液相色譜儀與氣相色譜儀傻傻分不清

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作者:依利特 來源:液相售后 2025-08-14 14:55:36

液相色譜儀(LC)與氣相色譜儀(GC)如今在有機(jī)化學(xué)、化工、醫(yī)藥、生物化學(xué)、環(huán)保、農(nóng)業(yè)等諸多科研領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用。

兩者在一些基本要素上是相通的,像保留值、塔板數(shù)、塔板高度、分離度、選擇性等;基礎(chǔ)理論方面,塔板理論與速率方程也大致相同。不過,氣相色譜儀用氣體作為流動相,液相色譜儀則用液體作為流動相,而液體和氣體的特性存在差異,再加上兩者使用的實(shí)驗(yàn)儀器和操作條件也不一樣,所以它們之間存在不少區(qū)別,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:



一、操作條件及應(yīng)用范圍不同


氣相色譜儀需要在升溫狀態(tài)下操作,這就使得它只能分析那些在工作溫度下能夠氣化且不會分解的物質(zhì)。對于高沸點(diǎn)物質(zhì)、非揮發(fā)性物質(zhì)、熱不穩(wěn)定物質(zhì)、離子型物質(zhì)以及聚合物,用氣相色譜儀進(jìn)行分離和分析就比較困難,這在一定程度上限制了它的應(yīng)用。通常認(rèn)為,相較于液相色譜,氣相色譜更適用于揮發(fā)性好、熱穩(wěn)定性高的中小分子有機(jī)物的分析。

而液相色譜儀是在常溫下操作的,不受樣品蒸發(fā)度和耐熱性的限制。它特別適合分析相對分子質(zhì)量較大、難氣化、不易揮發(fā)、對熱敏感的物質(zhì),以及離子型物質(zhì)和聚合物,這些物質(zhì)往往是氣相色譜難以直接分析的。


二、分離選擇性調(diào)控的靈活性不同


氣相色譜儀的流動相是載氣,性質(zhì)較為惰性,主要起運(yùn)載作用,樣品分子主要與固定相發(fā)生相互作用(如吸附-脫附或溶解-揮發(fā))。但在液相色譜儀中,流動相液體直接參與分配或競爭吸附過程,與固定相共同作用于樣品分子,這為提高分離選擇性增加了一個可調(diào)控的關(guān)鍵因素。而且,還可以選擇不同比例的兩種或兩種以上液體作為流動相(梯度洗脫),進(jìn)一步優(yōu)化分離選擇性。

液相色譜具有更多樣化的分離模式(如反相、正相、離子交換、體積排阻、親和色譜等),每種模式使用特定類型的固定相,這為應(yīng)對復(fù)雜多樣的分離需求提供了更大的選擇空間。氣相色譜的分離模式相對較少(主要是氣固吸附和氣液分配),其固定相選擇主要圍繞固定液的極性和類型進(jìn)行優(yōu)化。


三、傳質(zhì)與柱外效應(yīng)的差異


由于溶質(zhì)分子在液體中的擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)小于在氣體中(通常相差約10?倍),導(dǎo)致溶質(zhì)區(qū)帶在液相色譜系統(tǒng)的柱外死體積(如進(jìn)樣器、檢測池、連接管路)內(nèi)不易擴(kuò)散,使得柱外效應(yīng)對峰展寬的影響在液相色譜中尤為顯著。相比之下,在氣相色譜(尤其是現(xiàn)代毛細(xì)管柱系統(tǒng))中,溶質(zhì)分子在氣體中快速擴(kuò)散,柱外效應(yīng)對峰展寬的影響通常小得多,甚至可以忽略。


四、儀器特點(diǎn)與樣品處理不同


液相色譜儀中,樣品的制備比較簡單,回收樣品也很容易,而且回收是定量的,適合大量制備。液相色譜擁有多種檢測器(如紫外/可見光(UV/Vis)、熒光(FLD)、電化學(xué)(ECD)、質(zhì)譜(MS)等)。雖然紫外/可見光檢測器應(yīng)用廣泛但要求化合物具有生色團(tuán),質(zhì)譜功能強(qiáng)大但成本較高,而示差折光檢測器(RID)、蒸發(fā)光散射檢測器(ELSD)和電霧式檢測器(CAD)則提供了接近通用型的檢測能力:

示差折光檢測器(RID) 通過測量溶液折射率的變化進(jìn)行檢測,對絕大多數(shù)物質(zhì)都有響應(yīng),是經(jīng)典的通用型檢測器,尤其適用于糖類、聚合物、脂類等無紫外吸收或紫外吸收弱的物質(zhì)。其缺點(diǎn)是靈敏度相對較低,且對溫度和流動相組成的變化非常敏感。

蒸發(fā)光散射檢測器(ELSD) 通過霧化、蒸發(fā)流動相并檢測散射光來檢測非揮發(fā)性及半揮發(fā)性物質(zhì),響應(yīng)幾乎不受化合物光學(xué)性質(zhì)影響,接近通用型。

電霧式檢測器(CAD) 原理類似ELSD,但通過檢測帶電霧滴的電荷量,具有更高的靈敏度、更寬的動態(tài)范圍和更均一的響應(yīng),是目前性能接近真正“通用”的檢測器之一。

雖然這些通用/半通用檢測器極大地擴(kuò)展了LC的應(yīng)用范圍,但它們通常不如UV或MS靈敏,且各有其適用范圍和局限性(如RID受梯度限制大,ELSD/CAD對高揮發(fā)性物質(zhì)響應(yīng)差)。同時,為實(shí)現(xiàn)高壓輸送和精確梯度混合,液相色譜儀的輸液系統(tǒng)通常結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。同等配置水平下,液相色譜儀器的購置和維護(hù)成本可能相對較高,特別是超高效液相色譜(UHPLC)系統(tǒng)。



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