文档介绍：色谱法在食品卫生行业中的应用及解决方案
色谱作为一种分析与分离技术,已有近百年历史。近半个世纪以来,色谱技术发展迅速,无论是理论,还是各种分离模式,都趋向成熟,已作为分析化学的一个重要分支。色谱技术为医药、卫生、食品、生化、环保等学科的发展做出了极大的贡献,同时在基因工程、生物工程及材料科学等方面也有着广阔的应用前景。作为这些学科必不可少的工具和手段,色谱技术越发显示出其重要性。最近的统计资料显示,全世界各类分析仪器中,气相色谱仪和液相色谱仪的销售额占了25%-30%。我公司目前推出了GC5400气相色谱仪和LC-3100型液相色谱仪两款仪器。以下将对色谱和色谱仪作相关介绍:
色谱法的定义及分类
色谱法或色谱分析也称之为层析法(chromatograhhy),是一种物理或物理化学的分离分析方法。它利用混合物中各组分在两相间分配系数的差别,当溶质在两相间作相对移动时,各物质在两相间进行多次分配,从而使各组分得到分离。可完成这种分离的仪器即色谱仪。分配系数大的组分迁移速度慢,反之迁移速度快而被分离。
色谱分离的实质——利用不同组分在相对运动的两相中由于溶解(气——液色谱)、吸附(气——固色谱)或者其它亲和能力的差异,使不同组分在分离柱中移动速度不同(称为差速迁移),当吸附或分配过程反复多次之后,组分间极微小的差异就叠加起来,变为大的差异,从而使组分分离。除上述两种外(这是主要的),还有络合、离子交换等。
气——液色谱又叫分配色谱,它是基于试样组分在固定相和流动相中溶解度的不同达到分离的目的。气——固色谱又叫吸附色谱,它是通过试样组分对活性固体表面吸附亲和力的不同实现彼此的分离。
色谱法从不同的角度,有不同的分类方法,通常可按聚集状态、操作方法及分离原理等进行分类。
按流动相与固定相的状态分类
1、按流动相的状态分类在色谱中流动相可以是气体、液体或超临界流体,相应分为气相色谱(GC)、液相色谱(LC)和超临界流体色谱(SFC)。
2、按固定相的状态分类固定相可以是固体或液体。因此,气相色谱法又可分为气-固色谱法(GSC)与气-液色谱法(GLC)。液相色谱又可分为液-固色谱法(LSC)和液-液色谱法(LLC)等。
(二)按操作形式分类
按操作形式可分为柱色谱法、平面色谱法及逆流分配等类别。
(三)按色谱过程的分离机制分类
按色谱过程的分离机制可分为吸附色谱法、分配色谱法、体积排阻色谱法、离子交换色谱法、亲和色谱法、化学键合相色谱法、毛细管电色谱法和毛细管电泳法等。
(四)按使用领域不同分类
按使用领域对色谱仪分类可分为分析型色谱仪和制备型色谱仪。
色谱法的优点
色谱法以其高超的分离能力为特点,它的分离效能远远高于其他分离技术如蒸馏、萃取、离心等方法。其主要优点:
分离效能高如毛细管气相色谱柱理论塔片数可达7万-12万。而毛细管电泳仪一般有几十万理论塔板数,至于凝胶毛细管电泳柱可达上千万理论塔板数的柱效。
应用范围广它几乎可用于所有化合物的分离和测定,无论是有机物、无机物、低分子或高分子化合物,甚至有生物活性的生物大分子也可以进行分离和测定。
分析速度快一般在几分钟到几十分钟就可完成一次复杂样品的分离和分析。
样品用量少用极少的样品就可完成一次分离和测定。
灵敏度高如气相色谱可以分析几纳克的样品,火焰离子化检测器(FID)可达10-12g/s,电子捕获检测器(ECD)达10-13g/s,检测限为10-9g/L和10-12g/L。
分离和测定一次完成可以和多种波谱分析仪器联用。
易于自动化分离和分析自动完成,可以在工业流程中应用。
色谱仪的特点
气相色谱仪
气相色谱法是以气体为流动相对复杂样品进行分离、检测和定量的一种分析方法。它有分离效率高,分析速度快;样品用量少,检测灵敏度高;选择性好;应用范围广等特点。
把组分分开有许多方法,如蒸馏、萃取、结晶、差热、离心等等,但气相色谱法能把只有极微小差异的两个组分分开。在分析汽油样品时,在2小时内获得200多个色谱峰。许多常规分析,一般在20分钟内就完成。
由于有许多高灵敏度的检测器可供使用,因此,样品用量能很少,如气体进样1μL,,TCD可检测出十几个PPM的杂质,FID:几个PPM。
仪器可选择对样品组分有不同作用力的液体、固体作为固定相。因此,可在一定的操作条件下将物理、化学性质相近的组分分开。因为选择不同的固定相,可使组分的分配系数有较大差异。
同时,气相色谱仪可分析百分之二十目前已知的有机化合物。
对热稳定性好,易挥发的样品——直接进样。
对热稳定性差,不易挥发的样品——衍生化后进样。
对固体、大分子样品,采取热裂解方法——裂解色谱。
气相色谱在石油工业、化学工业、环保、临床化学、医药、食品工业