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气相色谱基本知识1色谱法 chromatography 又称色层法、层析法，是一种对混合物进行分离、分析的方法。
1903年俄国植物学家茨威特在分离植物色素时，得到了各种不同颜色的谱带，故得名色谱法。
以后此法虽逐渐应用于无色物质的分离，但“色谱”一词仍被人们沿用至今。
色谱法的原理是基于混合物中各组分在两相（一相是固定的称为固定相，另一相是流动的称为流动相）中溶解、解析、吸附、脱附，或其它作用力的差异，当两相作相对运动时，使各组分在两相中反复多次受到上述各作用力作用而得到互相分离。
2气相色谱法 gas chromatography，GC 以气体作为流动相的色谱法。
根据所用固定相状态的不同，又可分为气-固色谱法和气-液色谱法。
前者用多孔型固体为固定相，后者则用蒸气压低、热稳定性好、在操作温度下呈液态的有机或无机物质涂在惰性载体上（填充柱）或涂在毛细管内壁（开口管柱）作为固定相。
气相色谱法的优点是：分析速度快，分离效能高，灵敏度高，应用范围广，选择性强，分离和测定同时进行。
其局限性在于不能用于热稳定性差、蒸气压低或离子型化合物等的分析。
3反气相色谱法 inverse gas chromatography (IGC) 反气相色谱法是以被测物质（如聚合物样品）作为固定相，将某种已知的挥发性低分子化合物（探针分子）作为样品注入汽化室，汽化后由载气带入色谱柱中，探针分子在气相和聚合物相两相中进行分配，由于聚合物的组成和结构的不同，与探针分子的作用也就不同，选择合适的检测器，检测探针分子在聚合物相中的保留值，藉此研究聚合物与探针分子以及聚合物之间的相互作用参数等。
在高聚物的研究中得到广泛的应用。
气相色谱法的原理和计算公式等均适用于反气相色谱法。
4超临界流体色谱法 supercritical fluid chromatography 以超临界流体作为流动相（固定相与液相色谱类似）的色谱方法。
超临界流体即为处于临界温度及临界压力以上的流体，它具有对分离十分有利的物化性质，其扩散系数和黏度接近于气体，因此溶质的传质阻力较小，可以获得快速高效的分离，其密度和溶解度又与液体相似，因而可在较低的温度下分析沸点较高、热稳定性较差的物质。
cha色谱法
色谱法（chromatography）又称“色谱分析”、“色谱分析法”、“层析法”，是一种分离和分析方法，在分析化学、有机化学、生物化学等领域有着非常广泛的应用。
色谱法利用不同物质在不同相态的选择性分配，以流动相对固定相中的混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动，最终达到分离的效果。
色谱法起源于20世纪初，1950年代之后飞速发展，并发展出一个独立的三级学科——色谱学。
历史上曾经先后有两位化学家因为在色谱领域的突出贡献而获得诺贝尔化学奖，此外色谱分析方法还在12项获得诺贝尔化学奖的研究工作中起到关键作用。
色谱法（C h r o m a t o g r a p h y）引论§1概述一、色谱法色谱法早在二十世纪初由俄国科学家建立，并用来分离植物色素。
后来不仅用于分离有色物质，还用来分离无色物质，并出现了各种类型的色谱法。
许多气体、液体和固体样品都能找到合适的色谱法进行分离和分析。
目前色谱法已广泛应用于许多领域，成为十分重要的分离分析手段。
各种色谱法共同的特点是具备两个相，有一相不动，称为固定相；另一相携带样品移动，称为流动相。
当流动相中样品混合物经过固定相时，就会与固定相发生作用，由于各组分在性质和结构上有差异，与固定相相互作用的类型、强弱就会有差异，因此在同一推动力下，不同组分在固定相滞留时间长短不同，从而按先后不同的次序从固定相中流出。
现以填充柱内进行的吸附色谱为例来说明色谱分离过程。
