色谱法

化学

2022

我们解释了什么是色谱法、它如何用于分离混合物、它的相是什么、存在的类型和示例。

色谱法可以分离和鉴定混合物的成分。

什么是色谱法?

色谱法是 混合物分离法 复杂的,广泛用于各个分支 科学.它可用于量化、识别和分离混合物的成分。为此,它使用了选择性保留的原则,该原则由一个组件的不同行为组成。 混合物 在特定的载体(如纸、气体、液体、树脂)和流过载体的液相或气相上。

通过这种方式,色谱法采用各种技术,利用每种成分的保留率差异,可以对它们进行分离、鉴定和量化。

在许多情况下,关键 吸附 (不同于 吸收, 它指的是组分从一个相扩散到另一相),这一概念指的是颗粒保留在表面上的过程。根据一种载体上吸附速率的差异以及混合物中各组分对这种载体的亲和力,可以将它们分离,然后进行定量或鉴定。

一般来说,所有类型的色谱都依赖于许多仪器, 化合物 并确定 技术.因此,了解一些概念对于理解色谱技术的操作很重要:

  • 静止阶段。它是一种在色谱运行时保持不动的物质。
  • 流动相。它是在色谱过程中移动的物质。它可以是液体或气体。含有分析物的样品在流动相中加入。
  • 分析物。它们是将要使用色谱法进行分离、定量和/或鉴定的物质,也就是说,它们是将要进行分析的物质。
  • 显示。它是要分析的混合物。它可以由一种或多种分析物以及可能不感兴趣的其他成分组成,分析物将从这些成分中分离出来。
  • 持有时间。它是分析物从流动相通过的色谱柱或系统到达检测器(可以利用分析物的某些特性给出检测信号的设备)所需的时间。
  • 选择性。它是区分混合物中每个成分的能力。
  • 淋洗液它也指离开色谱柱时的流动相。

色谱法包括将样品接种到固定相或流动相中(取决于色谱技术的类型)。然后,例如,如果流动相是包含样品的流动相,它就会通过某个固定相。

分析物的分离取决于每种组分对固定相和流动相的亲和力。根据它们的性质,一些 物质 它们会随着流动相移动,而其他的则留在固定相上。

色谱类型

根据所使用的技术、载体(固定相)和流动物质(流动相)的性质,可以区分以下类型的色谱:

  • 纸上色谱法。固定相由滤纸条组成。待分析的样品滴在纸的一端。然后将纸条浸入流动相所在的容器中,考虑到放置样品的一端在纸的底部。流动相通过毛细作用上升,拖曳样品并根据其对固定相的亲和力分离每个组分。这种类型的色谱法主要用于当样品的每个组分都具有 颜色 不同,那么您可以通过查看纸张上的颜色显示来识别它们。
  • 薄层色谱法。这种技术的操作类似于纸色谱法,但在这种情况下,固定相是通过在玻璃或铝板上沉积极性树脂(几乎总是硅胶)来构建的。将一定量的样品置于距板下缘 1cm 处。然后将该板浸入装有流动相的容器中,记住装有样品的一端必须朝下。流动相通过毛细管作用上升,分离样品组分。
  • 柱色谱法。固定相放置在柱子内,柱子可以由玻璃或不锈钢等材料制成。流动相可以是液体或气体。样品放置在柱子的顶部,并允许使用流动相下降 重力.因此,柱色谱可分为:
    • 固液色谱法。固定相是 坚硬的 和手机是液体。
    • 液-液色谱法。两个阶段都是 液体.
    • 液-气相色谱法。固定相是液体,流动相是 苏打.
    • 固-气相色谱法。固定相是固体,流动相是气态。

另一方面,考虑到分析物在固定相和流动相之间相互作用的类型,我们有以下类型的色谱:

  • 吸附色谱法。在这种类型的色谱中,固定相是固体,而流动相是液体。形成固定相的物质可以是氧化铝 (Al2O3)、二氧化硅 (SiO2) 或离子交换树脂(具有静电活性位点的基质,因此分析物通过静电相互作用保留在其中)。流动相可以由 溶剂 或混合溶剂。混合物中的某些成分会以比其他成分更大的力被保留,这样就会发生分离。
  • 分配色谱法。当分析物由于固定相和流动相之间的溶解度或极性不同而从混合物中分离时就会发生这种情况,这两种相都是不混溶的液体。固定相技术已经进步,并且已经有多种液体嵌入固体和树脂中用于此目的。从这个意义上说,根据固定相和流动相的极性,有两种类型的 cormatography:
    • 在正常阶段。固定相是极性的,流动相是非极性的。
    • 在反相。固定相是非极性的,流动相是极性的。
  • 离子交换色谱法。当固定相是固体并且具有可电离的官能团时,即带电的,能够与分析物交换电荷。它可以分为:
    • 阳离子交换色谱。固定相包含带负电荷的官能团,因此它保留了阳离子(带正电荷)。
    • 阴离子交换色谱。固定相包含带正电荷的官能团,因此保留(带负电荷)阴离子。
  • 尺寸排阻色谱法。固定相是一种多孔材料,分析物可以通过它流出,具体取决于它们的大小。在这种类型的色谱中,分析物和固定相之间没有任何类型的物理或化学相互作用。较大的分析物首先洗脱,也就是说,它们不会保留在固定相中。而较小的分析物则被困在固定相的孔隙中,并随着流动(液相)相通过而离开。

随着 知识 随着技术的进步,色谱技术不断完善,每次都可以更准确地分离、鉴定和量化混合物中存在的物质。高级色谱的两个例子是 HPLC(高效液相色谱)和 GC(气相色谱)。

  • 高效液相色谱法。它由一种柱色谱组成,但其流动相在高压下通过柱内的固定相泵送。高压的应用减少了分析物通过固定相的扩散,从而获得更好的结果,同时减少了工作时间。
  • GC。流动相是气体,固定相可以是固体或液体。样品在注入色谱柱之前会挥发,因为它必须是气态的,载气才能运输它。

色谱示例

为了分析血液,其成分通过色谱法分离。

色谱应用的一些日常示例是:

  • 把酒洒在白桌布上。晚餐时间的一次意外将使我们能够观察到葡萄酒何时因与酒的接触而变干 空气,构成它的各种物质。每个人都会将织物的白色染成不同的色调或颜色,并且可以分别识别,这通常是不可能的。
  • 验血。通常对血液样本进行色谱分析以识别其中包含的物质,这些物质通常是难以察觉的,因为它是一种非常复杂的混合物。为此,血液在支撑物上反射或经受 具体的。
  • 尿检。像血液一样,尿液是各种化合物、一些固体和其他液体的混合物,它们的存在与否可以揭示身体如何运作的细节。可以进行色谱分离以检测异常残留物,例如血液、盐、葡萄糖或非法物质。
  • 审查犯罪现场。我们经常在电影中看到的东西:研究人员采用织物、纤维、织物或其他支撑物,通过粘附在它们上面的不同物质(例如精液或血液)来观察分离,即使用肉眼可能会忽略它们。
  • 食品卫生检查。假设专家在 食物 了解食品成分在进行色谱分析时的反应,该技术可用于详细说明样品中是否存在某种类型的不当物质、微生物制剂的产物或某种类型的 污染,在他之前 产品 去市场并投入 风险健康 从人民。
!-- GDPR -->