你知道這倆個實驗室儀器的區(qū)別在哪里嗎?氣相色譜儀與液相色譜儀的比較(總結(jié))
你知道實驗室儀器的區(qū)別在哪里嗎?在我們?nèi)粘I钪锌赡艽蠹叶疾惶肋@倆個儀器是什么,在科學(xué)研究儀器中可能就會經(jīng)常用到。接下來小編帶大家一起來了解一下氣相色譜儀與液相色譜儀的比較吧!
氣相色譜儀和液相色譜儀相比各有什么特點呢?讓我們從以下幾個方面進行考察:
一、流動相
GC用氣體作流動相,又叫載氣。常用的載氣有氦氣、氮氣和氫氣。與HPLC相比,GC流動相的種類少,可選擇范圍小,載氣的主要作用是將樣品帶入GC系統(tǒng)進行分離,其本身對分離結(jié)果的影響很有限。而在HPLC中,流動相種類多,且對分離結(jié)果的貢獻很大。換一個角度看,GC的操作參數(shù)優(yōu)化相對HPLC要簡單一些。此外,GC載氣的成本要低于HPLC流動相的成本。
二、固定相
因為GC的載氣種類相對少,故其分離選擇性主要通過不同的固定相來改變,尤其在填充柱GC中,固定相常由載體和涂敷在其表面的固定液組成,這對分離有決定性的影響,所以,導(dǎo)致了種類繁多的GC固定相的開發(fā)研究。迄今已有數(shù)百種GC固定相可供我們選擇使用,但常用的HPLC固定相也就十幾種。故LC在很大程度上要靠選用不同的流動相來改變分離選擇性。當然,毛細管GC常用的固定相也不過十幾種。在實際分析中,GC一般是選用一種載氣,然后通過改變色譜柱(即固定相)以及操作參數(shù)(柱溫和載氣流速等)來優(yōu)化分離,而LC則往往是選定色譜柱后,通過改變流動相的種類和組成以及操作參數(shù)(柱溫和流動相流速等)來優(yōu)化分離。
三、分析對象
GC所能直接分離的樣品是可揮發(fā)、且熱穩(wěn)定的,沸點一般不超過500℃。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,在目前已知的化合物中,有20%~25%可用GC直接分析,其余原則上均可用LC分析。也就是說GC的分析對象遠沒有LC多。需要指出的是,有些雖然不能用GC直接分析的樣品,通過特殊的進樣技術(shù),如頂空進樣和裂解進樣,也可用GC間接分析。比如高分子材料的裂解色譜就是如此。這在一定程度上擴大了GC分析對象的范圍。此外,GC比LC更適合于永久氣體的分析。
四、檢測技術(shù)
GC常用的檢測技術(shù)有多種,比如熱導(dǎo)檢測器(TCD)、火焰離子化檢測器(FID)、電子俘獲檢測器(ECD)、氮磷檢測器(NPD)等,其中FID對大部分有機化合物均有響應(yīng),且靈敏度相當高,最小檢測限可達納克級。而在LC中尚無通用性這么好的高靈敏度檢測器。商品LC儀器常配的也就是紫外-可見光吸收檢測器(UV-Vis)和示差折光檢測器(RI)。前者的通用性遠不及GC中的FID,后者的靈敏度又較低,且不適于梯度洗脫。當然,不論GC還是LC,都有一些高靈敏度的選擇性檢測器,GC有ECD和NPD等,LC有熒光和電化學(xué)檢測器。較為理想的檢測器應(yīng)該首推MS,但在這一點上,GC目前要優(yōu)于LC。因為GC流動相的特點,它與MS的在線聯(lián)用已不存在任何問題,特別是毛細管GC與MS的聯(lián)用已成為常規(guī)分析方法。而LC與MS的聯(lián)用就受到了流動相的限制。雖然目前已有多種接口,如離子束、熱噴霧、電噴霧等,但流動相的選擇還是受到明顯的限制。
五、制備分離
在新產(chǎn)品的研究開發(fā)過程中,或在未知物的定性鑒定工作中,常需要收集色譜分離后的組分作進一步分析,而某些高純度的生化試劑則是直接用色譜分離來制備的。就這一點而言,GC在原理上應(yīng)該是有優(yōu)勢的,因為收集餾分后載氣很容易除去。然而,由于GC的柱容量遠不及LC,如果用GC作制備,那是相當費時的。因此,制備GC的實用價值很有限。制備LC則有很廣泛的應(yīng)用。
比較氣相色譜法與高效液相色譜法怎樣區(qū)別