色谱柱内紧密而均匀的固定相，流动相则连续不断地流经其间，将样品一次性注入色谱柱后，各组分就被固定相所吸附，流动相不断地流入色谱柱。
当流动相流过组分时，已被吸附在固定相上的样品分子又溶解于流动相（此过程称为解吸）而随流动相向前移动，已解吸的组分遇到新的吸附剂颗粒，又再次被吸附。
如此在色谱柱内不断地发生吸附、解吸、再吸附、再解吸的过程。
不同组分其分子结构不同，在固定相上的吸附力也不同，随流动相向前移动的速度也就不同，最后从色谱柱内流出的时间不同，分别用容器盛接，就达到了分离的目的。
各组分间的性质差异即使很小，通过改进措施，如加长色谱柱，也可将它们分离。
二、色谱法分类1．按两相状态分类流动相为气体的色谱法称为“气相色谱法”（GC），其中固定相是固体吸附剂的称为气固色谱（GSC），固定相为液体的称为气液色谱（GLC）。
流动相为液体的色谱法称为“液相色谱法”（LC），同上，液相色谱法也可分成液固色谱（LSC）和液液色谱（LLC）。
2．按分离机理分类根据组分与固定相的作用，可分为：吸附色谱法、分配色谱法、离子交换色谱法、凝胶色谱法等。
薄层色谱分析法摘要：色谱法（chromatography）也称色层法或层析法，是利用分子间相互作用力的差异进行分离、提纯、进而鉴定化合物的重要方法之一。
色谱法在化学、生物学、医学及生命科学等领域中有其越来越多的应用，因此，掌握色谱分析的各个步骤尤其重要的意义。
按作用原理，色谱可分为吸附色谱（利用吸附能力的大小进行分离）、分配色谱（利用溶解度不同进行分离）、离子交换色谱（利用离子交换能力不同进行分离）等；按分离介质可分为柱色谱、薄层色谱和纸色谱等。
其中柱色谱按流动相不同可分为气相色谱、液相色谱和超临界流体色谱，而液相色谱又可分为常规液相色谱、高效液相色谱和离子色谱等。
因此，薄层色谱的使用操作都因被熟练掌握，在以后的各个领域中能正确运用。
关键字：色谱法、点样、制版、展开、展开剂、定位与定性、薄层色谱。
薄层色谱1、原理：薄层色谱(Thin Layer Chromatography)常用TLC表示，又称薄层层析，属于固－液吸附色谱。
样品在薄层板上的吸附剂（固定相）和溶剂（移动相）之间进行分离。
由于各种化合物的吸附能力各不相同，在展开剂上移时，它们进行不同程度的解吸，从而达到分离的目的。
2、薄层色谱的用途：1）化合物的定性检验。
（通过与已知标准物对比的方法进行未知物的鉴定）在条件完全一致的情况，纯碎的化合物在薄层色谱中呈现一定的移动距离，称比移值（Rf值），所以利用薄层色谱法可以鉴定化合物的纯度或确定两种性质相似的化合物是否为同一物质。
但影响比移值的因素很多，如薄层的厚度，吸附剂颗粒的大小，酸碱性，活性等级，外界温度和展开剂纯度、组成、挥发性等。
所以，要获得重现的比移值就比较困难。
为此，在测定某一试样时，最好用已知样品进行对照。
样品中某组分移动离开原点的距离R f =展开剂前沿距原点中心的距离origin2）、快速分离少量物质。
（几到几十微克，甚至0.01µg）3）、跟踪反应进程。
在进行化学反应时，常利用薄层色谱观察原料斑点的逐步消失，来判断反应是否完成。
色谱chemistry
色谱（Chromatography）是一种在化学和生物化学中常用的分
离技术，它能够分离混合物中的成分并确定它们的相对含量。
色谱
技术在实验室分析、制药、食品科学、环境监测等领域中得到广泛
应用。
色谱技术根据不同成分在固定相和移动相之间的相互作用力的
不同来实现分离。
常见的色谱方法包括气相色谱（Gas Chromatography, GC）、液相色谱（Liquid Chromatography, LC）、超高效液相色谱（Ultra-High Performance Liquid Chromatography, UHPLC）和薄层色谱（Thin Layer Chromatography, TLC）等。
