作者:依利特 來源:液相售后 2025-08-14 14:55:36
液相色譜儀(LC)與氣相色譜儀(GC)如今在有機化學、化工、醫藥、生物化學、環保、農業等諸多科研領域都有著廣泛應用。
兩者在一些基本要素上是相通的,像保留值、塔板數、塔板高度、分離度、選擇性等;基礎理論方面,塔板理論與速率方程也大致相同。不過,氣相色譜儀用氣體作為流動相,液相色譜儀則用液體作為流動相,而液體和氣體的特性存在差異,再加上兩者使用的實驗儀器和操作條件也不一樣,所以它們之間存在不少區別,主要體現在以下幾個方面:
一、操作條件及應用范圍不同
氣相色譜儀需要在升溫狀態下操作,這就使得它只能分析那些在工作溫度下能夠氣化且不會分解的物質。對于高沸點物質、非揮發性物質、熱不穩定物質、離子型物質以及聚合物,用氣相色譜儀進行分離和分析就比較困難,這在一定程度上限制了它的應用。通常認為,相較于液相色譜,氣相色譜更適用于揮發性好、熱穩定性高的中小分子有機物的分析。
而液相色譜儀是在常溫下操作的,不受樣品蒸發度和耐熱性的限制。它特別適合分析相對分子質量較大、難氣化、不易揮發、對熱敏感的物質,以及離子型物質和聚合物,這些物質往往是氣相色譜難以直接分析的。
二、分離選擇性調控的靈活性不同
氣相色譜儀的流動相是載氣,性質較為惰性,主要起運載作用,樣品分子主要與固定相發生相互作用(如吸附-脫附或溶解-揮發)。但在液相色譜儀中,流動相液體直接參與分配或競爭吸附過程,與固定相共同作用于樣品分子,這為提高分離選擇性增加了一個可調控的關鍵因素。而且,還可以選擇不同比例的兩種或兩種以上液體作為流動相(梯度洗脫),進一步優化分離選擇性。
液相色譜具有更多樣化的分離模式(如反相、正相、離子交換、體積排阻、親和色譜等),每種模式使用特定類型的固定相,這為應對復雜多樣的分離需求提供了更大的選擇空間。氣相色譜的分離模式相對較少(主要是氣固吸附和氣液分配),其固定相選擇主要圍繞固定液的極性和類型進行優化。
三、傳質與柱外效應的差異
由于溶質分子在液體中的擴散系數遠小于在氣體中(通常相差約10?倍),導致溶質區帶在液相色譜系統的柱外死體積(如進樣器、檢測池、連接管路)內不易擴散,使得柱外效應對峰展寬的影響在液相色譜中尤為顯著。相比之下,在氣相色譜(尤其是現代毛細管柱系統)中,溶質分子在氣體中快速擴散,柱外效應對峰展寬的影響通常小得多,甚至可以忽略。
四、儀器特點與樣品處理不同
液相色譜儀中,樣品的制備比較簡單,回收樣品也很容易,而且回收是定量的,適合大量制備。液相色譜擁有多種檢測器(如紫外/可見光(UV/Vis)、熒光(FLD)、電化學(ECD)、質譜(MS)等)。雖然紫外/可見光檢測器應用廣泛但要求化合物具有生色團,質譜功能強大但成本較高,而示差折光檢測器(RID)、蒸發光散射檢測器(ELSD)和電霧式檢測器(CAD)則提供了接近通用型的檢測能力:
示差折光檢測器(RID) 通過測量溶液折射率的變化進行檢測,對絕大多數物質都有響應,是經典的通用型檢測器,尤其適用于糖類、聚合物、脂類等無紫外吸收或紫外吸收弱的物質。其缺點是靈敏度相對較低,且對溫度和流動相組成的變化非常敏感。
蒸發光散射檢測器(ELSD) 通過霧化、蒸發流動相并檢測散射光來檢測非揮發性及半揮發性物質,響應幾乎不受化合物光學性質影響,接近通用型。
電霧式檢測器(CAD) 原理類似ELSD,但通過檢測帶電霧滴的電荷量,具有更高的靈敏度、更寬的動態范圍和更均一的響應,是目前性能接近真正“通用”的檢測器之一。
雖然這些通用/半通用檢測器極大地擴展了LC的應用范圍,但它們通常不如UV或MS靈敏,且各有其適用范圍和局限性(如RID受梯度限制大,ELSD/CAD對高揮發性物質響應差)。同時,為實現高壓輸送和精確梯度混合,液相色譜儀的輸液系統通常結構更為復雜。同等配置水平下,液相色譜儀器的購置和維護成本可能相對較高,特別是超高效液相色譜(UHPLC)系統。