分离科学和色谱.pdfVIP

·短 评· 分离科学与色谱 耿信笃 (西北大学现代分离科学研究所／现代分离科学陕西省重点实验室，陕西西安710069) 摘要：目的 阐明分离科学与液相色谱在科学及生产中的重要性、共性和不同点。方法现以西北 大学现代分离科学研究所研究群体的近30年的研究实践来说明。结果该所在色谱及分离科学 的两个领域中，在国际中开辟5个新的研究领域。结论只有从分离科学的角度研究和发展色谱 理论和技术，又从色谱研究中发现需要解决的新的分离科学理论问题，这种相互促进才能较容易地 冲破色谱及分离科学中的一些旧的传统观念和进行科技创新。 关键词：分离科学；色谱；计量置换 ． 中图分类号：0657．7+l文献标识码：A 文章编号：looO．274X(2010)03枷23也 系的多种分离方法之间的共同规律。在这方面有建 分离科学(吲舭ti∞∞ience，SES)是当今的一 个时髦名字。然而SES的含义和色谱的关系仍不 是很清楚。SES是研究被分离组分在空间移动和再 离科学》【21和组成现代分离科学理论骨架的《现代 分布的宏观和微观变化规律的一门科学。分离过程 分离科学理论导引》[3’专著出版。这些专著的共同 中伴随着分离与混合(或定向迁移与扩散)、浓集与 目标是：①均匀分散在流动相中的溶质是如何迁 稀释。从热力学观点出发，这两种过程的后者为自 移到固定相的表面的；②组分是如何被固定相吸附 发过程。分离科学实质上是研究如何将热力学第二 和影响该组分吸附的因素；③如何能高效地将目标 定律所说的自发过程，以相反方向进行到最大限度 组分从分离体系中回收；④如何从微观和宏观的角 的科学。即如何给体系增加能量和降低体系的熵值 度定量地描述这些过程才能达到最佳的效果；⑤如 以便增强分离效果。分离科学理论则是找到和表征 何从各种局部优化因素中找出总体的优化分离方 在表面上看来毫无联系的多种分离方法之间的共同 案。这为发展色谱提供了可供参考的理论基础。我 规律。 们用分离科学研究色谱，又以色谱研究丰富分离科 色谱，特别是液相色谱(Lc)和毛细管电泳学的内容为例说明之。 (CE)被认为是分离科学最有效的两种分离方法。 因LC可被用于分析、制备和工业生产规模，较CE1现代分离科学的理论骨架 仅能用于分析规模要大得多。无论是从概念、理论， 还是从应用上讲，色谱只是SES中的一种。而许多 传统的分配色谱理论认为，溶质是在流动相和 分离科学家却从事于色谱的研究，因此也有一些分 吸附在固定向表面上的液相吸附层(厚度仅为l一2 离科学家常将色谱与SES混用。 溶剂分子)。很难让人相信，一个分子质量为数万 长期以来，科学家和工程师都是在研究每种分 Dalton的蛋白分子能在该二相进行分配。这就要求 离方法的原理，而很少关心与其他方法之间的联系。 建立分离科学中新的液一固界面过程理论。从分离 自Ka咎r等首次提出分离科学这一概念以来¨J，科科学看，在液一固界面上组分分离的实质是涉及到 学家就开始注重于发现和表征在表面上看来毫无联 溶质分子在流体中的空间迁移和分布，所以就必须 收稿日期：2010躬．1l 基金项目：现代分离科学陕西省重点实验室基金资助项目(09JS092)；陕西省分析化学重点学科基金资助项目 (ZDXl(ID()402) 作者简介：耿信笃，男，陕西山阳人，西北大学教授，从事分离科学研究。 西北大学学报(自然科学版) 第40卷 了解在体系中组分的宏观性质，即“分离过程中的 回收变