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      氣相色譜儀和液相色譜儀的區別

       更新時(shí)間:2012-04-29 點(diǎn)擊量:4843

       

      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(溶解度)的微小差異,當兩相作相對運動(dòng)時(shí),這些物質(zhì)在兩相間進(jìn)行反復多次的分配,使原來(lái)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:液相色譜法是在經(jīng)典色譜法的基礎上,引用了氣相色譜的理論,在技術(shù)上,流動(dòng)相改為高壓輸送(zui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(每米塔板數可達幾萬(wàn)或幾十萬(wàn));同時(shí)柱后連有高靈敏度的檢測器,可對流出物進(jìn)行連續檢測。

      二、應用范圍:
          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(diǎn),但是受技術(shù)條件的限制,沸點(diǎn)太高的物質(zhì)或熱穩定性差的物質(zhì)都難于應用氣相色譜法進(jìn)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: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(diǎn)、熱穩定性差、相對分子量大(大于 400 以上)的有機物( 些物質(zhì)幾乎占有機物總數的 75% ~ 80% )原則上都可應用液相色譜法來(lái)進(jìn)行分離、分析。 據統計,
      三、儀器構造:
          1.氣相:由載氣源、進(jìn)樣部分、色譜柱、柱溫箱、檢測器和數據處理系統組成。進(jìn)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(gè)組份在色譜柱中經(jīng)過(guò)反復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(jìn)樣器和檢測器, 因此進(jìn)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(jìn)行溫度控制。并且由于設計合理, 柱箱內的梯度很小。
              對于一些成份復雜、沸程較寬的樣品, 柱箱還可進(jìn)行三階程序升溫控制。且程序設定后自動(dòng)運行無(wú)需人工干預,降溫時(shí)還能自動(dòng)后開(kāi)門(mén)排熱。
              1.2 進(jìn)樣器:
              進(jìn)樣器的作用是將樣品送入色譜柱。如果是液體樣品, 進(jìn)樣器還必須將其汽化,因此采用微機對進(jìn)樣器進(jìn)行溫度控制。
              根據不同種類(lèi)的色譜柱及不同的進(jìn)樣方式, 共有五種進(jìn)樣器可供
        選擇:
        1.填充柱進(jìn)樣器
        2.毛細管不分流進(jìn)樣器附件
        3.毛細管分流進(jìn)樣器附件
        4.毛細管分流/不分流進(jìn)樣器
        5.六通閥氣體進(jìn)樣器
              1.3檢測器:
              檢測器的作用是將樣品的化學(xué)信號轉化為物理信號( 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(jìn)行溫度控制。
              根據各種樣品的化學(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 數據處理系統
              該系統可對測試數據進(jìn)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(kāi)展。


      2.液相:液相色譜儀主要有進(jìn)樣系統、輸液系統、分離系統、檢測系統和數據處理系統組成。
              2.1 進(jìn)樣系統
                  一般采用隔膜注射進(jìn)樣器或高壓進(jìn)樣間完成進(jìn)樣操作,進(jìn)樣量是恒定的。這對提高分析樣品的重復性是有益的。
              2.2 輸液系統
                  該系統包括高壓泵、流動(dòng)相貯存器和梯度儀三部分。高壓泵的一般壓強為l.47~4.4X107Pa,流速可調且穩定,當高壓流動(dòng)相通過(guò)層析柱時(shí),可降低樣品在柱中的擴散效應,可加快其在柱中的移動(dòng)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(dòng)相貯存錯和梯度儀,可使流動(dòng)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(gè)基團的差別或是同分異構體)都能獲得有效分離。
              3.3 分離系統
                  該系統包括色譜柱、連接管和恒溫器等。色譜柱一般長(cháng)度為10~50cm(需要兩根連用時(shí),可在二者之間加一連接管),內徑為2~5mm,由"不銹鋼或厚壁玻璃管或鈦合金等材料制成,住內裝有直徑為5~10μm粒度的固定相(由基質(zhì)和固定液構成).固定相中的基質(zhì)是由機械強度高的樹(shù)脂或硅膠構成,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(diǎn),加之其表面經(jīng)過(guò)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(cháng)度碳鏈的烷基等)或配體的有機化合物。  
                因此,這類(lèi)固定相對結構不同的物質(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(lái)。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?;|(zhì)粒度小,微孔淺,樣品在微孔區內傳質(zhì)短。這些對縮小譜帶寬度、提高分辨率是有益的。根據柱效理論分析,基質(zhì)粒度小,塔板理論數N就越大。這也進(jìn)一步證明基質(zhì)粒度小,會(huì )提高分辨率的道理。
           再者,液相色譜的恒溫器可使溫度從室溫調到60C,通過(guò)改善傳質(zhì)速度,縮短分析時(shí)間,就可增加層析柱的效率。
                2.4 檢測系統
                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(jiàn)光)有吸收性能樣品的檢測。其特點(diǎn):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(xiàn)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(dòng)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(lèi)化合物的檢測 使用此檢測系統。這一系統通用性強、操作簡(jiǎn)單,但靈敏度低(檢測下限為10-7g/ml),流動(dòng)相的變化會(huì )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(lèi)、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。
                2.5 數據處理系統
                該系統可對測試數據進(jìn)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(kāi)展。