氣相與液相的區(qū)別

1、氣相色譜儀主要用來分析氣相樣品和易揮發(fā)的熱穩(wěn)定樣品，如弱極性小分子有機(jī)物；而液相色譜主要用來分析高沸點(diǎn)或若不穩(wěn)定樣品，如核酸等。兩種色譜方法，液相色譜儀用液體作流動相，氣相色譜儀用氣體作為流動相。進(jìn)樣的話，液相色譜儀的液體樣品直接進(jìn)入色譜柱，氣相色譜儀的液體樣品必須氣化才能進(jìn)入。氣相色譜儀現(xiàn)在所用色譜柱一般是空心的毛細(xì)管色譜柱，檢測器也是破壞型的。液相色譜儀的色譜柱一般是填充柱，檢測器非破壞型。一、分離原理： 1.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(dāng)兩相作相對運(yùn)動時，這些物質(zhì)在兩相間進(jìn)行反復(fù)多次的分配，使原來只有微小的性質(zhì)差異產(chǎn)生很

2、大的效果，而使不同組分得到分離。 2.液相：高效液相色譜法是在經(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（最高輸送壓力可達(dá)4.9107Pa）;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(dá)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(jìn)行連續(xù)檢測。二、應(yīng)用范圍： 1.氣相：氣相色譜法具有分離能力好，靈敏度高，分析速度快，操作方便等優(yōu)點(diǎn)，但是受技術(shù)條件的限制，沸點(diǎn)太高的物質(zhì)或熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)都難于應(yīng)用氣相色譜法進(jìn)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。 2.液相：高效液相色譜法

3、，只要求試樣能制成溶液，而不需要?dú)饣?，因此不受試樣揮發(fā)性的限制。對于高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差、相對分子量大（大于 400 以上）的有機(jī)物（ 些物質(zhì)幾乎占有機(jī)物總數(shù)的 75% 80% ）原則上都可應(yīng)用高效液相色譜法來進(jìn)行分離、分析。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，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7080%。三、儀器構(gòu)造： 1.氣相：由載氣源、進(jìn)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(jìn)樣部分、色譜柱和檢測器的溫度均在控制狀態(tài)。 1.1 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(fù)多次分配后得到分離， 從而達(dá)到分析的目的， 柱箱的作用就是安裝色譜柱。 由

4、于色譜柱的兩端分別連接進(jìn)樣器和檢測器， 因此進(jìn)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(xì)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(jī)對柱箱進(jìn)行溫度控制。并且由于設(shè)計(jì)合理， 柱箱內(nèi)的梯度很小。 對于一些成份復(fù)雜、沸程較寬的樣品， 柱箱還可進(jìn)行三階程序升溫控制。且程序設(shè)定后自動運(yùn)行無需人工干預(yù)， 降溫時還能自動后開門排熱。 1.2 進(jìn)樣器： 進(jìn)樣器的作用是將樣品送入色譜柱。如果是液體樣品， 進(jìn)樣器還必須將其汽化， 因此采用微機(jī)對進(jìn)樣器進(jìn)行溫度控制。 根據(jù)不同種類的色譜柱及不同的進(jìn)樣方式， 共有五種進(jìn)樣器可供 選擇： 1.填充柱進(jìn)

5、樣器 2.毛細(xì)管不分流進(jìn)樣器附件 3.毛細(xì)管分流進(jìn)樣器附件 4.毛細(xì)管分流/不分流進(jìn)樣器 5.六通閥氣體進(jìn)樣器 1.3檢測器: 檢測器的作用是將樣品的化學(xué)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(jī)對檢測器進(jìn)行溫度控制。 根據(jù)各種樣品的化學(xué)物理特性， 共有五種檢測器可供選擇： 1.氫火焰離子化檢測器(FID) 2.熱導(dǎo)檢測器(TCD) 3.電子捕獲檢測器(ECD) 4.氮磷檢測器(NPD) 5.火焰光度檢測器(FPD) 1.4 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 該系統(tǒng)可對測試數(shù)據(jù)進(jìn)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。 2.

