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氣相與液相的用途區別

2016年07月01日 12:30


 

本文簡述了色譜法的分離原理,比較氣相色譜法和液相色譜法的不同特點,并對它們的應用進行概括。
  關鍵詞氣相色譜法液相色譜法特點應用
  1、色譜法是一種高效的分離技術。其原理是利用欲分離的諸組分在兩相間的分配有差異(即有不同的分配系數),當兩相作相對運動時,這些組分在此兩相中的分配反復進行,從幾千次到百萬次,即使組分的分配系數只有微小差異,隨著流動相移動卻可以有明顯的差距,最后使這些組分都得到分離。應用這種分離技術,并對組分進行測定的方法,就是色譜分析法,簡稱為色譜法。
  色譜法的兩相作相對運動時,其中一相是移動的,稱為流動相:另一相是固定的,稱為固定相。根據流動相是氣體還是液體,色譜法分成兩大類:用氣體作為流動相的稱為氣相色譜法,用液體作為流動相的稱為液相色譜法。
  在現代樣品成分分析中,氣相色譜和液相色譜(特別是高效液相色譜)都是普遍采用的分析方法。
  另一方面,氣相色譜和液相色譜之間存在著許多不同之處,它們有不同的特性。這些不同的特性,決定了它們的應用范圍也有所不同。
  氣相色譜法的特點氣相色譜法出現至今已經經歷了幾十個春秋,成為分離科學中較為成熟、使用最普遍、運行最容易的一種分離分析方法。它具有以下幾個
  特點:一、分離效率高,分離速度快,操作簡便。由于氣體粘度小,用其作為流動相時樣品組分在兩相之間可很快進行分配:氣體通過盛有固定相管柱的阻力小,因此分離速度快。一根長幾米(的色譜柱,一般可有幾千個理論塔板,對于長柱,甚至有一百多萬個理論塔板,這樣就可使一些分配系數很接近的、難以分離的物質,經過多次分配平衡,得到分離。
  二、樣品用量少,檢測靈敏度高。由于樣品是在氣態下分離和在氣體中進行檢測的,有許多高靈敏度的檢測器可供使用,雖樣品用量少也能檢測出來。氣相色譜可以檢測出大部分的物質。三、選擇性好??蛇x擇對樣品組分有不同作用力的液體、固體作為固定相,在適當操作溫度下,使組分的分配系數有較大差異,從而將物理、化學性質相近的組分分離開。
  二、氣相色譜法的作用
  氣相色譜法既可以應用于分析氣體試樣,也可分析易揮發或可轉化為易揮發的液體和固體,不僅可分析有機物,也可分析部分無機物。氣相色譜法
  在分析方面應用的領域主要有:
  三、環境分析中的應用
  環境保護分析是氣相色譜法應用的一個重要領域,主要包括對大氣與水質的分析。例如采用開管捕集柱進行捕集和萃取,然后以毛細管氣相色譜法對水樣進行分析,用叔喘寧測定血漿和血紅細胞中抗抑郁藥三甲丙咪嗪等。
  四、 在食品農藥土壤聚合物表面活性劑等方面的應用
  氣相色譜法在食品、農藥、土壤、聚合物、表面活性劑等方面也有廣泛的應用。例如用填充柱色譜法檢驗奶粉包裝中的苯乙烯和它的低聚物;用毛細管氣相色譜法分析植物油甲基酯中的游離和酯化的甾醇:以大口徑毛細管柱氣相色譜法快速測定食品中的苯甲酸等。
  五、在對映異構體分析中的應用
  氣相色譜法,特別是毛細管氣相色譜法,可以用以分析對映異構體。
  ! 液相色譜法的特點
  本世紀初,液相色譜開始出現,但它的發展速度非常緩慢,在相當長的一段時間內,沒有得到廣泛應用。直到后來出現了高效液相色譜后,液相色譜才得到了飛速發展,在各領域中廣泛使用。它的復興既借鑒了氣相色譜的成功經驗,也因氣相色譜的缺點與不足而促進。液相色譜和氣相色譜相比較, 在以下幾個方面具有優越性:一、氣相色譜不適用于不揮發物質和對熱不穩定物質,而液相色譜卻不受樣品的揮發性和熱穩定性的限制。有些樣品因為難以汽化而不能通過柱子,熱不穩定的物質受熱會發生分解,也不適用于氣相色譜法。這使氣相色譜法的使用范圍受到了限制。據統計,目前氣相色譜法所能分析的有機物,只占全部有機物的70%。另一方面,液相色譜卻不受樣品的揮發性和熱穩定性的限制。所以液相色譜非常適合于分離生物、醫藥有關的大分子和離子型化合物,不穩定的天然產物,種類繁多的其它高分子及不穩定的化合物。對于很難分離的樣品,用液相色譜常比用氣相色譜容易完成分離,主要有以下三個方面的
  原因:"液相色譜中,由于流動相也影響分離過程,這就對分離的控制和改善提供了額外的因素。而氣相色譜中的載氣一般不影響分配,也就是說,在液相色譜中,有兩個相與樣品分子發生選擇性的相互作用。液相色譜中具有獨特效能的柱填料(固定相)的種類較多,這樣就使固定相的選擇余地更大,從而增加了分離的可能性。液相色譜使用較低的分離溫度,分子間的相互作用在低溫時更為有效,因此降低溫度一般會提高色譜分離效率。和氣相色譜相比,液相色譜對樣品的回收比較容易,而且是定量的,樣品的各個組分很容易被分離出來。因此,在很
多場合,液相色譜不僅作為一種分析方法,而且可以作為一種分離手段,用以提純和制備具有中等純度的單一物質。在氣相色譜中所分離出的各樣品組分雖也可以回收,但一般都不太方便,而且定量性差。
  液相色譜法的應用
  液相色譜法由于具有這些氣相色譜法不具備的優點,因此在許多領域得到廣泛的應用。
  六、在環境污染和農藥分析中的應用
  例如用反相液相色譜上柱后在線光化學衍生并用熒光檢測法測定四種黃曲霉素和用梯度洗脫分析氨基甲酸酯、尿素和三嗪三氯雜萘農藥的含量等。
  七、在食品科學中的應用
  液相色譜法在食品科學中有著廣闊的應用前景。主要用于分析食品中組分。例如可用分析食用氨基酸中的色氨酸;分析牛奶脂肪中的膽固醇;分析植物中的植物蛻化類固醇等。
  八、在其它科學領域中的應用
  液相色譜在化學工業和電子工業等領域也得到廣泛的應用。例如化學工業中采用分離較高分子量的富勒烯;電子工業中用分析不同價態的鉻離子、鋇離子等。

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