(一)基本原理
色谱技术是利用物质间理化性质的差异建立起来的物理分离方法。色谱系统一般由两个相组成:一是固定相,由色谱基质组成,可以是固体物质(如吸附剂、离子交换剂等),也可以是液体物质(如固定在硅胶或纤维素上的溶液),这些基质能与待分离的化合物进行可逆的吸附、溶解、交换等作用。二是流动相,是推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体或气体等,柱色谱中一般称为洗脱剂,薄层层析称为展层剂。当待分离的混合物通过固定相时,由于各组分的理化性质(溶解度、吸附力、分子形状大小、带电情况、分子极性、分子亲和力、分配系数等)不同,在两相的分配不同,与固定相相互作用力越弱的组分,随流动相移动时受到的阻滞作用小,向前移动的速度快;反之,与固定相相互作用越强的组分,向前移动的速度慢。分别收集流出液,配合相应的光学、电学和电化学等检测手段,可得到样品中所含的各单一组分,从而达到将各组分分离的目的。
色谱的关键是互不相溶的两相(固定相和流动相)与待分离组分在两相中的分配差异。因此,应充分了解待分离组分的理化性质,合理选择流动相和固定相,使待分离组分在两相间分配有较大的差异,可以得到较好的分离效果。物质在固定相和流动相中分配的数量关系用分配系数来表示。分配系数是指在一定条件下(如温度、压力),某种组分在固定相和流动相中含量(浓度)的比值,该系数是一个常数,用K表示,它是色谱分离纯化物质的主要依据。
K=C s/C m
式中:C s为物质在固定相中的浓度;C m为物质在流动相中的浓度。
对于不同的色谱机制,其K值含义不同,吸附色谱中K值表示吸附平衡常数;分配色谱中K值表示分配系数;离子交换色谱中K值表示交换常数;亲和色谱中K值表示亲和常数。其基本意义一致:K值越大,表示物质在固定相中浓度越大,洗脱速度越慢,在洗脱液中物质出现越晚;K值越小,表示物质在流动相中浓度越大,洗脱速度越快,在洗脱液中物质出现越早;K值相似,表明两组分色谱峰会发生重叠,分离效果差。
(二)色谱技术的分类
色谱技术按照不同的分类标准,可有不同的分类方法(表3-3,表3-4,表3-5)。
表3-3 根据两相的状态分类
表3-4 根据色谱分离机制分类
表3-5 根据固定相的性质和形式分类
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