液相色譜法與氣相色譜法一樣,都屬于色譜法,,具有:選擇性高,、分離效率高、靈敏度高,、分析速度快等特點,。本文就兩種色譜法的應用范圍、儀器構(gòu)造等不同點做出比較,。
氣相與液相的概念
氣相
氣相色譜是一種物理的分離方法,。利用被測物質(zhì)各組分在不同兩相間分配系數(shù)(溶解度)的微小差異,當兩相作相對運動時,,這些物質(zhì)在兩相間進行反復多次的分配使原來只有微小的性質(zhì)差異產(chǎn)生很大的效果而使不同組分得到分離,。
液相
液相色譜法是在經(jīng)典色譜法的基礎(chǔ)上引用了氣相色譜的理論。在技術(shù)上,,流動相改為高壓輸送;色譜柱是以特殊的方法用小粒徑的填料填充而成,,從而,使柱效大大高于經(jīng)典液相色譜(每米塔板數(shù)可達幾萬或幾十萬);同時,柱后連有高靈敏度的檢測器可對流出物進行連續(xù)檢測,。
應用范圍
氣相
分離能力好,、靈敏度高、分析速度快,、操作方便等,。
受技術(shù)條件的限制,沸點太高的物質(zhì)或熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)都難于應用氣相色譜法進行分析,,一般對500℃以下不易揮發(fā)或受熱易分解的物質(zhì)部分可采用衍生化法或裂解法,。
液相
液相色譜法,只要求試樣能制成溶液,而不需要氣化,,因此,,不受試樣揮發(fā)性的限制。對于高沸點,、熱穩(wěn)定性差,、相對分子量大(大于400以上)的有機物(些物質(zhì)幾乎占有機物總數(shù)的75%~80%)。原則上,,都可應用液相色譜法來進行分離,、分析。據(jù)統(tǒng)計,,在已知化合物中能用氣相色譜分析的約占20%,,而能用液相色譜分析的約占70~80%。
氣相儀器構(gòu)造
氣相
由載氣源,、進樣部分,、色譜柱、柱溫箱,、檢測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成,。進樣部分、色譜柱和檢測器的溫度均在控制狀態(tài),。
1.柱箱:
色譜柱是氣相色譜儀的心臟,,樣品中的各個組份在色譜柱中經(jīng)過反復多次分配后得到分離,從而達到分析的目的,,柱箱的作用就是安裝色譜柱,。由于色譜柱的兩端分別連接進樣器和檢測器,因此,,進樣器和檢測器的下端(接頭)均插入柱箱,。柱箱能夠安裝各種填充柱和毛細管柱并且操作方便。色譜柱(樣品)需要在一定的溫度條件下工作,,因此,,采用微機對柱箱進行溫度控制,并且由于設(shè)計合理,,柱箱內(nèi)的梯度很小,。
對于一些成份復雜、沸程較寬的樣品,,柱箱還可進行三階程序升溫控制,。且程序設(shè)定后自動運行無需人工干預,降溫時還能自動后開門排熱,。
2.進樣器:
進樣器的作用是將樣品送入色譜柱,。如果是液體樣品,進樣器還必須將其汽化。因此,,采用微機對進樣器進行溫度控制,。
根據(jù)不同種類的色譜柱及不同的進樣方式,共有五種進樣器可供選擇:
填充柱進樣器
毛細管不分流進樣器附件
毛細管分流進樣器附件
毛細管分流/不分流進樣器
六通閥氣體進樣器
3.檢測器:
檢測器的作用是將樣品的化學信號轉(zhuǎn)化為物理信號(電信號),。
檢測器也需要在一定的溫度條件下才能正常工作,,因此,采用微機對檢測器進行溫度控制,。
根據(jù)各種樣品的化學物理特性,,共有五種檢測器可供選擇:
氫火焰離子化檢測器(FID);
熱導檢測器(TCD);
電子捕獲檢測器(ECD);
氮磷檢測器(NPD);
火焰光度檢測器(FPD);
4.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng):
該系統(tǒng)可對測試數(shù)據(jù)進行采集、貯存,、顯示,、打印和處理等操作,使樣品的分離,、制備或鑒定工作能正確開展,。
液相儀器構(gòu)造
液相:
液相色譜儀主要有:進樣系統(tǒng)、輸液系統(tǒng),、分離系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成,。
1.進樣系統(tǒng)
一般采用:隔膜注射進樣器或高壓進樣間完成進樣操作,,進樣量是恒定的。這對提高分析樣品的重復性是有益的,。
2.輸液系統(tǒng)
