液相色譜是一種用于將樣品分離成單個部分的技術。這種分離是基于樣品與流動相和固定相的相互作用而發生的。由于在分離混合物時可以采用多種固定相/流動相組合，因此有幾種不同類型的色譜法可根據這些相的物理狀態進行分類。液固柱色譜是最流行的色譜技術，也是本文討論的一種色譜技術，其特點是液體流動相緩慢地通過固體固定相過濾，將分離的組分帶入其中。


色譜類型
正相色譜： 混合物中的組分將以不同的速率洗脫，這取決于每個組分相對于下一個的極性。當用于分離的色譜柱比流動相更具極性時，該實驗被稱為正相方法。在正相色譜中，固定相是極性的，因此被分離的極性越大的溶質將越多地粘附在固定的吸附相上。當溶劑或溶劑梯度通過色譜柱時，極性較小的組分比極性較大的組分洗脫得更快。然后可以按極性增加的順序單獨收集組分，假設已實現足夠的分離。這種色譜方法不是液固柱色譜所獨有的，并且經常在執行高效液相色譜 (HPLC) 時使用。


反相色譜：在反相色譜中，流動相和固定相的極性與進行正相色譜時的極性相反。不是選擇非極性流動相溶劑，而是選擇極性溶劑。或者，如果實驗需要溶劑極性梯度，則必須首先使用極性最大的溶劑，最后使用極性最小的溶劑進行梯度（與正相色譜相反）。常見的極性溶劑混合物包括水、甲醇和乙腈。獲得固定相為非極性的色譜柱稍微困難和昂貴，因為所有固體吸附劑本質上都是極性的。非極性固定相可以通過用非極性液體涂覆硅烷化硅膠來制備。對硅膠進行硅烷化會減少硅膠' s 吸附極性分子的能力。常見的非極性液相包括有機硅和各種碳氫化合物。在 HPLC 中使用這種類型的色譜柱的替代品，其中使用鍵合液相作為固定相。極性較小的液體與色譜柱中的極性硅膠化學鍵合。因此，使用反相時，樣品溶液中極性最大的化合物將首先被洗脫，隨后的組分具有降低的極性。


閃蒸色譜：由于上述常規柱色譜中流動相的洗脫速率主要受重力控制，因此色譜運行可能需要很長時間才能完成。快速色譜是一種改良的柱色譜方法，其中流動相在壓縮空氣或真空的幫助下更快地通過色譜柱。真空管線連接到分離柱的底部，這會以比重力更快的速度拉動流動相溶劑和流動相中的組分通過柱子。可以在鏈接部分看到此設置的圖。快速色譜由壓縮空氣或空氣泵提供動力，通過推動流動相通過色譜柱并實現更快的流動相流速，就像真空促進快速色譜一樣。對于這種方法，在分離柱的頂部連接了一個壓縮空氣管線。正是由于這個原因，快速色譜也被稱為中壓色譜。惰性氣體用于不與流動相或固定相或組分混合物相互作用。這種色譜法通常使用氮氣。許多儀器可用于盡可能高效地進行快速色譜分析：昂貴的色譜柱、泵和流量控制器。這會為色譜柱保持恒定且精確的氣壓或真空，以獲得穩定的流動相流速和溶液中樣品的良好分離。然而，可以使用更便宜的替代品，因為可以制作流量控制器，以便可以使用加壓空氣來促進快速色譜。壓縮空氣管線連接到分離柱的頂部。正是由于這個原因，快速色譜也被稱為中壓色譜。惰性氣體用于不與流動相或固定相或組分混合物相互作用。這種色譜法通常使用氮氣。許多儀器可用于盡可能高效地進行快速色譜分析：昂貴的色譜柱、泵和流量控制器。這會為色譜柱保持恒定且精確的氣壓或真空，以獲得穩定的流動相流速和溶液中樣品的良好分離。然而，可以使用更便宜的替代品，因為可以制作流量控制器，以便可以使用加壓空氣來促進快速色譜。壓縮空氣管線連接到分離柱的頂部。正是由于這個原因，快速色譜也被稱為中壓色譜。惰性氣體用于不與流動相或固定相或組分混合物相互作用。這種色譜法通常使用氮氣。許多儀器可用于盡可能高效地進行快速色譜分析：昂貴的色譜柱、泵和流量控制器。這會為色譜柱保持恒定且精確的氣壓或真空，以獲得穩定的流動相流速和溶液中樣品的良好分離。然而，可以使用更便宜的替代品，因為可以制作流量控制器，以便可以使用加壓空氣來促進快速色譜。


