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技術(shù)文章

氣相色譜與液相色譜的區(qū)別

更新時間:2023-07-27 瀏覽次數(shù):1245

氣相色譜是二十世紀五十年代出現(xiàn)的一項重大科學技術(shù)成就。這是一種新的分離、分析技術(shù),它在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、建設(shè)、科學研究中都得到了廣泛應(yīng)用。同為色譜技術(shù)之一,液相色譜也是一種分離與分析技術(shù),它的特點是以液體作為流動相,固定相可以有多種形式,如紙、薄板和填充床等。那么,氣相色譜和液相色譜相比各有什么特點呢?可以從以下幾個方面進行比較:

01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。

02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。

03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更適合于氣體的分析。

04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有熒光和電化學檢測器。較為理想的檢測器應(yīng)該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。

05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。

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