該系統(tǒng)包括高壓泵,、流動相貯存器和梯度儀三部分。高壓泵的一般壓強為l.47~4.4×107Pa流速可調(diào)且穩(wěn)定,,當高壓流動相通過層析柱時,,可降低樣品在柱中的擴散效應,可加快其在柱中的移動速度,,這對提高分辨率,、回收樣品、保持樣品的生物活性等都是有利的,。流動相貯存錯和梯度儀,,可使流動相隨固定相和樣品的性質(zhì)而改變,包括改變洗脫液的極性,、離子強度,、pH值或改用。,。,。
3.分離系統(tǒng)
該系統(tǒng)包括:色譜柱、連接管和恒溫器
色譜柱一般長度為10~50cm(需要兩根連用時,可在二者之間加一連接管)內(nèi)徑為2~5mm,,由不銹鋼或厚壁玻璃管或鈦合金等材料制成,,柱內(nèi)裝有直徑為5~10μm粒度的固定相(由基質(zhì)和固定液構(gòu)成),固定相中的基質(zhì)是由機械強度高的樹脂或硅膠構(gòu)成,,它們都有惰性(如,,硅膠表面的硅酸基因基本已除去)、多孔性和比表面積大的特點,,加之其表面經(jīng)過機械涂漬(與氣相色譜中固定相的制備一樣)或者用化學法偶聯(lián)各種基因(如,,磷酸基、季胺基,、羥甲基,、苯基、氨基或各種長度碳鏈的烷基等)或配體的有機化合物,。
因此,,這類固定相對結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)有良好的選擇性,例如,,在多孔性硅膠表面偶聯(lián)豌豆凝集素(PSA)后,,就可以把成纖維細胞中的一種糖蛋白分離出來。
另外,,固定相基質(zhì)粒小,,柱床極易達到均勻、致密狀態(tài),,極易降低渦流擴散效應,。基質(zhì)粒度小,、微孔淺,,樣品在微孔區(qū)內(nèi)傳質(zhì)短。這些對縮小譜帶寬度,、提高分辨率是有益的,。根據(jù)柱效理論分析,基質(zhì)粒度小,,塔板理論數(shù)N就越大,。
這也進一步證明基質(zhì)粒度小,會提高分辨率的道理,。再者,,液相色譜的恒溫器可使溫度從室溫調(diào)到60℃通過改善傳質(zhì)速度,縮短分析時間,,就可增加層析柱的效率,。
4.檢測系統(tǒng)
液相色譜常用的檢測器有紫外檢測器,、示差折光檢測器和熒光檢測器三種:
(1)紫外檢測器
該檢測器適用于對紫外光(或可見光)有吸收性能樣品的檢測。
其特點:使用面廣(如,,蛋白質(zhì),、核酸、氨基酸,、核苷酸,、多肽、激素等均可使用);靈敏度高(檢測下限為10-10g/mL);線性范圍寬;對溫度和流速變化不敏感;可檢測梯度溶液洗脫的樣品,。
(2)示差折光檢測器
凡具有與流動相折光率不同的樣品組分,,均可使用示差折光檢測器檢測;糖類化合物的檢測使用此檢測系統(tǒng)。這一系統(tǒng)通用性強,、操作簡單,,但是,靈敏度低(檢測下限為10-7g/mL),,流動相的變化會引起折光率的變化;因此,,它既不適用于痕量分析,也不適用于梯度洗脫樣品的檢測,。
(3)熒光檢測器
凡具有熒光的物質(zhì),,在一定條件下,其發(fā)射光的熒光強度與物質(zhì)的濃度成正比,。因此,,這一檢測器只適用于具有熒光的有機化合物(如,多環(huán)芳烴,、氨基酸、胺類,、維生素和某些蛋白質(zhì)等)的測定,,其靈敏度很高(檢測下限為10-12~10-14g/mL)痕量分析和梯度洗脫作品的檢測均可采用。
5.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
該系統(tǒng)可對測試數(shù)據(jù)進行采集,、貯存,、顯示、打印和處理等操作,,使樣品的分離,、制備或鑒定工作能正確開展。
液相色譜與氣相色譜法優(yōu)點和不足分析
只有20%樣品可不經(jīng)化學處理而能滿意地用氣相色譜分離,,80%的有機化合物要用液相色譜分析,。
氣相色譜中流動相是惰性的,它對組分沒有作用力,,僅起運載作用,、而液相色譜的流動相不僅起運載作用,,而且流動相對組分有一定親合力,可以通過改變流動相種類和組成提高分離的選擇性;另外,,可作流動相的化合物多,,選擇余地廣。
與氣相色譜相比,,液相色譜儀的另一個優(yōu)點是:樣品的回收比較容易,,只要開口容器放在柱子末端,就可以很容易地將所分離的各組分收集,?;厥帐嵌康模梢杂脕硖峒兒椭苽渚哂凶銐蚣兌鹊膯我晃镔|(zhì),。
液相色譜不足的是,,日前,檢測器的靈敏度不及氣相色譜,。必須特別注意“柱外效應”對柱效率及色譜分離的影響,。
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