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1概述

又稱色譜法。實現物理和化學性質非常相近的組分間分離的方法,屬於傳質分離過程,現已作為一種單元操作應用。填充柱是分離裝置的主體,柱內充填多孔性固體顆粒,如吸附劑,離子交換樹脂,或浸漬於載體上的萃取劑或吸收劑,稱為固定相。流過填充柱的多組分料液或混合氣體,稱為流動相。流動相流過填充柱時,物料中各組分因溶解度、吸附性等方面的差異,經歷多次差別分配。易分配於固定相的組分,在柱中的移動速度慢,難分配於固定相的組分,移動速度快,從而使各組分逐步分開,最後可實現較完全的分離。

2原理

色層分離根據被分離混合物的相態,分為氣相色層和液相色層;根據分離的機理,分為吸附色層(靠固定相對組分吸附力的差異而分離)、分配色層(靠組分在兩液相間分配係數的差異而分離)、離子交換色層(靠組分對離子交換劑化學親和力的差異而分離)、凝膠色層(靠凝膠對不同尺寸和形狀的分子排阻程度差異而分離)、親和色層(靠生物大分子間的特殊親和力的差異而分離,如酶與輔酶、抗原與抗體、信息核糖核酸與互補核糖核酸)和電色層(靠分子電泳速度的差異而分離,又稱電泳法)。
混合物的進料和色譜帶(固定相中含有被分離組分的區段)在填充柱中的移動,有三種方式:①迎頭法。原料連續地通入填充柱中,選擇性(指組分在固定相與流動相之間的分配)最差的組分首先從柱中流出,隨後流出的是選擇性較差的組分,依次類推。此法前後流出的組分間有一定程度的摻混,不能將混合物分離成各個純組分。
②頂替法。先將一定量的原料引入柱的頂部,然後用頂替劑(選擇性比料液中所有組分都強的物質)來頂替,將被吸附組分洗脫。此法可使各組分分段流出,但段間相連,也不能達到各組分的完全分離。
③沖洗法。將一定量原料引入柱頂后,選用不被吸附的溶劑作為流動相來洗脫,各組分在流動相與固定相之間,經過多次差別分配而實現各組分完全分離。此法應用最廣。
色層分離可用於從分子量很小的氣體到分子量極大的蛋白質、核酸等各種混合物的分離。色層分離不僅在實驗室中廣泛用於各種物質的分離和提純,而且還逐漸推廣應用於工業生產,如生物活性物質的提取、重稀土金屬的分離。

3顆粒色層分離

利用充填多孔性固體顆粒的填充柱,對液體或氣體混合物中各組分的吸附性或溶解度等方面的差別,實現物理和化學性非常相近的組分間分離的方法。 屬於傳質分離過程。填充柱是分離裝置的主體,柱內充填多孔性固體顆粒,如吸附劑,稱固定相。流過填充柱的多組分料液或混合氣體,稱為流動相。流動相通過填充柱時,物料中各組分因溶解度、吸附性等方面的差異,經過多次差別分配。易分配於固定相的組分,在柱內的移動速度慢,難分配於固定相的組分,移動速度快,從而使各組分逐步分開,最後實現較完全的分離。已逐漸推廣到工業生產中,如生物活性物質的提取、重稀土金屬的分離。
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