液相色谱的分离过程
同其他色谱过程一样,HPLC也是溶质在固定相和流动相之间进行的一种连续多次交换过程。它借溶质在两相间分配系数、亲和力、吸附力或分子大小不同而引起的排阻作用的差别使不同溶质得以分离。
开始样品加在柱头上,假设样品中含有3个组分,A、B和C,随流动相一起进入色谱柱,开始在固定相和流动相之间进行分配。分配系数小的组分A不易被固定相阻留,较早地流出色谱柱。分配系数大的组分C在固定相上滞留时间长,较晚流出色谱柱。组分B的分配系数介于A,C之间,第二个流出色谱柱。若一个含有多个组分的混合物进入系统,则混合物中各组分按其在两相间分配系数的不同先后流出色谱柱,达到分离之目的。
不同组分在色谱过程中的分离情况,首先取决于各组分在两相间的分配系数、吸附能力、亲和力等是否有差异,这是热力学平衡问题,也是分离的首要条件。
其次,当不同组分在色谱柱中运动时,谱带随柱长展宽,分离情况与两相之间的扩散系数、固定相粒度的大小、柱的填充情况以及流动相的流速等有关。所以分离效果则是热力学与动力学两方面的综合效益。
液相色谱仪在食品检测中的应用
实际的食品安全检测中,液相色谱仪更加适应对沸点高、热稳定性较差、分子量较高物体的测试。
1、N-亚的测定
在腊肉等腌制食品中,生产主体经常会添加或者亚作为腌制食品的发色剂,本身并不存在严重的危害,但是如果其添加的量过大,在还原作用的影响下肉制品中会生成N-亚,而N-亚对人体的危害较大,长期摄入会导致和结等疾病。针对N-亚的传统测量方法是气相色谱法,这种方法只能对被测物体中挥发性的N-亚进行测量,测量的精度不高,而且测量过程中仅色谱测定这一环节就需要一个多小时的时间,而采用液相色谱仪全过程只需要13分钟。
2、多环烃和杂环芳烃的测定
油炸、烧烤肉制品的制作过程中常常会产生多环烃和杂环芳烃等污染物,这种污染物中包含的3,4-苯并芘、二苯并芘是典型的致癌物,使用传统的氧化铝层析柱对其含量进行测量起码需要10个小时的时间,而使用液相色谱仪整个测量过程只需要数十分钟。
3、芳香胺的测定
芳香胺是人工合成色素的主要原料,长时间大量摄入会导致对人体的代谢系统的强烈,容易诱发等疾病,由于芳香胺的添加本身是不合法的,所以对芳香胺的检测工作比较重要。通常情况下液相色谱仪测定工作会在5分钟内完成,而传统的TLC测定法则需要50分钟的时间才能完成。
液相色谱技术在环境方面的应用
液相色谱技术在环境保护方面有很广泛的应用。随着人类社会的不断发展,我们对社会产品的需求也越来越多,然而在这些产品给人类带来益处的同时,也不可避免的带来了环境污染问题,例如:水污染、大气污染、噪声污染等。环境污染问题越来越成为各国所要面临的重大课题。
在这些污染问题中,无疑水污染的范围广,危害也严重。水质污染物主要包括如下几类:
(1).无机污染物:如各种有毒金属及其氧化物、酸、碱、盐类、硫化物和卤化物等。
(2).有机污染物:如塑料、合成纤维、合成橡胶、洗涤剂、染料、溶剂、涂料、食品添加剂、药品等人工合成有机物的使用过程中产生的污染物。
液相色谱由于其具有优良的特性而被广泛用于污染物的检测。
液相色谱法
色谱法的创始人是俄国的植物学家茨维特( M.Tswett)。1906年,俄国植物学家茨维特发表了他的实验结果:为了分离植物色素,他将含有植物色素的石油的醚提取液倒入装有碳酸钙粉末的玻璃管中,并用石油的醚自上而下淋洗,由于不同的色素在碳酸钙颗粒表面的吸附力不同,随着淋洗的进行,不同色素向下移动的速度不同,从而形成一圈圈不同颜色的色带,使各色素成分得到了分离。他将这种分离方法命名为色谱法(chromatography)。
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