥落，其分离 能力与重复性均不如湿式法，已不常用。在农药分析中主要使用温式法铺板。 前已述及薄层吸附色谱法主要是利用农药各组分在吸附剂和展开剂中的可逆平衡以及 吸附剂对不同物质吸附力的差异，因此吸附剂和展开剂的选择是吸附色谱成败的关键。 二、吸附剂 对吸附剂的基本要求是：①表面积大的、内部是多孔颗粒状的固体物。②具有较大的吸 附表面和一定的吸附能力，吸附后又很容易用溶剂把样品成分从表面解吸附下来，即具有可 逆的吸附性，使样品各组分达到预期的分离。③与展开剂和样品中各组分不起化学反应，在 展开剂中不溶解。④吸附剂的细度要求在约 30 一 70 µm 之间(200 一 300 目)。 吸附剂的种类很多，如淀粉、菊根扮、滑石、碳酸钙、碳酸镁、硅胶、氧化铝、活性碳、 纤维素和聚酰胺等，但常用的吸附剂主要是硅胶和氧化铝。 (一)硅 胶 硅胶是由硅酸钠溶液中加入盐酸而得的溶胶沉淀，经部分脱水而形成无定形多孔固体， 具有微酸性，吸附能力较氧化铝稍弱，但它的线性负载量大，朗分离的物质类别很多，几乎 所有农药部可用它来分离，不适于分离强碱性物质。硅胶以 SiO2·XH2O 表示，具有多孔性 的硅氧交链结构，其骨架表面有很多硅醇基(I)(≡Si—OH)，能吸附多量水分，此种表面吸附 水称为“自由水”，当加热到 l20℃左右，能可逆地被除去，吸附剂具有各种不同的吸附力， 这种性质称为活性度，硅胶的活性度与含水量有关，含水量高则吸附力减弱，活性降低(表 3—1)；当“自由水”含量高达 17％以上时，吸附能力极低，但可作为分配色谱法的载体。 在一定温度下加热除去“自由水”，可以使硅胶的活性提高，而加强吸附力，称为活化。交 链结构内部有的水称为“结构水”，于高温加热，将不可逆地失去“结构水”，由硅醇结构(I) 变为硅氧环结构(Ⅱ)。由于硅胶的吸附力主要与硅醇基数量有关，加热温度过高，吸附能力 反而降低；硅胶常以下列二种形式存在： ≡Si－OH ≡Si－O－Si≡ 硅醇基(Ⅰ) 硅氧环结构(Ⅱ)
表3一1硅胶、氧化铝的含水量与活性关系 活性级别 硅胶含水量(%) 氧化铝含水量(%) 0 3 15 6 25 8 用于薄层色谱的硅胶制剂有以下几种类型： 硅胶H一一为不加粘合剂的纯硅胶： 硅胶亚一一加有荧光指示剂的硅胶H: 硅胶G一硅胶H个混有1B%左右的石音粘合剂(CaS0,0): 硅胶GF一一加有荧光指示剂的硅胶G (二)氧 化铝 氧化铝有酸性、中性和碱性，在薄层色谱中选用中性氧化铝，色谱用氧化铝按含水量多 少分为5级，如表3一山。含水量多，活性级别大，吸附性能小，在一定温度下加热除去水分 可以使氧化铝的活性提高而加强吸附力 如在 马福炉内，加热 可得活性在I级 氧化铝，使用时加入一定量的水分，可使活性降低，称为脱活。氧化铝常用于中性和碱性 药的分离，其作用机理尚不清，有人认为其表面吸附了水形成铝羧基，亦是以氢键作用吸附 其它化合物，但当氧化铝高温加热至800℃，表面羟基已不存在，吸附活性反而增加，所以 推测它可能是通过A】一0键而起吸附作用的，常用的氧化铝制剂与硅胶相似，有氧化铝H、 氧化铝H亚、氧化铝G和氧化铝GF等 )吸附剂的细度 吸附剂颗粒大小对层析速度、分离效果及R值有明显的影响，颗粒太大，表面积小， 吸附量降低，展开速度过快而分离效果不好，颗粒太小则层析速度过慢，易出现拖尾或横向 扩散等现象，吸附剂的细度在30一50m较好。 