什么是色谱法及其工作原理

色谱法是分离混合物成分的过程。 首先，将混合物溶解在一种称为流动相的物质中，该物质通过第二种物质进入固定相。混合物的不同成分以不同的速度通过固定相并彼此分离。 特定的流动相和固定相的性质决定了哪种物质传输的速度更快或更慢，以及它们如何分离。 这些不同的旅行时间称为保留时间。

1。 文本颜色

色谱法的名称源于19世纪后期首次使用的技术，是各种颜料的复杂混合物。

如果一块纸或一块布与盛有溶解有复杂颜料的水或酒精容器接触，毛细作用将导致混合物沿着纸或一块布上升，但颜料的成分为 并非所有人都以相同的速度传播。

混合物中最大的分子将移动得更慢，而最小的分子将向前移动，从而导致固定相形成与混合物的每种组分相对应的离散色带。 这使该技术的名称为“色谱”或“书写颜色”。

2。从艺术到科学

色谱最初是由希望在纺织行业中完善染料的艺术家，颜色理论家和手工艺人员使用的。 随着时间的流逝，它还产生了独特的化学分支，并使用了当今用于理解和纯化混合物的技术。

在现代实验室中，颜色不再重要，但适用相同的原理。 通过将目标混合物溶解在流动相中并输送通过固定相，可以根据混合物的不同行进速度对其进行分离。

通过改变流动相，固定相和/或决定行进速度的因素，创建了各种色谱方法。 每种方法都有不同的用途，非常适合不同的混合物。 色谱的一些最常见形式如下。

在气相色谱法中，蒸发所需混合物，并使惰性气体（通常为氮气或氦气）通过固定相（通常为金属或玻璃分离柱）。 混合物中较大的分子需要更长的时间才能通过色谱柱并到达远程检测器。

在液相色谱法中，将目标混合物溶解在液体中，并通过固体固定相，该固定相通常由二氧化硅制成。 根据是否对流动相和固定相（正相和反相的相对极性）和流动相进行了加压（高性能），存在几种液相色谱法。

在薄层色谱（TLC）中，固定相是固体材料的薄层，通常是二氧化硅基物质，而流动相是将目标混合物溶解在其中的液体。 薄层色谱法具有良好的照相效果，使其输出易于数字化。

离子交换色谱法根据混合物的大小（或代替大小）分离混合物的成分。 本质上，使用不同的固定相和不同的pH流动相可以分离带正电的离子（阳离子）或带负电的离子（阴离子）。

色谱法可以用作分析工具，输出和输入检测器即可读取混合物的含量。 它也可以用作纯化工具，以分离混合物的成分，以用于其他实验或程序。 通常，与用于纯化混合物或从混合物中提取特定组分的色谱法相比，分析色谱法使用的材料量要少得多。

例如，固相萃取是一种液相色谱，其中依次使用不同的流动相以分离出固相中捕获的混合物的不同成分。 色谱法是一种纯化技术，在石油化学和其他有机化学实验室中起着重要作用。 在实验室中，色谱法是一种从有机溶液中除去杂质的更具成本效益的方法，尤其是在有机溶剂中。混合物的成分对热敏感。

3。 灵活性

色谱原理也出现在其他实验室技术中。 凝胶电泳根据核酸和蛋白质的大小对其进行分类，并通过电场将其吸引通过凝胶。 实际上，该技术是色谱的一种。 类似地，蒸馏通过混合物的沸点和冷凝点将混合物的组分分类，其中设备本身是固定相。

因为色谱法的核心原理是如此简单，所以色谱法仍有很大的改进空间。 这导致了各种更专门的色谱技术，例如，同时使用两种不同色谱方法的二维色谱法，作为质谱分析一部分的热解气相色谱法和用于分离立体异构体的手性色谱法。 该方法无法区分。 色谱法是一种简单且极为灵活的原理，它将在可预见的将来继续产生新的变化和新的实施方式。