色譜柱的工作原理
1.分配原理:在分配色譜中,固定相是一種液體,均勻地涂漬在載體表面。當(dāng)樣品隨流動相進(jìn)入色譜柱后,各組分在固定相和流動相之間進(jìn)行分配。分配系數(shù)大的組分在固定相中溶解度大,在固定相中停留時間長,移動速度慢;而分配系數(shù)小的組分在流動相中溶解度大,在柱內(nèi)移動速度快。經(jīng)過多次分配后,不同組分在色譜柱中逐漸分離。例如,在分析含有多種有機(jī)化合物的樣品時,極性較大的化合物在極性固定相中的分配系數(shù)較大,會在柱中后流出;非極性化合物則在非極性流動相中分配系數(shù)較大,先流出色譜柱。
2.吸附原理:吸附色譜的固定相是固體吸附劑,其表面存在著吸附中心。樣品進(jìn)入色譜柱后,各組分分子會被吸附到固定相表面。吸附能力強(qiáng)的組分與固定相表面的吸附中心結(jié)合緊密,在柱內(nèi)移動速度慢;吸附能力弱的組分則容易被流動相洗脫,移動速度快。隨著流動相的不斷沖洗,不同組分因吸附-解吸能力的差異而實現(xiàn)分離。例如,在分離不同類型的芳烴時,含有較多取代基的芳烴由于與吸附劑表面的作用力較強(qiáng),會在色譜柱中后流出。
3.離子交換原理:離子交換色譜的固定相是離子交換樹脂,上面帶有可交換的離子基團(tuán)。當(dāng)樣品進(jìn)入色譜柱后,溶液中的離子與固定相上的離子進(jìn)行交換。離子交換能力強(qiáng)的組分與固定相上的離子結(jié)合緊密,在柱內(nèi)移動速度慢;離子交換能力弱的組分則容易被流動相中的離子置換,移動速度快。通過這種方式,不同離子組分在色譜柱中得到分離。例如,在分析混合氨基酸時,不同氨基酸由于所帶電荷和極性不同,與離子交換樹脂的交換能力不同,從而在柱中實現(xiàn)分離。
4.尺寸排阻原理:尺寸排阻色譜的固定相是具有一定孔徑分布的多孔性填料。樣品進(jìn)入色譜柱后,分子尺寸較大的組分無法進(jìn)入填料的小孔,只能在填料顆粒之間的空隙中流動,路徑短,先流出色譜柱;而分子尺寸較小的組分能夠進(jìn)入填料的小孔,在柱內(nèi)停留時間長,后流出色譜柱?;诜肿映叽绲牟煌?,混合物中的各組分在色譜柱中得到分離。例如,在分離不同分子量的聚合物時,高分子量的聚合物先流出,低分子量的聚合物后流出。