液相色谱和毛细管电泳
毛细管电泳和毛细管电色谱
其他领域
毛细管电泳还应用于食品分析 、冶金、地质等领域，可用于 金属离子、矿物成分等的分离
和检测。
02 毛细管电泳技术
CHAPTER
进样技术
压力进样
通过施加压力使样品进 入毛细管，适用于大体
积样品。
电动进样
利用电场力驱动样品进 入毛细管，适用于低粘
电解质浓度
影响电场强度和离子迁移率。
温度
影响分子热运动和扩散系数。
毛细管材料和内壁处理
影响样品在毛细管内的吸附和分离效 果。
03 毛细管电泳实验
CHAPTER
实验流程
安装毛细管
选择合适的毛细管，将其插入 仪器，确保密封良好。
运行实验
设定合适的实验参数，如电压、 温度、检测波长等，开始实验。
准备毛细管电泳仪
进系统
用于将样品注入到毛细管中。
实验材料
毛细管
具有微米级内径的玻璃或石英管，是电泳的分离通道。
电解质溶液
用于提供电泳所需的离子环境。
样品
待测物质，需进行适当预处理。
清洗液
用于清洗毛细管和仪器，保持实验的准确性。
04 毛细管电色谱简介
CHAPTER
定义与原理
定义
毛细管电色谱（CEC）是一种将高效电泳分离与高效液相色谱的固定相相结合 的分离技术。
亲和电泳
利用特异性亲和作用进行分离 ，如抗体-抗原、酶-抑制剂等
。
检测方法
紫外可见光谱
利用紫外可见光谱检测分离出的组分。
电化学检测
利用电化学方法对分离出的组分进行检测。
荧光检测
利用荧光物质标记待测组分，通过荧光信号 进行检测。
色谱技术在分析领域中的应用
色谱技术在分析领域中的应用一、引言随着化学分析技术的不断发展和成熟，色谱技术已经成为现代化学分析领域中不可或缺的分析手段之一。
色谱技术包括气相色谱、液相色谱、离子交换色谱、毛细管电泳等多种技术，其应用涵盖了化学、生物学、环境科学等众多领域。
本文将分别介绍各类色谱技术在分析领域中的应用。
二、气相色谱气相色谱是一种广泛应用于质量分析、物质分离的分析技术，其分离原理是在特定条件下，通过气体载流相和固定相之间的相互作用，把混合物中的化合物逐一分离出来。
气相色谱常用于食品安全检测、环境监测、石油化工等领域。
食品中各种有害物质的检测和监测也是气相色谱的一个主要应用领域。
气相色谱能够检测出食品中残留的农药、化肥和其他农药成分、脂肪酸等物质，提高食品安全标准。
三、液相色谱液相色谱是利用液相作为流动相进行的化学分析技术，它是通过在某一固定相上对混合物进行分离从而实现物质分离的方法。
液相色谱广泛用于制药、医药、环保、化妆品等领域。
在化妆品领域中，液相色谱被用来验证化妆品的成分，评估其质量，以及监测独特的成分。
在制药领域中，液相色谱广泛应用于检测药品等品质的特性。
四、离子交换色谱离子交换色谱是利用离子交换剂在水相介质中对离子进行分离的有效分析技术。
它广泛应用于分离和分析离子、生物大分子、有机分子、无机盐等。
离子交换色谱通常用于分析含有有害金属、酸性矿物质、血清、脂肪酸等样品。
在环境监测中，离子交换色谱技术被广泛应用于分析水中的污染物、土壤中的离子等。
五、毛细管电泳毛细管电泳是一项能够快速、准确、高效地分离关键分子的分离技术，其原理是利用毛细管的电场作用对分子进行分离。
它广泛应用于生物学、医学领域、环境监测、化学、食品安全等领域。
在生物学和医学领域中，毛细管电泳被广泛应用于分析DNA、RNA、寡核苷酸、蛋白质和细胞等生物分子。
在食品安全领域中，毛细管电泳技术被用于检测食品中的添加物、剂量等。
六、结论综上所述，色谱技术在分析领域中应用广泛，从气相色谱、液相色谱、离子交换色谱和毛细管电泳等多种技术，应用领域涵盖了化学、生物学、环境科学等众多领域。
毛细管电色谱应用在哪些方面
毛细管电色谱应用在哪些方面
毛细管电色谱（capillary electro chromatography，CEC）以内含色谱固定相的毛细管为分离柱，兼具毛细管电泳及高效液相色谱的双重分离机理，既可分离带电物质也可分离中性物质。