6、液相：高效液相色譜儀主要有進(jìn)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。 2.1 進(jìn)樣系統(tǒng) 一般采用隔膜注射進(jìn)樣器或高壓進(jìn)樣間完成進(jìn)樣操作，進(jìn)樣量是恒定的。這對提高分析樣品的重復(fù)性是有益的。 2.2 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(qiáng)為l4744X107Pa，流速可調(diào)且穩(wěn)定，當(dāng)高壓流動相通過層析柱時，可降低樣品在柱中的擴(kuò)散效應(yīng)，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(qiáng)度、PH值，或改用競爭性抑制劑或變性劑等。這就可

7、使各種物質(zhì)（即使僅有一個基團(tuán)的差別或是同分異構(gòu)體）都能獲得有效分離。 3.3 分離系統(tǒng) 該系統(tǒng)包括色譜柱、連接管和恒溫器等。色譜柱一般長度為1050cm（需要兩根連用時，可在二者之間加一連接管），內(nèi)徑為25mm，由優(yōu)質(zhì)不銹鋼或厚壁玻璃管或鈦合金等材料制成，住內(nèi)裝有直徑為510m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(jī)械強(qiáng)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（孔徑可達(dá)1000?）和比表面積大的特點(diǎn)，加之其表面經(jīng)過機(jī)械涂漬（與氣相色譜中固定相的制備一樣），或者用化學(xué)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

8、體的有機(jī)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(xì)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(dá)到均勻、致密狀態(tài)，極易降低渦流擴(kuò)散效應(yīng)。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(jìn)一步證明基質(zhì)粒度小，會提高分辨率的道理。 再者，高效液相色譜的恒溫器可使溫度從室溫調(diào)到60C，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。 2.4 檢測系統(tǒng) 高效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

9、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(diǎn)：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10-10gml）；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(qiáng)、操作簡單，但靈敏度低（檢測下限為10-7gml），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

10、光的熒光強(qiáng)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(jī)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10-1210-14gml），痕量分析和梯度洗脫作品的檢測均可采用。 2.5 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 該系統(tǒng)可對測試數(shù)據(jù)進(jìn)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。各類儀器分析實(shí)驗(yàn)室要求表實(shí)驗(yàn)室名稱 所屬各室的要求氣相色譜分析室 主要是對容易轉(zhuǎn)化為氣態(tài)而不分解的液態(tài)有機(jī)化合物及氣態(tài)樣品的分析。儀器設(shè)備主要有氣相色譜儀，具有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，自動化程度很高，對有機(jī)化合物具有高效的分離能力，所用載氣主要有

11、：H2、N2、Ar、He、CO2等。但對高沸點(diǎn)化合物，難揮發(fā)的及熱不穩(wěn)定的化合物、離子化合物、高聚物的分離卻無能為力。要求局部排風(fēng)及避免陽光直射在儀器上，避免影響電路系統(tǒng)正常工作的電場及磁場存在，一般設(shè)計(jì)：儀器臺（應(yīng)離墻以便儀器維修）、萬向排氣罩、電腦臺（一般在儀器臺旁配置）、邊臺、洗滌臺、試劑柜等液相色譜分析室 主要體現(xiàn)在高效率分離，對復(fù)雜的有機(jī)化合物分離制取純凈化合物，定量分析和定性分析，儀器設(shè)備主要有：高效液相色譜儀，適宜于高沸點(diǎn)化合物、難揮發(fā)化合物、熱不穩(wěn)定化合物、離子化合物、高聚物等，彌補(bǔ)氣相色譜儀的不足。環(huán)境和實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)裝備設(shè)計(jì)要求與氣相色諳室相近。質(zhì)譜分析室 主要是對純有機(jī)物的定性分析，實(shí)現(xiàn)對有機(jī)化合物的分子量、分子式、分子結(jié)構(gòu)的測定，分析樣品可以是氣體、液體、固體，主要設(shè)備有質(zhì)譜儀、氣-質(zhì)聯(lián)用儀。質(zhì)譜儀是利用電磁學(xué)的原理，使物質(zhì)的離子按照基特征的質(zhì)荷比（即質(zhì)量m與電荷e之比m/e）來進(jìn)行分離并進(jìn)行質(zhì)譜分析的儀器，缺點(diǎn)是對復(fù)雜有機(jī)混合物的分離無能為力。氣相色譜分離效率高，定量分析簡便的特點(diǎn)，結(jié)合質(zhì)譜儀靈敏度高，定性分析能力強(qiáng)的特點(diǎn)，兩種儀器聯(lián)用為氣-質(zhì)聯(lián)用儀?？梢匀￠L補(bǔ)短，提高分析質(zhì)量和效率。質(zhì)譜儀可能有汞蒸汽逸出，要考慮局部排風(fēng)。光譜分析室 主要是根據(jù)物質(zhì)對光具有吸收、散射的物理特征及發(fā)射光的物理特性，在分析化學(xué)領(lǐng)域建立化學(xué)分析。