1906年俄國植物學(xué)家茨維特為了了解葉綠素的成份,他將葉綠素的石油提取液流經(jīng)個(gè)裝碳酸鈣粉末的細(xì)長玻管中,發(fā)現(xiàn)提取液中的各種顏色就吸附在碳酸鈣上。然后用純石油醚沖洗玻璃柱,于是在玻管內(nèi)的碳酸鈣就呈現(xiàn)出一圈一圈色帶,如圖97所示。經(jīng)過這樣的分離得到的色帶分布圖,就就叫色譜。這種方法就叫色譜法。
在色譜法中,人們把裝裝碳酸鈣的玻管叫做“色譜柱”。碳酸鈣裝在玻管中靜止不動(dòng),因此叫“固定相”,葉綠素提取液為溶液,在色譜柱中是由上向下流動(dòng)的,因此叫“流動(dòng)相”。以液體為流動(dòng)相、以固體為固定相的色譜法,叫液一固色譜。
氣相色譜是以氣體作為流動(dòng)相,以固體或液體作固定相。以氣レ體作流動(dòng)相,以固體作固定相叫氣-固色譜。以氣體作流動(dòng)相,以一種多孔固體顆粒上涂上一層薄的液體作固定相叫氣一液色譜。
氣相色譜是最近二十年來發(fā)展起來的一種新的分析技術(shù)。由于素一石油醚提出液的色譜圖它具有分離效能高,分析速度快,需要試樣量少等特點(diǎn),已成為石油、石油化學(xué)、化工醫(yī)藥衛(wèi)生、食品工業(yè)、環(huán)境保護(hù)等方面的重要分析工具。
當(dāng)試樣從進(jìn)樣口注入后,在載氣的攜帶下進(jìn)入色柱,各組分在柱內(nèi)分離后,按分離開的先后次序流經(jīng)熱導(dǎo)池,并產(chǎn)生一定的信號,用電子電位差計(jì)記錄出“色譜圖”。在圖上,濃度隨時(shí)間變化的曲線稱為色譜峰。每每一個(gè)峰代表一個(gè)組分。峰高或峰面積的大小表示這組分的含量多少。
色譜柱是氣相色譜儀的最重要部件,它的作用是使樣品經(jīng)過層析后分離成單個(gè)成份。氣相色譜柱是由柱子和固定相(吸附劑或擔(dān)體上涂固定液)組成。常用的柱子有玻璃和不銹鋼的的。玻璃的優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕,但易碎。目前廣泛采用的是不銹鋼管柱,也有采用鎳管或塑料管的。
對填充色譜柱來說,色譜柱的管徑一般約為3~6毫米。柱長從幾十厘米到幾米。柱短的做成U型,柱長的做成螺旋型管。
載氣是用來作流動(dòng)相的氣體,要求它的化學(xué)穩(wěn)定性好,即不應(yīng)與固定相和被測物質(zhì)起作用。常用的有氯氯、氫、。氯、氬、二氧化碳等氣體。載氣的選擇原則是對色譜柱分離效率和檢定器靈敏度為依據(jù)。對載氣質(zhì)量量的要求是,其純度應(yīng)高,工作時(shí)流量恒定。
試樣進(jìn)入色譜柱的操作對分析結(jié)果影響很大。在理想的情況下,要求瞬時(shí)進(jìn)樣,越快越好。目前均采用微量注射器。液體樣品品在1~10微升時(shí),氣體樣品多采用定體積進(jìn)樣閥,也可以動(dòng)用用注射器進(jìn)樣,進(jìn)樣量為1~20毫升。
混合成份物質(zhì)經(jīng)過色譜柱分離后,通過檢定器先后流出。這時(shí)每個(gè)成份按其物理或化學(xué)的特性,迅速轉(zhuǎn)換出能夠測量的信號(如電壓、電流),以表示物質(zhì)的成份和濃度。因此,檢定器是氣相色譜儀器中一個(gè)極為重要的部件。
檢定器的種類很多,目前廣泛使用的有熱導(dǎo)池檢定器、氫火焰離子化檢定器和電子捕獲檢定器等。前兩種為我國氣相色譜儀最常采用的檢定器。