毛细管电色谱法是用电渗流或电渗流结合压力流来推动流动相的一种液相色谱法。
因此，毛细管电色谱法可以说是HPLC和HPCE 的有机结合，它不仅克服了HPLC 中压力流本身流速不均匀引起的峰扩展，而且柱内无压降，使峰扩展只与溶质扩散系数有关，从而获得了接近于HPCE 水平的高柱效，同时还具备了HPLC 的选择性。
HPLC是用压力驱动流动相。
流速是随填充微粒的大小和柱长而变化的。
流速在管中呈抛物线轮廓，因而造成了色谱峰谱带的展宽，降低了柱效。
而CEC是采用电场推动流动相。
其线速度是与柱的直径和填微粒的大小无关的，因而在毛细管中几乎没有流速梯度。
谱带展宽效应相应的就十分小。
这点是CEC与HPLC的本质差别，也是CEC效率高于HPLC的根本。
（上海通微）。
毛细管电泳分离技术在食品检测中的应用
毛细管电泳分离技术在食品检测中的应用随着现代化生活方式的改变，人们的饮食习惯也在发生着变化，越来越多的人选择食用外来品种或加工食品。
然而，这也带来了一系列的安全隐患。
为了保障公众的食品安全，食品检验已经成为一个非常重要的事项。
而毛细管电泳分离技术，凭借其高效、快速、灵敏的优势，在食品检测中得到了广泛应用，成为食品检测领域的一颗明珠。
毛细管电泳分离技术是一种基于电动力学吸引作用实现离子分离的方法。
它借助浸渍有电解液的毛细管，通过电场的作用，将离子从样品中逐一分离，然后检测各离子的运动速度以确定其化学性质。
相对于传统的高效液相色谱（HPLC）及气相色谱（GC）检测技术，毛细管电泳分离技术更加快速、高效，并且可以实现极小量的样品分析。
毛细管电泳分离技术在食品检测中最主要的应用是分析食品中的添加剂、农药残留、重金属及微生物等有害成分。
其中，添加剂的检测是毛细管电泳分离技术的重点应用领域之一。
目前，食品添加剂已经成为食品制造过程中不可或缺的一部分。
但是，在黑心厂家的欺诈下，一些非法添加剂如甲醛、苏丹红等危害健康的物质被加入到食品中。
针对这种情况，毛细管电泳分离技术可以对添加剂进行精确的检测，并确认添加剂是否符合标准。
另一方面，毛细管电泳分离技术还可以用于对化妆品中的化学成分进行分析。
目前市面上的化妆品品种众多，但并不是每一种都符合安全标准。
很大一部分原因是一些化妆品成分对人体健康有危害。
这种情况下，毛细管电泳分离技术可以对化妆品成分进行快速准确的鉴别，从而保障人们的健康权益。
在农业领域，毛细管电泳分离技术也是一种应用广泛的分析方法。
例如，它可以用于检测农药及肥料中的各种有害物质，从而确保农产品的质量和安全。
同时，毛细管电泳分离技术还可以用于检测各种微生物，从而保证农产品的卫生质量。
总之，毛细管电泳分离技术是一种非常有前途的分离技术，它在食品检测领域的应用已经得到了广泛的肯定和认可。
通过对添加剂、农药、重金属、微生物等有害成分的精确检测，毛细管电泳分离技术对于提升食品安全质量至关重要。
毛细管电泳技术在检测分析中的应用
2011-12-31 毛细管电泳技术及其在检测分析中的应用分析化学毛细管电泳技术及其在检测分析中的应用摘要：毛细管电泳技术(CE)作为现今一种主要的分析技术，凭借其高效、灵敏、快速、设备简单、广泛适用性等特点，广泛应用于各个领域。
本文简要概述了CE技术的原理及特点，并简述了它在环境分析、食品分析、药物分析、生物大分子分析等各个领域的应用。
关键词：毛细管电泳；分析；应用1.毛细管电泳技术简介1.1 产生与发展毛细管电泳技术（Capillary Electrophoresis, CE）是一种在电泳技术的基础上发展的一种现代分离技术。
电泳技术作为一种分离技术已有近百年历史，1937 年A.Tiselius首先提出：传统电泳最大的局限是难以克服由高电压引起的焦耳热。
1967年，Hjerten最先提出了毛细管电泳的雏形，即在直径为3mm的毛细管中做自由溶液的区带电泳。
但他并没有完全克服传统电泳的弊端。
直至1981年Jorgenson和Lukacs提出在75μm内径毛细管柱内用高电压进行分离, 这时现代毛细管电泳技术真正产生。