在色谱分析中，样品首先被注入到色谱柱中，然后通过柱内的
固定相与移动相的相互作用，不同成分会以不同的速率通过柱，从
而实现分离。
分离后的成分可以通过各种检测器进行检测和定量分析，常见的检测器包括紫外-可见光谱检测器、荧光检测器、质谱检
测器等。
色谱技术在分析化学中扮演着重要的角色，它被广泛应用于药
物分析、环境监测、食品安全检测、生物化学等领域。
通过色谱技术，我们可以快速、准确地分离和分析混合物中的各种成分，为科研和生产提供了重要的技术支持。
总的来说，色谱技术是一种非常重要的分离和分析方法，它在化学和生物化学领域有着广泛的应用前景，对于解决复杂混合物的分析和鉴定问题具有重要意义。
色谱法（C h r o m a t o g r a p h y）引论§1概述一、色谱法色谱法早在二十世纪初由俄国科学家建立，并用来分离植物色素。
后来不仅用于分离有色物质，还用来分离无色物质，并出现了各种类型的色谱法。
许多气体、液体和固体样品都能找到合适的色谱法进行分离和分析。
目前色谱法已广泛应用于许多领域，成为十分重要的分离分析手段。
各种色谱法共同的特点是具备两个相，有一相不动，称为固定相；另一相携带样品移动，称为流动相。
当流动相中样品混合物经过固定相时，就会与固定相发生作用，由于各组分在性质和结构上有差异，与固定相相互作用的类型、强弱就会有差异，因此在同一推动力下，不同组分在固定相滞留时间长短不同，从而按先后不同的次序从固定相中流出。
现以填充柱内进行的吸附色谱为例来说明色谱分离过程。
色谱柱内紧密而均匀的固定相，流动相则连续不断地流经其间，将样品一次性注入色谱柱后，各组分就被固定相所吸附，流动相不断地流入色谱柱。
当流动相流过组分时，已被吸附在固定相上的样品分子又溶解于流动相（此过程称为解吸）而随流动相向前移动，已解吸的组分遇到新的吸附剂颗粒，又再次被吸附。
如此在色谱柱内不断地发生吸附、解吸、再吸附、再解吸的过程。
不同组分其分子结构不同，在固定相上的吸附力也不同，随流动相向前移动的速度也就不同，最后从色谱柱内流出的时间不同，分别用容器盛接，就达到了分离的目的。
各组分间的性质差异即使很小，通过改进措施，如加长色谱柱，也可将它们分离。
二、色谱法分类1．按两相状态分类流动相为气体的色谱法称为“气相色谱法”（GC），其中固定相是固体吸附剂的称为气固色谱（GSC），固定相为液体的称为气液色谱（GLC）。
流动相为液体的色谱法称为“液相色谱法”（LC），同上，液相色谱法也可分成液固色谱（LSC）和液液色谱（LLC）。
2．按分离机理分类根据组分与固定相的作用，可分为：吸附色谱法、分配色谱法、离子交换色谱法、凝胶色谱法等。
3．按固定相的外型分类固定相装在柱内的色谱法称为柱色谱。
固定相呈平板状的色谱法称为平板色谱。
平板色谱又可分为薄层色谱和纸色谱。
三、色谱法的特点1．分离效能高色谱法可以反复多次地利用各组分性质上的差异来进行分离，使得这种差异放大很多倍，因此分离效能比一般方法高很多。
2．灵敏度高可检测１０－１１～１０－１３g的物质，适于作痕量分析。
色谱分析需要的样品量极少，一般只需微克或纳克。
3．分析速度快一般只需几分钟或几十分钟就可完成一个分析周期，一次分析可同时测定多种组分。
4．应用范围广可分析气体、液体和固体物质。
色谱法几乎可以分析所有的化学物质。
§2色谱流出曲线和有关术语一、色谱流出曲线和色谱峰由检测器输出的电信号强度对时间作图，所得曲线称为色谱流出曲线。
曲线上突起部分就是色谱峰。
（如图）如果进样量很小，浓度很低，则吸附或分配符合等温线，色谱峰是对称的。
二、基线在所以操作条件下，色谱柱后仅有纯流动相进入检测器时的流出曲线称为基线。
稳定的基线应该是一条水平线。
三、峰高色谱峰顶点与基线之间的垂直距离，以h表示。
