色谱仪

进行色谱分离分析用的装置
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色谱仪(Chromatograph)是实现色谱分离分析和制备的仪器装置。[2]色谱仪的工作原理基于色谱分析法,其核心在于利用不同物质在固定相和流动相之间的分配系数(或吸附系数)差异,以有效地分离混合物中的各个组分。[13]
1903年,茨维特(Tswett)首次使用碳酸钙作为固定相,成功分离了植物色素,标志着现代色谱学的诞生。[14][15]铂金埃尔默公司于1955年推出了全球首台商业化气相色谱仪。[16][17]20世纪60年代,高效液相色谱仪(HPLC)的出现显著提升了液相色谱分析的速度和效率。[18]根据流动相的不同,色谱仪按照流动相状态可以分为三种类型:气相色谱仪利用气体作为流动相[19],液相色谱仪使用液体作为流动相[20],而超临界流体色谱仪则采用超临界流体[21];按照使用领域不同可以分为分析用色谱仪、制备用色谱仪、流程色谱仪。[22]色谱仪的基本组成包括进样系统、分离系统、检测系统和数据处理系统,此外气相色谱仪有气路系统[19],高效液相色谱仪和超临界流体色谱仪有高压输液系统[20][23]
色谱仪的分析方法可分为定性分析和定量分析,定性分析方法包含利用保留值定性法和联机定性,定量分析方法则包含归一化法、标准曲线法和内标法。[24]不同的固定相与流动相的组合,使色谱法能广泛应用于石油化工[3][4][5]、药物检测[7][8][9]、食品安全等[10][11]。色谱-质谱联用技术将色谱技术分离效率高、定量准确和质谐技术的灵敏度高、进样量少、分析速度快等特点进行结合,广泛应用于生命科学、环保、材料、食品、药物开发等领域。[25]

发展历程

在1903年,俄国植物学家米哈伊尔·谢苗诺维奇·茨维特(Mikhail Semenovich Tswett)发表了具有里程碑意义的论文,阐述了一种吸附现象及其在生化分析中的应用。这篇论文不仅提出了一种新的植物色素分离方法,而且还首次引入了色谱法(chromatography)这一术语。茨维特通过将叶绿体色素的石油醚提取液加入含有碳酸钙吸附剂玻璃柱管中,并使用纯石油醚进行淋洗,成功地在管内形成了不同颜色的环带,这些环带按照其吸附性质被顺序分离,形象地类似于光谱。这一开创性的工作奠定了现代色谱学的基础。[14][15][26]