1984 年Terabe将胶束引入毛细管电泳，开创了毛细管电泳的重要分支：胶束电动毛细管色谱（MEKC）。
1987年Hjerten等把传统的等电聚焦过程转移到毛细管内进行。
同年，Cohen 发表了毛细管凝胶电泳的工作。
近年来，将液相色谱的固定相引入毛细管电泳中，又发展了电色谱，扩大了电泳的应用范围。
毛细管电泳技术兼有高压电泳及高效液相色谱等优点，其突出特点是：（1）所需样品量少、仪器简单、操作简便。
（2）分析速度快，分离效率高，分辨率高，灵敏度高。
（3）操作模式多，开发分析方法容易。
（4）实验成本低，消耗少。
（5）应用范围极广。
自1988年出现了第一批毛细管电泳商品仪器，短短几年内, 由于CE符合了以生物工程为代表的生命科学各领域中对多肽、蛋白质(包括酶，抗体)、核苷酸乃至脱氧核糖核酸(DNA)的分离分析要求,得到了迅速的发展。
氨基酸检测方法
氨基酸检测方法引言氨基酸是构成蛋白质的基本单元，研究氨基酸含量和组成对于生物化学、营养学以及医学研究具有重要意义。
因此，发展准确、快速、经济高效的氨基酸检测方法对于科学研究和工业应用具有重要意义。
本文将对目前常用的氨基酸检测方法进行全面、详细、完整地探讨。
二级标题1：高效液相色谱法高效液相色谱法（HPLC）是目前最常用的氨基酸检测方法之一。
其主要步骤包括样品前处理、色谱条件选择、氨基酸分析等。
三级标题1.1：样品前处理样品前处理是HPLC分析的重要步骤。
常见的样品前处理方法包括去蛋白、去盐处理等。
三级标题1.2：色谱条件选择色谱柱的选择、流动相的配制以及流动相pH值等条件对HPLC分析结果具有重要影响。
正确选择色谱柱和优化流动相可以提高检测灵敏度和分离度。
三级标题1.3：氨基酸分析氨基酸分析是HPLC的核心步骤。
根据氨基酸的特性和分离要求，选择合适的检测器和检测方法可以实现准确测定氨基酸含量和组成。
二级标题2：毛细管电泳法毛细管电泳法（CE）是一种基于电泳原理的氨基酸检测方法。
相比于HPLC，毛细管电泳法具有分离效率高、分析速度快、耗样量小等优点。
三级标题2.1：毛细管电泳原理毛细管电泳的原理基于物质在电场中的迁移速率与电荷大小、大小形状等相关。
通过调节电场强度和控制毛细管表面特性，可以实现氨基酸的分离和检测。
三级标题2.2：毛细管电泳操作步骤毛细管电泳操作步骤包括毛细管填充、条件优化和毛细管后处理等。
正确操作可以提高毛细管电泳的分离效果和检测灵敏度。
二级标题3：质谱法质谱法是一种基于气相色谱-质谱联用（GC-MS）或液相色谱-质谱联用（LC-MS）的氨基酸检测方法。
质谱法具有高灵敏度、高分辨率和高特异性等优点，广泛应用于生物医学研究和临床诊断。
三级标题3.1：气质联用气质联用是质谱法中常用的检测方法之一，通过气相色谱分离氨基酸，并通过质谱进行定性和定量分析。
三级标题3.2：液质联用液质联用结合液相色谱和质谱技术，对氨基酸进行分离和鉴定。
毛细管电泳仪使用说明书
毛细管电泳仪使用说明书尊敬的用户：感谢您选择购买我们的毛细管电泳仪。
为了帮助您更好地使用该仪器，我们特别提供了以下使用说明书，请您仔细阅读，并按照说明进行操作。
一、仪器介绍毛细管电泳仪是一种用于分离和分析化合物的高效液相色谱仪器。
它主要由电泳槽、高压电源、检测器和数据处理系统等部分组成。
1. 电泳槽：电泳槽由两个并列的金属板构成，中间通过绝缘材料隔开。
电泳槽用于保持电场稳定以及支撑毛细管。
2. 高压电源：高压电源为仪器提供电场，使溶液中的化合物在毛细管中移动。
3. 检测器：毛细管电泳仪配备了多种检测器，包括紫外-可见吸收检测器、荧光检测器和电导检测器等，您可以根据实际需要选择使用。
4. 数据处理系统：数据处理系统可以实时监测和记录电泳结果，并提供数据分析和报告功能，便于您的后续研究。
二、使用步骤1. 准备工作在操作前，请确保仪器已正确接通电源，并检查各部分连接是否紧固。
