1906年俄国植物学家茨维特为了了解叶绿素的成份,他将叶绿素的石油提取液流经个装碳酸钙粉末的细长玻管中,发现提取液中的各种颜色就吸附在碳酸钙上。然后用纯石油醚冲洗玻璃柱,于是在玻管内的碳酸钙就呈现出一圈一圈色带,如图97所示。经过这样的分离得到的色带分布图,就就叫色谱。这种方法就叫色谱法。
在色谱法中,人们把裝装碳酸钙的玻管叫做“色谱柱”。碳酸钙装在玻管中静止不动,因此叫“固定相”,叶绿素提取液为溶液,在色谱柱中是由上向下流动的,因此叫“流动相”。以液体为流动相、以固体为固定相的色谱法,叫液一固色谱。
气相色谱是以气体作为流动相,以固体或液体作固定相。以气レ体作流动相,以固体作固定相叫气-固色谱。以气体作流动相,以一种多孔固体颗粒上涂上一层薄的液体作固定相叫气一液色谱。
气相色谱是最近二十年来发展起来的一种新的分析技术。由于素一石油醚提出液的色谱图它具有分离效能高,分析速度快,需要试样量少等特点,已成为石油、石油化学、化工医药卫生、食品工业、环境保护等方面的重要分析工具。
当试样从进样口注入后,在载气的携带下进入色柱,各组分在柱内分离后,按分离开的先后次序流经热导池,并产生一定的信号,用电子电位差计记录出“色谱图”。在图上,浓度随时间变化的曲线称为色谱峰。每每一个峰代表一个组分。峰高或峰面积的大小表示这组分的含量多少。
色谱柱是气相色谱仪的最重要部件,它的作用是使样品经过层析后分离成单个成份。气相色谱柱是由柱子和固定相(吸附剂或担体上涂固定液)组成。常用的柱子有玻璃和不锈钢的的。玻璃的优点是耐腐蚀,但易碎。目前广泛采用的是不锈钢管柱,也有采用镍管或塑料管的。
对填充色谱柱来说,色谱柱的管径一般约为3~6毫米。柱长从几十厘米到几米。柱短的做成U型,柱长的做成螺旋型管。
载气是用来作流动相的气体,要求它的化学稳定性好,即不应与固定相和被测物质起作用。常用的有氯氯、氢、。氯、氩、二氧化碳等气体。载气的选择原则是对色谱柱分离效率和检定器灵敏度为依据。对载气质量量的要求是,其纯度应高,工作时流量恒定。
试样进入色谱柱的操作对分析结果影响很大。在理想的情况下,要求瞬时进样,越快越好。目前均采用微量注射器。液体样品品在1~10微升时,气体样品多采用定体积进样阀,也可以动用用注射器进样,进样量为1~20毫升。
混合成份物质经过色谱柱分离后,通过检定器先后流出。这时每个成份按其物理或化学的特性,迅速转换出能够测量的信号(如电压、电流),以表示物质的成份和浓度。因此,检定器是气相色谱仪器中一个极为重要的部件。
检定器的种类很多,目前广泛使用的有热导池检定器、氢火焰离子化检定器和电子捕获检定器等。前两种为我国气相色谱仪最常采用的检定器。