區(qū)別一、分離原理:1.氣相:氣相色譜是一種物理的分離方法。利用被測物質(zhì)各組分在不同兩相間分配系數(shù)(溶解度)的微小差異,當兩相作相對運動時,這些物質(zhì)在兩相間進行反復(fù)多次的分配,使原來只有微小的性質(zhì)差異產(chǎn)生很大的效果,而使不同組分得到分離。2.液相:高效液相色譜法是在經(jīng)典色譜法的基礎(chǔ)上,引用了氣相色譜的理論,在技術(shù)上,流動相改為高壓輸送(最高輸送壓力可達4.9′107Pa);色譜柱是以特殊的方法用小粒徑的填料填充而成,從而使柱效大大高于經(jīng)典液相色譜(每米塔板數(shù)可達幾萬或幾十萬);同時柱后連有高靈敏度的檢測器,可對流出物進行連續(xù)檢測。
二、應(yīng)用范圍:1.氣相:氣相色譜法具有分離能力好,靈敏度高,分析速度快,操作方便等優(yōu)點,但是受技術(shù)條件的限制,沸點太高的物質(zhì)或熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)都難于應(yīng)用氣相色譜法進行分析。一般對500℃以下不易揮發(fā)或受熱易分解的物質(zhì)部分可采用衍生化法或裂解法。2.液相:高效液相色譜法,只要求試樣能制成溶液,而不需要氣化,因此不受試樣揮發(fā)性的限制。對于高沸點、熱穩(wěn)定性差、相對分子量大(大于400以上)的有機物(些物質(zhì)幾乎占有機物總數(shù)的75%~80%)原則上都可應(yīng)用高效液相色譜法來進行分離、分析。據(jù)統(tǒng)計,在已知化合物中,能用氣相色譜分析的約占20%,而能用液相色譜分析的約占70~80%。
三、儀器構(gòu)造:
1.氣相:由載氣源、進樣部分、色譜柱、柱溫箱、檢測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。進樣部分、色譜柱和檢測器的溫度均在控制狀態(tài)。
1.1柱箱:色譜柱是氣相色譜儀的心臟,樣品中的各個組份在色譜柱中經(jīng)過反復(fù)多次分配后得到分離,從而達到分析的目的,柱箱的作用就是安裝色譜柱。由于色譜柱的兩端分別連接進樣器和檢測器,因此進樣器和檢測器的下端(接頭)均插入柱箱。柱箱能夠安裝各種填充柱和毛細管柱,并且操作方便。色譜柱(樣品)需要在一定的溫度條件下工作,因此采用微機對柱箱進行溫度控制。并且由于設(shè)計合理,柱箱內(nèi)的梯度很小。對于一些成份復(fù)雜、沸程較寬的樣品,柱箱還可進行三階程序升溫控制。且程序設(shè)定后自動運行無需人工干預(yù),降溫時還能自動后開門排熱。
1.2進樣器:進樣器的作用是將樣品送入色譜柱。如果是液體樣品,進樣器還必須將其汽化,因此采用微機對進樣器進行溫度控制。根據(jù)不同種類的色譜柱及不同的進樣方式,共有五種進樣器可供選擇:1.填充柱進樣器2.毛細管不分流進樣器附件3.毛細管分流進樣器附件4.毛細管分流/不分流進樣器5.六通閥氣體進樣器
1.3檢測器:檢測器的作用是將樣品的化學(xué)信號轉(zhuǎn)化為物理信號(電信號)。檢測器也需要在一定的溫度條件下才能正常工作,因此采用微機對檢測器進行溫度控制。根據(jù)各種樣品的化學(xué)物理特性,共有五種檢測器可供選擇:1.氫火焰離子化檢測器(FID)2.熱導(dǎo)檢測器(TCD)3.電子捕獲檢測器(ECD)4.氮磷檢測器(NPD)5.火焰光度檢測器(FPD)1.4數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)該系統(tǒng)可對測試數(shù)據(jù)進行采集、貯存、顯示、打印和處理等操作,使樣品的分離、制備或鑒定工作能正確開展。
2.液相:高效液相色譜儀主要有進樣系統(tǒng)、輸液系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。
2.1進樣系統(tǒng)一般采用隔膜注射進樣器或高壓進樣間完成進樣操作,進樣量是恒定的。這對提高分析樣品的重復(fù)性是有益的。