同时，根据实验需要，选择合适的电泳缓冲液，并通过滤器过滤以去除杂质。
最后，准备好待测样品，并稀释至适当的浓度。
2. 将毛细管装入电泳槽首先，将尾端截平的毛细管插入电泳槽的两个极板之间，确保毛细管的两端均能延伸到电泳槽外。
然后，通过调整槽中绝缘材料的位置，使毛细管保持在水平状态。
3. 调整高压电源参数根据实验需要，设置合适的电压和电流值，确保电泳能够正常进行。
注意，过高的电压可能会导致电泳带宽过宽或毛细管损坏，因此请务必谨慎调整参数。
4. 注射样品使用注射器将待测样品缓慢注入毛细管，避免产生气泡。
注射结束后，迅速切断样品进入毛细管的通路，以免影响分离效果。
5. 启动电泳在确认样品已经注入毛细管后，启动电泳，并开始记录数据。
您可以根据实际需要选择自动采集数据或手动记录数据。
6. 数据处理电泳结束后，您可以通过仪器提供的数据处理系统对结果进行处理和分析。
不同的检测器可能需要不同的数据处理方式，请根据实际检测器选择相应的处理方法。
三、注意事项1. 请在使用仪器前仔细阅读使用说明书，并根据说明书进行正确操作。
毛细管电泳法
毛细管电泳法分离水杨酸、苯甲酸及阿司匹林中的含量测定毛细管电泳法分离水杨酸、苯甲酸及阿司匹林中的含量测定毛细管电泳又称高效毛细管电泳( High Performance Capillary Electrophoresis, HPCE) 是一种仪器分析方法。
通过施加10-40kV 的高电压于充有缓冲液的极细毛细管，对液体中离子或荷电粒子进行高效、快速的分离。
现在，HPCE 已广泛应用于氨基酸、蛋白质、多肽、低聚核苷酸、DNA 等生物分子分离分析，药物分析，临床分析，无机离子分析，有机分子分析，糖和低聚糖分析及高聚物和粒子的分离分析。
人类基因组工程中DNA 的分离是用毛细管电泳仪进行的。
毛细管电泳较高效液相色谱有较多的优点。
其中之一是仪器结构 简单（见图1）。
它包括一个高电压源，一根毛细管，紫外检测器及计算机处理数据装置。
另有两个供毛细管两端插入而又可和电源相连的缓冲液池。
high-v oltagepower supply BufferV ialBuffer V ial Detector Recording dev icecapillaryElectrode Electrode图1 CE 仪器组成示意图毛细管中的带电粒子在电场的作用下，一方面发生定向移动的电泳迁移，另一方面，由于电泳过程伴随电渗现象，粒子的运动速度还明显受到溶液电渗流速度的影响。
粒子的实际流速 V 是电泳流速度 Vep 和渗流速度 Veo 的矢量和。
即:V = Vep + Veo (1)电渗流是一种液体相对于带电的管壁移动的现象。
溶液的这一运动是由硅/水表面的Zeta 势引起的。
CE 通常采用的石英毛细管柱表面一般情况下(pH>3)带负电。
当它和溶液接触时，双电层中产生了过剩的阳离子。
高电压下这些水合阳离子向阴极迁移形成一个扁平的塞子流，如图2。
毛细管管壁的带电状态可以进行修饰，管壁吸附阴离子表面活性剂增加电渗流， 管壁吸附阳离子表面活性剂减少电渗流甚至改变电渗流的方向。
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性的溶剂分别增压后，按 设定的程序，注入混合室 混合，再进入色谱柱
A:绿原酸 B:芦丁
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P680A LPG流路图
比例阀
压力传感器
平衡泵头 工作泵头
真空脱气泵
混合腔 清洗阀
废液
低压四元梯度泵（只有一个泵，四个通道，溶液泵前混合）
需配在线脱气机，因为容易形成气泡
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15-2-2 进样系统-手动及自动进样
高效液相色谱法(High performance Liquid Chromatography，HPLC)在经典液相色谱法的基础上，引 入了气相色谱理论而发展起来的分离分析方法
