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色谱原理


图1 Tswett实验示意图

色谱是一项将混合样品分离为几种单独成分的技术。色谱技术最早是用来分离并回收(分离并提纯)一种样品的成分。如今成熟的色谱技术通常用来进行分离和定量样品成分。 色谱法(chromatography)一词是由俄国植物学家Tswett发明的。Tswett说明了以下现象:当石油醚和一种植物提取液通过一个填充碳酸钙粉末的柱型玻璃管时,几种色素被分离了出来,如图1所示。Tswett就把此分析法命名为“Chromatographie(色谱法)”。Chromatographie是由chroma和 graphos组合而成。在希腊语里,这两个词的意思分别为“颜色”和“绘画”的意思。

“色谱法”是指一种分离技术,而“色谱仪”是指一种执行色谱分析的系统。作为可得到的分离结果,信号强度随时间而变化的图形,被称作“色谱图”。 如下表1所示,色谱法通常有气相色谱法和液相色谱法两种,它们是利用组分在流动相和固定相之间的分离原理不同而命名的分类方法。

表1 色谱法类型

流动相 固定相 分析法 样品类型
气体 固体/液体 气相色谱法(GC) 常温下为气体的样品和加热时蒸发的样品。
  • 石化产品、香水、稀释剂等有气味样品通常使用气相色谱法分析。
  • 高分子量化合物需经热分解后检测。
液体 固体/液体 液相色谱法(LC) 液体样品和可溶于溶剂的固体样品。
  • 与气相色谱法相比,液相色谱法检测的范围更广。
  • 高分子量化合物,如可溶于溶剂也可被分析。

虽然气相色谱法和液相色谱法目的用途相同(如分离和定量),但由于样品的分离条件不同,检测对象也不尽相同。固定相通常指色谱柱(填料),而流动相通常指载入样品倒色谱柱的媒介物,而在液相色谱中的流动相是指洗脱液。

样品成分在色谱柱内是如何分离的?样品成分的移动速度取决于其和固定相或流动相是否具有亲合力。这种亲合力有各种作用:例如吸收、分配、离子交换等。
如图2所示,成分与流动相的亲合力相比与固定相更高,移动速度更快。而与固定相具有更高亲合力的成分则较迟从色谱柱中洗脱出来。 各种成分从色谱柱内出现的次序和分辨率取决于选取的固定相和流动相的类型。

HPLC代表什么?

HPLC是高效液相色谱仪的英文缩写。高效液相色谱仪采用泵强力注射流动相,因此,与传统的色谱仪相比,具有高效、高效分析的特点。近年来,采用耐高压设备进行超高效分析的仪器引起广泛关注。UHPLC逐渐成为超高效液相色谱分析仪的英文缩写。


图2.分离示意图

色谱法是建立在相同测定条件下,从成分被载入色谱柱到该成分洗脱出来的时间是恒定这一原理。这一特性可用于进行定性和定量分析。我们在此通过分析饮料中含有的一种叫阿斯巴甜的甜味剂来说明这类分析。

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