2.2輸液系統(tǒng)該系統(tǒng)包括高壓泵、流動相貯存器和梯度儀三部分。高壓泵的一般壓強為l.47~4.4X107Pa,流速可調(diào)且穩(wěn)定,當高壓流動相通過層析柱時,可降低樣品在柱中的擴散效應(yīng),可加快其在柱中的移動速度,這對提高分辨率、回收樣品、保持樣品的生物活性等都是有利的。流動相貯存錯和梯度儀,可使流動相隨固定相和樣品的性質(zhì)而改變,包括改變洗脫液的極性、離子強度、PH值,或改用競爭性抑制劑或變性劑等。這就可使各種物質(zhì)(即使僅有一個基團的差別或是同分異構(gòu)體)都能獲得有效分離。
2.3分離系統(tǒng)該系統(tǒng)包括色譜柱、連接管和恒溫器等。色譜柱一般長度為10~50cm(需要兩根連用時,可在二者之間加一連接管),內(nèi)徑為2~5mm,由"優(yōu)質(zhì)不銹鋼或厚壁玻璃管或鈦合金等材料制成,住內(nèi)裝有直徑為5~10μm粒度的固定相(由基質(zhì)和固定液構(gòu)成).固定相中的基質(zhì)是由機械強度高的樹脂或硅膠構(gòu)成,它們都有惰性(如硅膠表面的硅酸基因基本已除去)、多孔性(孔徑可達1000?)和比表面積大的特點,加之其表面經(jīng)過機械涂漬(與氣相色譜中固定相的制備一樣),或者用化學(xué)法偶聯(lián)各種基因(如磷酸基、季胺基、羥甲基、苯基、氨基或各種長度碳鏈的烷基等)或配體的有機化合物。因此,這類固定相對結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)有良好的選擇性。例如,在多孔性硅膠表面偶聯(lián)豌豆凝集素(PSA)后,就可以把成纖維細胞中的一種糖蛋白分離出來。另外,固定相基質(zhì)粒小,柱床極易達到均勻、致密狀態(tài),極易降低渦流擴散效應(yīng)?;|(zhì)粒度小,微孔淺,樣品在微孔區(qū)內(nèi)傳質(zhì)短。這些對縮小譜帶寬度、提高分辨率是有益的。根據(jù)柱效理論分析,基質(zhì)粒度小,塔板理論數(shù)N就越大。這也進一步證明基質(zhì)粒度小,會提高分辨率的道理。再者,高效液相色譜的恒溫器可使溫度從室溫調(diào)到60C,通過改善傳質(zhì)速度,縮短分析時間,就可增加層析柱的效率。
2.4檢測系統(tǒng)高效液相色譜常用的檢測器有紫外檢測器、示差折光檢測器和熒光檢測器三種。(1)紫外檢測器該檢測器適用于對紫外光(或可見光)有吸收性能樣品的檢測。其特點:使用面廣(如蛋白質(zhì)、核酸、氨基酸、核苷酸、多肽、激素等均可使用);靈敏度高(檢測下限為10-10g/ml);線性范圍寬;對溫度和流速變化不敏感;可檢測梯度溶液洗脫的樣品。(2)示差折光檢測器凡具有與流動相折光率不同的樣品組分,均可使用示差折光檢測器檢測。,糖類化合物的檢測使用此檢測系統(tǒng)。這一系統(tǒng)通用性強、操作簡單,但靈敏度低(檢測下限為10-7g/ml),流動相的變化會引起折光率的變化,因此,它既不適用于痕量分析,也不適用于梯度洗脫樣品的檢測。(3)熒光檢測器凡具有熒光的物質(zhì),在一定條件下,其發(fā)射光的熒光強度與物質(zhì)的濃度成正比。因此,這一檢測器只適用于具有熒光的有機化合物(如多環(huán)芳烴、氨基酸、胺類、維生素和某些蛋白質(zhì)等)的測定,其靈敏度很高(檢測下限為10-12~10-14g/ml),痕量分析和梯度洗脫作品的檢測均可采用。
氣相色譜儀與液相色譜儀的選擇范圍也是比較多的,長沙市天恒科學(xué)儀器設(shè)備有限公司是一家專業(yè)銷售科學(xué)儀器的供應(yīng)商,提供實驗室分析儀器、實驗室系統(tǒng)一體化解決方案。目前,公司已經(jīng)與多家世界知名品牌及國內(nèi)外儀器生產(chǎn)商建立了良好的合作關(guān)系,秉承“守信、務(wù)實、卓越、共贏”的核心經(jīng)營理念。
綜上所述就是小編為大家簡介整理的倆個不同的實驗室儀器,選擇合適的氣相色譜儀與液相色譜儀是進行分析工作的重點。感謝大家的仔細閱讀,如需了解其他相關(guān)訊息閱讀《氣相色譜儀的注意事項有哪些?天恒儀器為你解答[今日解答]》
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