与经典液相色谱法的区别是填料颗粒小而均匀，引起高 阻力，需用高压输送流动相，故又称高压液相色谱法(High Pressure Liquid Chromatography，HPLC)
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色谱输液系统内部结构
真空脱气泵 ( 在线脱气)
清洗瓶 一般为50％ 甲醇，每周 更换一次
比例阀
蠕动泵
混合腔 出口单向阀 进口单向阀
泵
压力传感器
Hale Waihona Puke h清洗阀10
往复柱塞泵结构示意图
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(3)梯度淋洗装置
外梯度: 将不同极性的溶剂在常
温常压下按一定的比例送入 梯度混合室，利用一台高压 输液泵，泵压进入色谱柱
检测系统
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数据处理系统
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15-2-1 高压输液系统
由贮液器、高压输液泵、过滤器、梯度洗脱装置等构成
(1)贮液器：提供流动相，脱气，耐压，溶剂装入前要过滤 (2)高压输液泵：主要部件之一，压力：5～50M Pa a.为了获得高柱效而使用粒度很小的固定相（<10μm），要 使液体的流动相通过，将施加很大的驱动力 b.应具有压力平稳、脉冲小、流量稳定可调、耐腐蚀等特性
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分配色谱法使用的固定液
正相分配色谱法的固定液
β，β-氧二丙烷
1,2,3-三(2-氯乙氧基)丙烷
聚乙二醇400,600 甘油,丙二醇 冰乙酸
乙二醇 乙二酸 二甲基亚砜 硝基甲烷 二甲基甲酰胺
反相分配色谱的固定液
甲基硅酮 氰丙基硅酮
安培检测器
其它电化学检测器：电导、伏安检测器
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15-3 液相色谱的分类
液固色谱 液液色谱 离子交换色谱 排阻色谱 化学键合相色谱
反相色谱：非极性键合固定相， ODS
正相色谱：极性键合固定相， CN基或NH2基键合相
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15-3-1 液-固吸附色谱
固定相：固体吸附剂为，如硅胶、氧化铝等，较常使 用的是5～10μm的硅胶吸附剂
第15章 高效液相色谱法
15-1 概述
高效液相色谱法 （HPLC）是20世纪60年代 末70年代初发展起来的一种 新型分离分析技术，随着不 断改进与发展，目前已成为 应用极为广泛的化学分离分 析的重要手段。
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1
15-1-1 高效液相色谱法
液相色谱法最初是用大直径的玻璃管柱在室温和常压下用 液位差输送流动相，称为经典液相色谱法
流路中为高压力工作状态， 通常使用耐高压的六通阀进样装置， 其结构如图所示：
Load状态
Inject状态h
14
自动进样
样品盘
h
机械手
15
15-2-3 分离系统-高效分离柱
柱体为直型不锈钢管，内径1～6 mm，柱长5～40 cm 目前已采用小粒度的填料和柱径以提高柱效
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16
15-2-4 检测系统
检测器： 紫外
TCD
示差折光
FID
荧光
ECD
电化学
FPD
应用范围：高沸点
低沸点
热不稳定 （活性） 永久性气体
强极性、大分子
裂解产物