液相色譜儀部件及功能


柱色譜
柱色譜中的固定相通常是細小的吸附劑固體；一種能夠在其外表面上保持氣體或液體顆粒的固體。柱色譜中通常使用的色譜柱看起來類似于巴斯德移液器（巴斯德移液器用作小規模柱色譜中的色譜柱）。首先用玻璃棉或多孔板塞住色譜柱的狹窄出口，以支撐色譜柱填充材料并防止其從管子中逸出。然后將吸附劑固體（通常是二氧化硅）緊密地裝入玻璃管中，制成分離柱。必須小心地將固定相填充到玻璃柱中，以形成材料的均勻分布。吸附劑的均勻分布對于盡量減少柱內氣泡和/或通道的存在很重要。為了完成色譜柱的制備，將用作流動相的溶劑通過干燥的色譜柱。然后稱該柱是“潤濕的”，并且在整個實驗過程中該柱必須保持濕潤。正確準備色譜柱后，將要分離的樣品放置在濕柱的頂部。可以在鏈接中找到填充分離柱的照片。


組件
色譜法是有效的，因為混合物中的不同組分會以不同的程度被吸引到固定相的吸附劑表面，這取決于每種組分的極性及其獨特的結構特征，以及它與流動相的相互作用。使用柱色譜實現的分離基于與樣品相關的因素。因此，與對流動相具有更高親和力的組分相比，更容易被固定相吸引的組分將以更慢的速率向下遷移到分離柱。此外，分離效果取決于所用吸附劑固體的性質和流動相溶劑的極性。


固定相
用作固定相的吸附材料類型對于有效分離混合物中的組分至關重要。可以使用幾種不同的固體。可以根據固體的粒度和活性來選擇吸附材料。吸附劑的活性用其活性等級表示，活性等級是吸附劑對樣品溶液中溶質吸引力的量度。具有最高活性等級的固體是完全無水的那些。硅膠和氧化鋁是最常用的吸附劑。氧化鋁非常適合需要特定條件才能充分分離的樣品。但是，使用非中性固定相時應非常謹慎，氧化鋁固定相中 pH 值的升高或降低可能會導致混合物組分內發生化學反應。然而，硅膠的活性不如氧化鋁，通常可用作溶液中大多數組分的全方位吸附劑。二氧化硅也是首選，因為它具有高樣品容量，使其成為最受歡迎的吸附材料之一。


流動相
還必須選擇合適的流動相，以便最好地分離未知混合物中的組分。該洗脫液將根據其相對于樣品和固定相的極性進行選擇。使用強極性吸附劑固定相（如氧化鋁）時，用作流動相的極性溶劑會被固定相吸附，這可能會置換混合物中的樣品分子，并可能導致樣品洗脫成分快速變化。這將提供很少的樣品分離，因此最好用極性較低的溶劑開始洗脫，先將弱吸附到固定相的組分洗脫。也可以在分離過程中改變溶劑以改變極性，從而更及時地分別洗脫各種組分。高效液相色譜(HPLC)。


優點缺點
當使用所有合適的參數和設備時，液固柱色譜是一種有效的分離技術。當混合物中的化合物被著色時，這種方法特別有效，因為這使科學家能夠看到樣品溶液中組分的條帶分離。即使條帶不可見，某些組件也可以通過其他可視化方法觀察到。對某些化合物有效的一種方法是用紫外線照射。這使得一個接一個地收集樣本變得相對容易。但是，如果通過這些方法中的任何一種都看不到溶液中的成分，則可能難以確定所執行的分離的功效。在這種情況下，以指定的時間間隔從列中獲取單獨的集合。


液固柱色譜法也是一種比其他分離方法（HPLC、GC， 等等。）。這是因為最基本形式的柱色譜不需要昂貴機器的幫助，例如 HPLC 中使用的高壓溶劑泵。在快速色譜法之外的方法中，流動相的流動、每個分離帶的檢測以及每個組分的收集都是由科學家手動完成的。盡管這會引入許多潛在的實驗錯誤實例，但這種分離方法在正確執行時會非常有效。此外，用于液固柱色譜的玻璃磨損相對便宜，并且在許多實驗室中很容易獲得。滴定管通常用作分離柱，在許多情況下它與昂貴的預制柱一樣有效。對于較小規模的色譜，通常使用巴斯德移液器。

快速色譜有可能比以前的分離方法成本更高，尤其是在需要復雜的氣泵和真空泵時。然而，當不需要這些機器時，可以將真空管線連接到水龍頭上的抽吸器2。此外可以制作自制的加壓空氣流量控制器。