漲知識哦!譜析分享:色譜分離的基本原理及分類
色譜分離過程是被分離的樣品(混合物),在兩相間進(jìn)行分配,其中一相固定不動的,稱為固定相。另一相是流動的,稱為流動相或移動相。混合物借助流動相的推動,順流動相的流向而遷移。混合物各組分遷移的速度取決于各組分在固定相和流動相之間的分配系數(shù)(對氣-液分配色譜)或吸附能(氣-固吸附色譜)。分配系數(shù)大的或吸附能大的組分停留在固定相中時間長,從色譜柱中流出的時間晚。分配系數(shù)或吸附能小的組分在固定相中停留時間短,先從柱中流出。從而使混合物中各個組分得以分離。為此,分配系數(shù)或吸附能的差異是色譜分離的前提。在所確定的色譜體系,組分之間如果沒有分配系數(shù)或吸附能的差異,這些組分就彼此不能分離。重疊流出柱(即為一個色譜峰)。各組分的分配系數(shù)或吸附能的差異越大,越容易分離,反之就難分離。
色譜方法的類型繁多,從流動相的狀態(tài)分,可分為氣相色譜和液相色譜兩大類。氣相色譜多以小分子量的惰性氣體作為流動相(如氮、氦、氬)。固定相是液體或固體。無論液體或固體固定液都是以擔(dān)載在多孔固體物質(zhì)表面的形式存在。被分析樣品在色譜柱遷移過程是氣態(tài)或蒸氣態(tài)。適合分析氣體或低沸點(diǎn)化合物。采用適當(dāng)?shù)倪M(jìn)樣技術(shù)和程序升溫技術(shù),能分析較高沸點(diǎn)的化合物,配合裂解技術(shù)也可分析高聚物。性能好的色譜儀柱箱溫度可達(dá)到450℃,只要在這個溫度范圍內(nèi),蒸氣壓不小于0.2毫米汞柱,熱穩(wěn)定性好的化合物多都可以用氣相色譜法分析。從分離機(jī)理看又可以分為氣-固吸附和氣-液分配型兩類。
液相色譜法的流動相是液體。不同的分離機(jī)理,可選用不同的液體作為流動相,如不同極性的有機(jī)溶劑。不同極性溶劑與水的混合溶液。不同pH值的緩沖溶液等。固定相有多孔吸附型固體、液體擔(dān)載在固體基質(zhì)或化學(xué)鍵合在固體基質(zhì)微粒上、離子交換劑等微粒。液相色譜可分析各種有機(jī)化合物、離子型無機(jī)化合物及熱不穩(wěn)定具有生物活性的生物大分子。
總之,氣相色譜是一種能夠快速分離復(fù)雜混合物中各個組分的技術(shù)。分離過程是在氣相中進(jìn)行的,通過檢測器將柱流出物轉(zhuǎn)換成電信號,從這些電信號擁有定性定量的信息。
本資料主要涉及氣相色譜的有關(guān)問題。
為使初學(xué)者對色譜過程有一個感性的認(rèn)識,讓我們將色譜過程比擬為水上貨運(yùn)航行過程:
假設(shè)有三艘載貨船以河水流速,沿1000米長河床順?biāo)叫校克掖匕渡闲敦浀娜蝿?wù)不同,其中A船沿岸航行無上卸貨任務(wù),以河水流速航行至終點(diǎn);B船只有兩次靠岸卸貨任務(wù);C船沿岸上卸貨*多,需停靠10次。假設(shè)河水流速50米/分,船每次停靠費(fèi)時5分鐘。很容易算出,A船20分鐘后抵達(dá)終點(diǎn); B船30分鐘;C船70分鐘才能達(dá)到終點(diǎn)。不難理解,三艘船雖然都以同樣的速度航行,但它們花費(fèi)在停靠岸的時間不同,所以到達(dá)時間不同。
我們可以把1000米的河床比擬成色譜柱,沿岸堆放的貨物好比固定液,水流就好比載氣。(當(dāng)然這樣的比擬并不十分確切)