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6
15-2 高效液相色谱仪
高压输液系统 进样系统 分离系统 检测系统 数据处理系统
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流动相
液相色谱的基本流程图
进样阀 泵
色谱柱
检测器
AB C
DE
G
F
输液系统 进样系统 分离系统
又因分析速度快而称为高速液相色谱法(High Speed Liquid Chromatography，HSLC)，也称现代液相色谱
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2
HPLC与经典液相色谱相比有以下优点： 速度快：通常分析一个样品在15 ～ 30 min，有些样品
甚至在5 min内即可完成 分辨率高：可选择固定相和流动相以达到最佳分离效果 灵敏度高：紫外检测器可达0.01ng，荧光和电化学检测
1. 紫外检测器
应用最广，对大部分有机化合 物有响应
特点：
Ⅰ.灵敏度高、线性范围广； Ⅱ.对流动相的流速和温度变化不敏 感； Ⅲ.波长可选，易于操作； Ⅳ.可用于梯度洗脱
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2.光电二极管阵列检测器
紫外检测器的重要进展 光电二极管阵列检测器：1024个二极管阵列，检测 各特定波长，计算机快速处理，三维立体谱图，如 图所示
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3.示差折光检测器
可连续检测参比池 和样品池中流动相之 间的折光指数差值,差 值与浓度呈正比
通用型检测器（ 每种物质具有不同的 折光指数）
示差折光检测器光路图
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19
4.电化学检测器
柱后流出物进入
反应池，在工作电 极表面发生氧化、 还原反应，电极间 有电流产生，电流 大小与流出物浓度 成比例，主要用于 检测具有电化学活 性的物质
又称为色层法、层析法。
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5
15-1-3 液相色谱与气相色谱的比较
样品形态：液体
气体或液体(加热气化)
流动相: 液体(黏度大，102倍) 气体(黏度小)
输送压力：5-50MPa
0.1-0.5MPa
固定相： 粒度5-10μm
粒度0.1-0.5 mm
柱长:
10-25cm
1-4m(填) 10-100m(开)
器可达0.1pg 柱子可反复使用：用一根色谱柱可分离不同的化合物 样品量少，容易回收：样品经过色谱柱后不被破坏，可
以收集单一组分或做制备
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3
液相色谱的发展过程
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4
15-1-2 液相色谱分离原理
液相色谱法的分离原理是：溶于流动相中的各组分经过 固定相时，由于与固定相发生作用（吸附、分配、离子吸引、 排阻、亲和）的大小、强弱不同，在固定相中滞留时间不同， 从而先后从固定相中流出。
流动相：各种不同极性的一元或多元溶剂 基本原理：组分在固定相吸附剂上的吸附与脱附 适用于分离相对分子质量中等的脂溶性试样，对具有 官能团的化合物和异构体有较高选择性 缺点：非线形等温吸附常引起峰的拖尾
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15-3-2 液-液分配色谱
固定相与流动相均为液体（互不相溶） 基本原理：组分在固定相和流动相上的分配 固定相：早期涂渍固定液，固定液流失，现较少采用 流动相：极性或非极性溶剂均可