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層析柱與液相柱和色譜柱的區(qū)別有哪些

更新時間:2024-11-08      點擊次數(shù):15346
   層析柱是凝膠層析技術(shù)中的主體,一般用玻璃管或有機(jī)玻璃管。根據(jù)樣品混合物中各組分在固定相和流動相中分配系數(shù)不同,從而分離的一種層析法。

  層析柱的直徑大小不影響分離度,樣品用量大,可加大柱的直徑,一般制備用凝膠柱,直徑大于2厘米,但在加樣時應(yīng)將樣品均勻分布于凝膠柱床面上。此外, 直徑加大,洗脫液體體積增大,樣品稀釋度大。常見的有玻璃層析柱和加壓層析柱。

  玻璃層析柱,開口大,加料快,不需要其他儀器的配合,上方可以做成標(biāo)準(zhǔn)口與其他的標(biāo)口玻璃儀器相接,但有不容易測量,篩網(wǎng)下方容易殘留很多液體,層析速度較慢,不準(zhǔn)確的特點,一般用于對精度要求沒有那么高的實驗,

  加壓層析柱,兩端一般使用4F材料,耐腐蝕,酸堿性的耐度也可以,中段有玻璃材料的,也有有機(jī)玻璃材料的,需要與蠕動泵相結(jié)合,加快層析速度,用泵將料打進(jìn),如果沒有泵則使用比較麻煩。

  結(jié)構(gòu)

  層析柱通常由以下幾個部分組成:

  ●柱體:一般為玻璃或塑料材質(zhì),具有一定的長度和直徑,用于容納固定相和樣品溶液。

  ●固定相:填充在柱體中的物質(zhì),可以是吸附劑(如硅膠、氧化鋁等)、離子交換樹脂、凝膠等。不同的固定相對不同的物質(zhì)具有不同的吸附或分離能力。

  ●活塞或閥門:用于控制樣品溶液和洗脫液的流速。

  ●柱頭和柱尾:分別位于柱體的兩端,用于連接進(jìn)樣管和收集管。

  工作原理

  層析柱的分離原理基于不同物質(zhì)在固定相和流動相之間的分配系數(shù)差異。當(dāng)樣品溶液通過層析柱時,其中的各成分會與固定相發(fā)生相互作用,并以不同的速度在柱中移動。具體過程如下:

  ●進(jìn)樣:將待分離的樣品溶液通過進(jìn)樣管加入層析柱中。

  ●吸附與分離:樣品中的各成分在固定相上發(fā)生吸附、分配、離子交換等作用,根據(jù)其與固定相的親和力不同而逐漸分離。

  ●洗脫:使用適當(dāng)?shù)南疵撘?如溶劑、緩沖液等)通過層析柱,將吸附在固定相上的成分逐步洗脫下來。洗脫液的選擇應(yīng)根據(jù)待分離物質(zhì)的性質(zhì)和分離目的來確定。

  ●收集:在柱尾處收集流出的洗脫液,根據(jù)不同的流出時間或體積,可以得到不同的分離組分。

  分類

  1.按固定相類型分類:

  吸附層析柱:以吸附劑為固定相,如硅膠層析柱、氧化鋁層析柱等。適用于分離具有不同極性的化合物。

  離子交換層析柱:固定相為離子交換樹脂,根據(jù)物質(zhì)的離子電荷性質(zhì)進(jìn)行分離。

  凝膠層析柱:使用凝膠作為固定相,如葡聚糖凝膠、聚丙烯酰胺凝膠等。主要根據(jù)分子大小進(jìn)行分離。

  2.按操作方式分類:

  柱層析:傳統(tǒng)的層析方式,通常在實驗室中進(jìn)行。需要手動操作,包括進(jìn)樣、洗脫和收集等步驟。

  高效液相色譜柱(HPLC 柱):在高壓下進(jìn)行分離,具有更高的分離效率和速度。通常與自動化的儀器設(shè)備配合使用。

  應(yīng)用

  1.化學(xué)分析:用于分離和純化化學(xué)物質(zhì),如有機(jī)化合物、無機(jī)離子等??梢詫旌衔镞M(jìn)行定性和定量分析。

  2.生物化學(xué)研究:分離蛋白質(zhì)、核酸、多糖等生物大分子。在蛋白質(zhì)純化、酶分離、核酸提取等方面有廣泛應(yīng)用。

  3.制藥工業(yè):用于藥物的分離、純化和質(zhì)量控制。例如,從天然產(chǎn)物中提取有效成分,純化生物制品等。

  4.環(huán)境監(jiān)測:分離和檢測環(huán)境中的污染物,如農(nóng)藥殘留、重金屬離子等。

  使用注意事項

  1.選擇合適的固定相和洗脫液:根據(jù)待分離物質(zhì)的性質(zhì)和分離目的,選擇具有適當(dāng)吸附能力和選擇性的固定相,并確定合適的洗脫液。

  2.控制流速:流速過快可能導(dǎo)致分離效果不佳,流速過慢則會延長實驗時間。應(yīng)根據(jù)具體情況調(diào)整流速,以獲得最佳的分離效果。

  3.避免氣泡:在裝填層析柱和進(jìn)行實驗過程中,應(yīng)盡量避免產(chǎn)生氣泡。氣泡會影響分離效果,甚至導(dǎo)致實驗失敗。

  4.保持柱體清潔:實驗前后應(yīng)清洗層析柱,去除殘留的樣品和雜質(zhì),以保證下次實驗的準(zhǔn)確性。

  5.注意安全:在使用有機(jī)溶劑等危險化學(xué)品時,應(yīng)遵守實驗室安全規(guī)定,采取必要的防護(hù)措施。

 

 

  層析柱和色譜柱沒有區(qū)別,有顏色的譜帶叫作色譜,確切的應(yīng)叫層析柱,因為現(xiàn)在色帶是沒有顏色的,但都習(xí)慣叫色譜柱。

  層析柱和色譜柱真真要說區(qū)別那還是有一點區(qū)別,那就是色譜柱只是用在色譜儀中,層析柱不一定是用在色譜儀中,比如:用溶劑洗脫的柱層析所用的層析柱就不叫色譜柱。

  層析柱與液相柱的區(qū)別:

  1、壓力

  液相色譜柱(尤其是分析性液相色譜):壓力較高,一般為10-20Mpa

  層析柱:一般為常壓,或使用真空泵(0.1Mpa左右)

  2、填料

  液相色譜柱:粒徑較小(常規(guī)5-20um)

  層析柱:粒徑較大

  3、分離度

  由第二項決定,粒徑越小,單位長度下理論塔板數(shù)越高

  液相色譜柱:分離度比層析柱好

  4、效率

  液相色譜柱:分離速度快,一般在一小時內(nèi)

  層析柱:分離時間長,一小時以上

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