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第19章 色谱柱为什么能分离各种有机物

古时候从沙里淘金,是用水冲砂,由于金粒比砂粒重,砂被冲走而金粒留下。

那么能不能用类似的方法把性质不同的有机物分开呢?

20世纪初,俄国生物医学家茨维特发现,将植物叶破碎后用石油醚浸泡,把得到的浸泡液倒入一个装有碳酸钙、三氧化二铝和蔗糖的玻璃管中,再加入石油醚,任其从玻璃一端流向另一端,结果玻璃里不同的部位显示出不同的颜色,上边是绿色,中间是黄色,下边是另一种黄色,形成像光谱一样的色带,这个柱子就叫色谱柱。他把里面的彩色柱取出来,按不同颜色切成几段,再用乙醇将它们分别溶解下来,结果上边是叶绿素,中间是叶黄素,下面是胡萝卜素。这种现象实际是不同色素在柱子上的吸附能力不同,被吸附柱把它们彼此分开。茨维特把这种方法叫色谱法,但后来这种方法也用于分离无色物质,不呈现色谱带,不过色谱这个名词却沿用下来了。

茨维特的工作当时并未引起科学家的重视,直到1931年,化学家库恩认识到色谱分析的意义,并开始进一步研究这种方法。到50年代初,各种色谱分析方法广泛发展和应用,特别是气相色谱已成为使用最广泛的仪器分析方法,其中以液体为色谱柱内固定相的叫气液色谱。

气液色谱主要是根据被测组分在气液两相中分配不同分析物质的。在液相中溶解度大的,被载气带出的少;在液相中溶解度大的,被载气带出的多。气液色谱法的装置主要有五部分组成,一是色谱柱;二是色谱柱内的固定相,一种不挥发的液体涂在固体上而成一薄层;三是流动相,也叫载气,如氮气、氦等,它把被测样气体带进色谱柱;四是进样装置,可用样品注射器把样品射入进样口,如果是固体可以把它加热成蒸气进行分析;五是检测器,用以测定从色谱柱中流出的样品,得到记录,最后确定是哪种物质、浓度是多少。气液色谱分析很灵敏,只要有0.1—50微升就可以检测。此外,用分子筛分离大小不同的分子叫筛析排阻色谱;而离子交换色谱更适用于分离性质相似而结构复杂的有机物,特别是分离氨基酸。

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