氣相色譜儀和液相色譜儀區(qū)別
氣相色譜儀和液相色譜儀區(qū)別
氣相色譜儀和液相色譜儀的主要區(qū)別在于它們的應(yīng)用場(chǎng)景，以及分離物質(zhì)的原理不同，氣相色譜儀是通過(guò)將樣品放入離子化坩堝中，將混合物離子化為帶有正負(fù)電荷的離子，然后將其運(yùn)行在電場(chǎng)中，由于不同離子散射率的不同，混合物分離出來(lái)。
氣相色譜儀和液相色譜儀區(qū)別
一、概念不同
1.氣相色譜儀：
氣相色譜是一種物理的分離方法。利用被測(cè)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(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些物質(zhì)在兩相間進(jìn)行反復(fù)多次的分配使原來(lái)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。
2.液相色譜儀：
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(dòng)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(dá)幾萬(wàn)或幾十萬(wàn));同時(shí)，柱后連有高靈敏度的檢測(cè)器可對(duì)流出物進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)。
二、應(yīng)用范圍不同
1.氣相色譜儀：
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(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(duì)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.液相色譜儀：
高效液相色譜法，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(duì)于高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差、相對(duì)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(lái)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70-80%。
三、儀器構(gòu)造不同
氣相色譜儀
由載氣源、進(jìn)樣部分、色譜柱、柱溫箱、檢測(cè)器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。進(jìn)樣部分、色譜柱和檢測(cè)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(gè)組分在色譜柱中經(jīng)過(guò)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。由于色譜柱的兩端分別連接進(jìn)樣器和檢測(cè)器，因此，進(jìn)樣器和檢測(cè)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(duì)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(duì)于一些成分復(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(dòng)運(yùn)行無(wú)需人工干預(yù)，降溫時(shí)還能自動(dòng)后開(kāi)門排熱。
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(duì)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：填充柱進(jìn)樣器;毛細(xì)管不分流進(jìn)樣器附件;毛細(xì)管分流進(jìn)樣器附件;毛細(xì)管分流/不分流進(jìn)樣器;六通閥氣體進(jìn)樣器。
3.檢測(cè)器：
檢測(cè)器的作用是將樣品的化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)化為物理信號(hào)(電信號(hào))。
檢測(cè)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(duì)檢測(cè)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(cè)器可供選擇：氫火焰離子化檢測(cè)器(FID);熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD);電子捕獲檢測(cè)器(ECD);氮磷檢測(cè)器(NPD);火焰光度檢測(cè)器(FPD)
4.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：
該系統(tǒng)可對(duì)測(cè)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(kāi)展。
液相色譜儀：
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(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。
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(duì)提高分析樣品的重復(fù)性是有益的。
2.輸液系統(tǒng)
該系統(tǒng)包括高壓泵、流動(dòng)相貯存器和梯度儀三部分。高壓泵的一般壓強(qiáng)為l.47-4.4X107Pa流速可調(diào)且穩(wěn)定，當(dāng)高壓流動(dòng)相通過(guò)層析柱時(shí)，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(dòng)速度，這對(duì)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(dòng)相貯存錯(cuò)和梯度儀，可使流動(dòng)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
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(zhǎng)度為10-50cm(需要兩根連用時(shí)，可在二者之間加一連接管)內(nèi)徑為2-5mm，由優(yōu)質(zhì)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(jī)械強(qiáng)度高的樹(shù)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(diǎn)，加之其表面經(jīng)過(guò)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(zhǎng)度碳鏈的烷基等)或配體的有機(jī)化合物。
因此，這類固定相對(duì)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(lái)。
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)?；|(zhì)粒度小、微孔淺，樣品在微孔區(qū)內(nèi)傳質(zhì)短。這些對(duì)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(huì)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60℃通過(guò)改善傳質(zhì)速度，縮短分析時(shí)間，就可增加層析柱的效率。
4.檢測(cè)系統(tǒng)
高效液相色譜常用的檢測(cè)器有紫外檢測(cè)器、示差折光檢測(cè)器和熒光檢測(cè)器三種：
(1)紫外檢測(cè)器
該檢測(cè)器適用于對(duì)紫外光(或可見(jiàn)光)有吸收性能樣品的檢測(cè)。
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(cè)下限為10-10g/mL);線性范圍寬;對(duì)溫度和流速變化不敏感;可檢測(cè)梯度溶液洗脫的樣品。
(2)示差折光檢測(cè)器
凡具有與流動(dòng)相折光率不同的樣品組分，均可使用示差折光檢測(cè)器檢測(cè)。糖類化合物的檢測(cè)使用此檢測(cè)系統(tǒng)。這一系統(tǒng)通用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單，但靈敏度低(檢測(cè)下限為10-7g/mL)流動(dòng)相的變化會(huì)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(cè)。
(3)熒光檢測(cè)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(qiáng)度與物質(zhì)的濃度成正比。因此，這一檢測(cè)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(cè)定，其靈敏度很高(檢測(cè)下限為10-12至10-14g/mL)痕量分析和梯度洗脫作品的檢測(cè)均可采用。
5.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
該系統(tǒng)可對(duì)測(cè)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(kāi)展。
氣相色譜儀和液相色譜儀的原理
1.液相色譜儀的工作原理
系統(tǒng)由儲(chǔ)液器、泵、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測(cè)器、記錄儀等幾部分組成。儲(chǔ)液器中的流動(dòng)相被高壓泵打入系統(tǒng),樣品溶液經(jīng)進(jìn)樣器進(jìn)入流動(dòng)相,被流動(dòng)相載入色譜柱(固定相)內(nèi),由于樣品溶液中的各組分在兩相中具有不同的分配系數(shù),在兩相中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的吸附-解吸的分配過(guò)程,各組分在移動(dòng)速度上產(chǎn)生較大的差別,被分離成單個(gè)組分依次從柱內(nèi)流出,通過(guò)檢測(cè)器時(shí),樣品濃度被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳送到記錄儀,數(shù)據(jù)以圖譜形式打印出來(lái)。
2.氣相色譜儀的工作原理
色譜儀利用色譜柱先將混合物分離，然后利用檢測(cè)器依次檢測(cè)已分離出來(lái)的組分。色譜柱的 氣相色譜儀直徑為數(shù)毫米，其中填充有固體吸附劑或液體溶劑，所填充的吸附劑或溶劑稱為固定相。與固定相相對(duì)應(yīng)的還有一個(gè)流動(dòng)相。流動(dòng)相是一種與樣品和固定相都不發(fā)生反應(yīng)的氣體，一般為氮或氫氣。待分析的樣品在色譜柱頂端注入流動(dòng)相，流動(dòng)相帶著樣品進(jìn)入色譜柱，故流動(dòng)相又稱為載氣。載氣在分析過(guò)程中是連續(xù)地以一定流速流過(guò)色譜柱的;而樣品則只是一次一次地注入，每注入一次得到一次分析結(jié)果。