三、展开剂的选配 在选择展开剂时，应从被测物质的性质，吸附剂的活性和溶剂的极性三方面考虑。 (一)被侧物质的结构与性质 在吸附剂表面上所吸附的分子数量的多少，决定于吸附剂表面分子和被吸附物质分子之 间亲和力的大小，这种亲和力的差异与被吸附物质的化学结构有关，吸附色谱所选用的吸附 剂如陆胶和氧化铝都是极性吸附剂，与有机分子如农药之间的亲和力主要是静电九防 力和氢健作用力。在硅胶或氧化铝的极性表面与极性 合物 与非极性化 合物分子相互作用。使非极性分子产生诱导偶极，因为分子互相吸引，这种作用力是诱导力： 此外吸附剂表面羟基可以与化合物形成氢健，由此可见，极性大的化合物可以很容易被吸附 剂吸附，需要极性溶剂才能使之解吸附而向前推动：如化合物是弱极性的，则不易被吸附剂 吸附：被测物质的结构不同，其极性亦不同，化合物中各种官能团的极性由小到大的次序为： 烷经（一C日：，一CH 一)<烯烃（一CH=CH一）<醚类 -OCH,一OCHh一)<硝基化合 物（一NO)<二甲胺一N(CHh<酯类（一COOR)<酮类( C=0)<醛类-C0K 硫醇（一SHD<胺类（一NH)<酰胺( -NH-C-CH3)<醇类一OH<酚类Ar一OH<
表 3—1 硅胶、氧化铝的含水量与活性关系 活性级别 硅胶含水量（％） 氧化铝含水量（％） Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 0 5 15 25 38 0 3 6 10 15 用于薄层色谱的硅胶制剂有以下几种类型： 硅胶 H——为不加粘合剂的纯硅胶； 硅胶 HF——加有荧光指示剂的硅胶 H； 硅胶 G——硅胶 H 个混有 13％左右的石膏粘合剂 1 2 4 2 (CaSO H O) ； 硅胶 GF——加有荧光指示剂的硅胶 G (二)氧 化 铝 氧化铝有酸性、中性和碱性，在薄层色谱中选用中性氧化铝，色谱用氧化铝按含水量多 少分为 5 级，如表 3—l。含水量多，活性级别大，吸附性能小，在一定温度下加热除去水分 可以使氧化铝的活性提高而加强吸附力，如在 400℃马福炉内，加热 6h，可得活性在 I 级的 氧化铝，使用时加入一定量的水分，可使活性降低，称为脱活。氧化铝常用于中性和碱性农 药的分离，其作用机理尚不清，有人认为其表面吸附了水形成铝羧基，亦是以氢键作用吸附 其它化合物，但当氧化铝高温加热至 800℃，表面羟基已不存在，吸附活性反而增加，所以 推测它可能是通过 A1 一 O 键而起吸附作用的。常用的氧化铝制剂与硅胶相似，有氧化铝 H、 氧化铝 HF、氧化铝 G 和氧化铝 GF 等。 （三）吸附剂的细度 吸附剂颗粒大小对层析速度、分离效果及 Rf 值有明显的影响，颗粒太大，表面积小， 吸附量降低，展开速度过快而分离效果不好，颗粒太小则层析速度过慢，易出现拖尾或横向 扩散等现象，吸附剂的细度在 30 一 50µm 较好。 三、展开剂的选配 在选择展开剂时，应从被测物质的性质，吸附剂的活性和溶剂的极性三方面考虑。 (一)被测物质的结构与性质 在吸附剂表面上所吸附的分子数量的多少，决定于吸附剂表面分子和被吸附物质分子之 间亲和力的大小，这种亲和力的差异与被吸附物质的化学结构有关，吸附色谱所选用的吸附 剂如硅胶和氧化铝都是极性吸附剂，与有机分子(如农药)之间的亲和力主要是静电力、诱导 力和氢键作用力。在硅胶或氧化铝的极性表面与极性化合物分子间存在静电力；与非极性化 合物分子相互作用。使非极性分子产生诱导偶极，因为分子互相吸引，这种作用力是诱导力； 此外吸附剂表面羟基可以与化合物形成氢键，由此可见，极性大的化合物可以很容易被吸附 剂吸附，需要极性溶剂才能使之解吸附而向前推动；如化合物是弱极性的，则不易被吸附剂 吸附；被测物质的结构不同，其极性亦不同，化合物中各种官能团的极性由小到大的次序为： 烷烃(一 CH3，一 CH2 一)＜烯烃(一 CH＝CH 一)＜醚类(一 OCH3，一 OCH2 一)＜硝基化合 物(一 NO2)＜二甲胺一 N(CH3)2＜酯类(一 COOR)＜酮类( C O )＜醛类(一 CHO)＜ 硫醇(一 SH)＜胺类(一 NH2)＜酰胺( C CH3 O NH )＜醇类(一 OH)＜酚类(Ar 一 OH)＜
羧酸类（一C00田。化合物中双健或共钜双健多，则吸附力增大 二)吸附剂的性能 分离弱极性的化合物，因不易被吸附剂吸附 须选用含水量少、活性大的吸附剂，反之 分离极性强的物质，须选用含水量多、活性小的吸附剂。吸附剂的活性【级>Ⅱ级>Ⅲ级 >V级>V级，如表3-1所示。 二)据开和的洗适 在一般情况下，农药的极性是固定的，吸附剂硅胶或氧化铝亦是固定的，但可以改变其 活性，要想使待分离物质 薄层板上得到合适的比移值，主要是通过 合适的展开剂，展 开剂的解吸附能（或洗脱能力）主要是由它的极性决定的，极性大的溶剂，溶出能力强，在 薄层板上能把农药推进得远些，R值亦大：如使用一种展开剂，R值太小时，可换用极性 较大的溶剂或在原来的展开剂中加入一定量另一种极性较大的溶剂去展开，即用单一溶剂展 开洗脱效果不好时，可加入一定量极性溶剂。在选择展开剂试验时，最好利用小型薄层板， 可以节省试剂和溶剂 各种镕剂的极性次序如下：石油醚、己烷<环己烷<苯<甲苯<氯仿<乙醚<乙酸乙 <丙酮<乙醇<甲醇<甲酰胺<水<乙酸。展开剂的正确选择是使农药有效成分与杂质分良 的关键，前已术及，可以使用单一溶剂，也可用两种或两种以上溶剂。如果分离非极性或中 等极性的农药，首先选用与它极性相当的溶剂，如正己烷、装等，使农药能随展开剂向上移 动或洗一个极性的溶加丙相甲醇等来调节，加分离极性农药。以极性溶剂为居 液，用弱极性溶剂来调节其极性，有时要根据农药所合的杂质来选择展开剂。如采用薄层溪 化法测定氧乐果含量时，以硅胶G制板，使用苯：丙酮(2：3)作展开剂。分离效果不理想 靠近氧乐果的两个杂质未能分开：改用氯仿：冰醋酸(8：2)作为展开剂时，可将各种杂质分 开，见图3一1。 农药样品最性 园品餐纸在线款9餐用32衣药形品、受器剂和民开剂三者关系用 造层色进中，农药样品、吸附剂和展开剂构成了色普系统。展开剂和试样都具有不后 的极性 三者的关系可按图3一2来确定。设图中的黑三角足可以旋 转的， 一角对准农药 样品时，其它两角分别指出应该选用的吸附剂活性级别和展开剂极性强弱，如分离极性弱的 试样时，必须选用含水量低吸附力强的即活性级别！一Ⅱ的吸附剂和选用弱极性展开剂：相 反，分离极性强的试样，则可用吸附力低的吸附剂和强极性溶剂。