色谱分析

色谱分析

色谱分析又称为组分分析。在气测井中使用的色谱分析方法属于气相色谱范畴。其原理是利用惰性气体作为流动相，并以吸附剂（气固色谱）或涂覆于惰性固体表面的薄层高沸点有机液体（气液色谱）为固定相，通过分离气态样品实现检测。

在一定长度的管状容器中填充固定相即构成色谱柱。当含有待分离组分的流动气体通过色谱柱时，这些组分会经历多次吸附（气固色谱）或溶解（气液色谱）。由于各组分对两相的不同吸附能力和分配系数差异，它们在色谱柱中的移动速度不同。若色谱柱足够长，则最先离开色谱柱的是吸附能力最差的组分，其余组分随后依次分离出来。

分离效果取决于多个因素，包括色谱柱长度、温度、固定相类型及流动气体流速等。

原理

色谱分析依据被分离物质在两种介质中的不同分配（如吸附、溶解或渗透）进行。一种介质作为固定相，可以是固体或液体；另一种为流动相，也可以是液体或气体。随着流动相携带被分离的物质移动，它会在两相中反复多次地进行分配。由于不同的组分具有不同的分配系数，因此它们以不同的速度移动并最终彼此分离。

通过将这种分离方法与检测各组分的技术相结合，便形成了色谱分析法。

简史

1903年，俄国植物学家M.茨维特首次提出了色谱法的概念。他将植物色素的石油醚提取液倒入装有碳酸钙固定相的垂直玻璃管中，并加入流动相的石油醚，结果产生了不同颜色的谱带——即不同的色素得到了分离。“色谱”一词因此得名。此方法后来逐渐应用于无色物质的分离，“色谱”这一术语沿用至今。色谱法也被称为色层法或层析法。

分类

根据流动相的不同状态，色谱法通常分为气相色谱和液相色谱两大类。考虑到固定相也有两种类型：固体吸附剂及固态担体上的液体固定相，进一步细分为气固色谱、气液色谱、液固色谱和液液色谱。此分类下还包括纸色谱、薄层色谱、离子交换色谱和凝胶渗透色谱等。

按固定相的性质划分，可分为柱色谱（固定相装入金属或玻璃管中）及纸色谱/薄层色谱。其中，柱色谱又分为填充柱色谱和毛细管色谱。

根据分离机制的不同，可将色谱法划分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱和排斥色谱等类型。此外还有络合色谱、电色谱及热色谱等多种技术。

特点

色谱分析具有高效分离、选择性好、高灵敏度、快速分析以及少量样品的需求等特点，可根据被分析物质的性质与特定需求来选择不同的色谱技术，并广泛应用于农业及其他多个领域。随着高效液相色谱和离子色谱等新技术的发展及其与其他分析方法联用（如质谱和光谱），色谱的应用范围不断扩展。除了用于定性定量分析外，色谱法还可用于制备高纯度有机试剂及样品提纯。