四、保留值1．死时间t0不被固定相吸附或溶解的物质进入色谱柱时，从进样到出现峰极大所需的时间称为死时间，它正比于色谱柱的空隙体积。
这种物质的流动速度与流动相相近。
2．保留时间t r试样从进样到出现峰极大时所经过的时间，成为保留时间。
3．调整保留时间他t r′保留时间扣除死时间，即为该组分的调整保留时间。
即t r′=t r- t0由于组分在色谱柱中的保留时间t r包含了组分随流动相通过柱子所需的时间和组分在固定相中滞留所需的时间，所以t r是组分在固定相中停留的总时间。
保留时间是色谱法定性的基本依据，但保留时间常受到流动相流速的影响，因此，更常用保留体积来表示保留值。
4．死体积V0指色谱柱填充后，柱内固定相颗粒间所剩余的空间、色谱仪中管路和连接头之间的空间以及检测器的空间三项的总和。
当后两项很下可忽略不计时，死体积可死时间和色谱柱出口处载气流速F计算，即V0= t0F5．保留体积V r指从进样开始到被测组分在柱后出现浓度极大点时所通过的流动相的体积。
有如下关系V r=t r F6．调整保留体积V r′保留体积扣除死体积：V r′=V r- V0= t r′F7．相对保留值r2,1某组分2的调整保留值与组分1的调整保留值之比，成为相对保留值r2,1= t r2′/ t r1′= V r2′/ V r1′由于保留值常受到许多因素的影响，而相对保留值只与柱稳和固定相性质有关，而与柱径、柱长、填充情况及流动相流速无关，因此在色谱法中，特别是在气相色谱法中，广泛用作定性的依据。
在定性分析中，通常固定一个色谱峰作为标准（s），然后再求其它峰的相对保留值，此时可用符号α表示，即α= t ri′/ t rs′t ri′为后出峰的调整保留时间，因此α总是大于1的。
α又称选择因子。
五、区域宽度色谱峰的区域宽度是色谱流出曲线的重要参数之一，其表示方法有三种1．标准偏差σ即0.607倍峰高处谱峰宽的一半。
2．半峰宽W1/2为峰高一半处的峰宽：W1/2=2.354σ3．峰底宽度W为色谱峰两侧底部的宽度W=4σ六、分配系数K和分配比k1．分配系数K 分配系数K又称平衡常数，是指在一定的温度和压力下，组分在两相间达到分配平衡时，组分在固定相中的浓度与在流动相中的浓度之比，即K=c s/c m分配系数是每一个溶质的特征值，它与固定相和温度有关。
不同组分的分配系数的差异是实现色谱分离的先决条件，分配系数相差越大，越容易实现分离。
2．分配比k 分配比又称容量因子，它是指在一定温度和压力下，组分在两相间达分配平衡时，分配在固定相和流动相中的质量比，即k=m s/m m=（c s V s）/（c m V m）V m为柱中流动相的体积，V s为柱中固定相的体积。
k值越大，说明组分在固定相中的量越多，相当于柱的容量大。
3．K与k的关系K= c s/c m=(m s/V s)/(m m/V m)=k(V m/V s)=kββ称为相比率，它是反映各种色谱柱柱型特点的又一个参数。
§3色谱法基本理论色谱分析的目的是将样品中各组分彼此分离，组分要达到完全分离，两峰间的距离必须足够远，分离是分析的前提。
要使两组分能完全分离，首先是两组分的分配系数必须有差异；其次是色谱峰不能太宽，否则两色谱峰还是容易重叠。
这些因素都可由色谱理论来说明。
一、塔板理论塔板理论是将色谱柱比作蒸馏塔，把一跟连续的色谱柱设想成由许多小段组成。
在每一小段内，一部分空间为固定相占据，另一部分空间充满流动相。
组分随流动相进入色谱柱后，就在两相间进行分配。
并假定在每一小段内组分可以很快地在两相中达到分配平衡，这样一个小段称为一个理论塔板，一个理论塔板长度称为理论塔板高度，用H 表示。
经过多次平衡，分配系数小的组分，先离开色谱柱，分配系数大的后离开色谱柱。
由于色谱柱内的塔板数相当多，即使组分的分配系数只有微小差别，仍可获得好好的分离效果。
理论塔板数用n 表示，当色谱柱长为L 时，其塔板数n 为n=L/H 或 H=L/n当L 确定时，n 越大，或H 越小，表示柱效率越高，分离能力越强。