所以要将农药样木与杂质 分离，必须洗择合活的吸附剂和展开剂。 在农药分析中，薄层色谱仅仅是分离手段，要求展开剂不能对以后的测定方法产生干扰。 如使用薄层-银量法测定农药中所含的氯时，应尽 量避免使用三氯甲烷、二氯甲烷等溶剂。 四、簿层板的制备 将吸附剂均匀地铺在玻板上成为厚度一致的薄层，薄层质量的优劣是分离测定成败的关 键。玻板厚度为2一3mm,可选用表面光滑平整的窗玻璃，其规格根据需要而定，如20×15
羧酸类(一 COOH)。化合物中双键或共轭双键多，则吸附力增大。 (二)吸附剂的性能 分离弱极性的化合物，因不易被吸附剂吸附，须选用含水量少、活性大的吸附剂，反之， 分离极性强的物质，须选用含水量多、活性小的吸附剂。吸附剂的活性 I 级＞Ⅱ级＞III 级 ＞Ⅳ级＞Ⅴ级，如表 3－1 所示。 (三)展开剂的选择 在一般情况下，农药的极性是固定的，吸附剂硅胶或氧化铝亦是固定的，但可以改变其 活性，要想使待分离物质在薄层板上得到合适的比移值，主要是通过选择合适的展开剂，展 开剂的解吸附能力(或洗脱能力)主要是由它的极性决定的，极性大的溶剂，溶出能力强，在 薄层板上能把农药推进得远些，Rf 值亦大；如使用一种展开剂，Rf 值太小时，可换用极性 较大的溶剂或在原来的展开剂中加入一定量另一种极性较大的溶剂去展开，即用单一溶剂展 开洗脱效果不好时，可加入一定量极性溶剂。在选择展开剂试验时，最好利用小型薄层板， 可以节省试剂和溶剂。 各种镕剂的极性次序如下：石油醚、己烷＜环己烷＜苯＜甲苯＜氯仿＜乙醚＜乙酸乙酯 ＜丙酮＜乙醇＜甲醇＜甲酰胺＜水＜乙酸。展开剂的正确选择是使农药有效成分与杂质分离 的关键，前已述及，可以使用单一溶剂，也可用两种或两种以上溶剂。如果分离非极性或中 等极性的农药，首先选用与它极性相当的溶剂，如正己烷、苯等，使农药能随展开剂向上移 动或可选一个极性较强的溶剂如丙酮、甲醇等来调节；如分离极性农药，则以极性溶剂为底 液，用弱极性溶剂来调节其极性，有时要根据农药所合的杂质来选择展开剂。如采用薄层溴 化法测定氧乐果含量时，以硅胶 G 制板，使用苯∶丙酮(2∶3)作展开剂。分离效果不理想、 靠近氧乐果的两个杂质未能分开；改用氯仿∶冰醋酸(8∶2)作为展开剂时，可将各种杂质分 开，见图 3—1。 在薄层色谱中，农药样品、吸附剂和展开剂构成了色谱系统，展开剂和试样都具有不同 的极性，三者的关系可按图 3—2 来确定。设图中的黑三角足可以旋转的，当一角对准农药 样品时，其它两角分别指出应该选用的吸附剂活性级别和展开剂极性强弱，如分离极性弱的 试样时，必须选用含水量低吸附力强的即活性级别 I—Ⅱ的吸附剂和选用弱极性展开剂；相 反，分离极性强的试样，则可用吸附力低的吸附剂和强极性溶剂。所以要将农药样本与杂质 分离，必须选择合适的吸附剂和展开剂。 在农药分析中，薄层色谱仅仅是分离手段，要求展开剂不能对以后的测定方法产生干扰。 如使用薄层-银量法测定农药中所含的氯时，应尽量避免使用三氯甲烷、二氯甲烷等溶剂。 四、簿层板的制备 将吸附剂均匀地铺在玻板上成为厚度一致的薄层，薄层质量的优劣是分离测定成败的关 键。玻板厚度为 2—3mm，可选用表面光滑平整的窗玻璃，其规格根据需要而定，如 20×15