色谱分离技术--（1）

莺歌燕舞

题记

感觉有一段时间没写东西了，每次立的flag都被自己的拖延症和懒惰无情打败，现实告诉我：flag不能随便立，大话不能随口讲。好不容易周末双休，仍旧是被孩子困在一旁，成为一枚辅导功课，解题答疑，授业解惑，递茶倒水的工具人。 此刻西安外面的阳光多么明媚，咱也不能负了这好时光，还是写点东西吧。
最近一段时间做了好几个连续色谱的项目，加上近期有不少客户咨询色谱的相关原理和技术，就把色谱分离简单讲一讲，不对的地方欢迎大家指正。
色谱分离原理

色谱原理的发现，其实最早可以追溯到1903年，俄国植物学家Tswett，他采用填充有固体CaCO3细粒子的玻璃柱,将植物色素的混合物(叶绿素和叶黄素)加于柱顶端，然后以溶剂淋洗，结果发现这两种色素在柱中呈现除了不同的色带，便称之为色谱。我记得初中上生物课，有一节课的实验，讲的就是把一个纸带浸泡在叶绿素溶液中，最终纸带上面出现了不同的色斑，这个其实就是不同物质扩散速度差异导致的不同色斑，是有一些色谱的知识在里面。



色谱分离图示

色谱分离，简单讲，其实就是把混合物通过色谱填料分离纯化的一项技术。
       使用外力使含有样品的流动相（气体、液体或超临界流体）通过一固定于柱或平板上、与流动相互不相溶的固定相表面。样品中各组份在两相中进行不同程度的作用。与固定相作用强的组份随流动相流出的速度慢，反之，与固定相作用弱的组份随流动相流出的速度快。由于流出的速度的差异，使得混合组份最终形成各个单组份的“带(band)”或“区(zone)”，对依次流出的各个单组份物质可分别进行收集。



色谱分离原理及实际的效果图

色谱分类：

•按流动相分：
气相、液相、超临界相色谱
•按固定相外形分：
柱色谱、平板色谱(薄层色谱和纸色谱)



纸色谱



柱色谱

•按工作方式分: 间歇色谱、 连续色谱
这里重点讲下，连续色谱和间歇色谱，可以这么理解，我们平时做检测经常用的HPLC就是典型的间歇色谱，检测过程就是把目标物各种组分分离的过程中，只是这个过程太慢了，一针几十分钟，上样量小，效率低，所以想要提高分离效率，就要想办法把进样和分离连续起来
间歇色谱的特点：
•洗脱色谱柱分离是一个线性的现象，开始于注入原料，结束于冲洗回收不同组分。
•分离基于亲合力的不同，各组分洗脱的线性速度不同，在柱内的停留时间不同。
•此工艺是不连续的，可以将混合物分离为很多部分。



类似于HPLC的典型间歇色谱



间歇色谱分离后，各组分峰交叉少，分离纯度更高

连续色谱的特点：
•连续进料，连续进洗脱机，产品相和杂质相连续出料，被分开收集。
•无法实现100%组分的分离，产品的分离纯度低于间歇色谱
•洗脱剂耗量小，色谱填料利用率高，分离除的产品浓度更高



流动相和固定相不断作用的连续色谱



连续色谱分离后产品有一定混合，产品无法实现绝对的纯物质分离

今天先写到这，下一篇继续对色谱分离的原理和工业化如何实现详解介绍，欢迎大家关注。

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