由塔板理论可求出理论塔板数n 的计算公式 n=5.5422/1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛W t r =162⎪⎭⎫ ⎝⎛W t r 通常填充色谱柱的n 在103以上，H 在1mm 左右；毛细管色谱柱n=105~106 , H 在0.5 mm 左右。
由于死时间t 0包括在t r 中，而实际死时间不参与柱内的分配，所以n 值尽管很大，H 很小，但与实际柱效相差很大，因而提出了将死时间t 0扣除的有效理论塔板数n eff 和有效塔板高度H eff 作为柱效能指标n eff =5.5422/1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'W t r =162⎪⎭⎫ ⎝⎛'W t r H eff =effn L 同一色谱柱对不同物质的柱效率是不一样的，因此在说明柱效时，除注明色谱条件外，还应指出是对何物质而言的。
塔板理论用热力学观点形象地描述了溶质在色谱柱中的分配平衡和分离过程，导出流出曲线的数学模型，并成功地解释了流出曲线的形状及浓度极大值的位置，还提出了计算和评价柱效能的参数。
二、速率理论塔板理论在解释流出曲线的形状、组分的分离及评价柱效等方面是成功的，但是由于它的某些假设与实际色谱过程不符，如组分在塔板内达到分配平衡及纵向扩散可以忽略等。
事实上，流动相携带组分通过色谱柱时，由于分子速度较快，组分在固定相和流动相间不可能真正达到分配平衡。
组分在色谱柱中的纵向扩散也是不能忽略的。
塔板理论没有考虑各种动力学因素对色谱柱内传质过程的影响。
因此，塔板理论无法解释柱效与流动相流速的关系，也不能说明影响柱效有哪些主要因素。
1956年荷兰学者van Deemter等在研究气液色谱时，提出了色谱过程动力学理论——速率理论。
他们吸收了塔板理论在塔板高度的概念，并充分考虑了组分在两相间的扩散和传质过程，从而在动力学上较好地解释了影响塔板高度各种因素。
该理论模型对气相、液相色谱都适用。
van Deemter方程的数学简化式为H=A+BuCu式中u为流动相的线速度；A，B，C为常数，分别代表涡流扩散相系数、分子扩散项系数、传质阻力项系数。
1.涡流扩散项A在填充色谱柱中，当组分随流动相向柱出口迁移时，流动相由于受到固定相颗粒障碍，不断改变流动方向，组分分子在前进中形成紊乱的涡流，故称为涡流扩散。
在填充柱内，由于填充物颗粒大小的不同及填充物的不均匀性，使同一组分的分子经过多个不同长度的途径流出色谱柱，一些分子沿较短的路径运行，较快通过色谱柱，另一些分子沿较长的路径运行，发生滞后，结果使色谱峰变宽。
其程度由下式决定A=2λd p涡流扩散相与固定相的颗粒大小、几何形状及装填紧密程度有关。
此式表明，A与填充物的平均直径d p的大小和填充物不规则因子λ有关，与流动相的性质、线速度和组分性质无关。
为了减小涡流扩散，提高柱效，使用细而均匀的颗粒，并且填充均匀是提高柱效的有效途径。
对于空心毛细管，不存在涡流扩散，因此A=0。
2.分子扩散项B/u（纵向扩散项）当样品组分被载气带入色谱柱后，以“塞子”的形式存在于柱的很小一段空间中，由于存在纵向的浓度梯度，因而就会发生纵向的扩散，引起色谱峰展宽。
分子扩散项系数为B=2γD g式中γ是填充柱内流动相扩散路径弯曲的因素，称为弯曲因子。
D g 为组分分子在流动相中的扩散系数（cm 2/s ）。
弯曲因子与填充物性质有关，由于在填充柱内有固定相颗粒存在，使分子自由扩散受到阻碍，扩散程度降低。
而在空心柱中，扩散不受到阻碍，γ=1。
分子扩散项（1）与组分在流动相中的扩散系数D g 成正比，而D g 与流动相及组分性质有关：分子量大的组分D g 小，D g 反比于流动相分子量的平方根。
