層析柱是凝膠層析技術(shù)中的主體，一般用玻璃管或有機(jī)玻璃管。根據(jù)樣品混合物中各組分在固定相和流動(dòng)相中分配系數(shù)不同，從而分離的一種層析法。

　　層析柱的直徑大小不影響分離度，樣品用量大，可加大柱的直徑，一般制備用凝膠柱，直徑大于2厘米，但在加樣時(shí)應(yīng)將樣品均勻分布于凝膠柱床面上。此外， 直徑加大，洗脫液體體積增大，樣品稀釋度大。常見(jiàn)的有玻璃層析柱和加壓層析柱。

　　玻璃層析柱，開(kāi)口大，加料快，不需要其他儀器的配合，上方可以做成標(biāo)準(zhǔn)口與其他的標(biāo)口玻璃儀器相接，但有不容易測(cè)量，篩網(wǎng)下方容易殘留很多液體，層析速度較慢，不準(zhǔn)確的特點(diǎn)，一般用于對(duì)精度要求沒(méi)有那么高的實(shí)驗(yàn)，

　　加壓層析柱，兩端一般使用4F材料，耐腐蝕，酸堿性的耐度也可以，中段有玻璃材料的，也有有機(jī)玻璃材料的，需要與蠕動(dòng)泵相結(jié)合，加快層析速度，用泵將料打進(jìn)，如果沒(méi)有泵則使用比較麻煩。

　　結(jié)構(gòu)

　　它通常由以下幾個(gè)部分組成：

　　●柱體：一般為玻璃或塑料材質(zhì)，具有一定的長(zhǎng)度和直徑，用于容納固定相和樣品溶液。

　　●固定相：填充在柱體中的物質(zhì)，可以是吸附劑(如硅膠、氧化鋁等)、離子交換樹(shù)脂、凝膠等。不同的固定相對(duì)不同的物質(zhì)具有不同的吸附或分離能力。

　　●活塞或閥門：用于控制樣品溶液和洗脫液的流速。

　　●柱頭和柱尾：分別位于柱體的兩端，用于連接進(jìn)樣管和收集管。

　　工作原理

　　層析柱的分離原理基于不同物質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)差異。當(dāng)樣品溶液通過(guò)層析柱時(shí)，其中的各成分會(huì)與固定相發(fā)生相互作用，并以不同的速度在柱中移動(dòng)。具體過(guò)程如下：

　　●進(jìn)樣：將待分離的樣品溶液通過(guò)進(jìn)樣管加入柱中。

　　●吸附與分離：樣品中的各成分在固定相上發(fā)生吸附、分配、離子交換等作用，根據(jù)其與固定相的親和力不同而逐漸分離。

　　●洗脫：使用適當(dāng)?shù)南疵撘?如溶劑、緩沖液等)通過(guò)層析柱，將吸附在固定相上的成分逐步洗脫下來(lái)。洗脫液的選擇應(yīng)根據(jù)待分離物質(zhì)的性質(zhì)和分離目的來(lái)確定。

　　●收集：在柱尾處收集流出的洗脫液，根據(jù)不同的流出時(shí)間或體積，可以得到不同的分離組分。

　　分類

　　1.按固定相類型分類：

　　吸附層析柱：以吸附劑為固定相，如硅膠層析柱、氧化鋁層析柱等。適用于分離具有不同極性的化合物。

　　離子交換層析柱：固定相為離子交換樹(shù)脂，根據(jù)物質(zhì)的離子電荷性質(zhì)進(jìn)行分離。

　　凝膠層析柱：使用凝膠作為固定相，如葡聚糖凝膠、聚丙烯酰胺凝膠等。主要根據(jù)分子大小進(jìn)行分離。

　　2.按操作方式分類：

　　柱層析：傳統(tǒng)的層析方式，通常在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。需要手動(dòng)操作，包括進(jìn)樣、洗脫和收集等步驟。

　　高效液相色譜柱(HPLC 柱)：在高壓下進(jìn)行分離，具有更高的分離效率和速度。通常與自動(dòng)化的儀器設(shè)備配合使用。

　　應(yīng)用

　　1.化學(xué)分析：用于分離和純化化學(xué)物質(zhì)，如有機(jī)化合物、無(wú)機(jī)離子等?？梢詫?duì)混合物進(jìn)行定性和定量分析。

　　2.生物化學(xué)研究：分離蛋白質(zhì)、核酸、多糖等生物大分子。在蛋白質(zhì)純化、酶分離、核酸提取等方面有廣泛應(yīng)用。

　　3.制藥工業(yè)：用于藥物的分離、純化和質(zhì)量控制。例如，從天然產(chǎn)物中提取有效成分，純化生物制品等。

　　4.環(huán)境監(jiān)測(cè)：分離和檢測(cè)環(huán)境中的污染物，如農(nóng)藥殘留、重金屬離子等。

　　使用注意事項(xiàng)

　　1.選擇合適的固定相和洗脫液：根據(jù)待分離物質(zhì)的性質(zhì)和分離目的，選擇具有適當(dāng)吸附能力和選擇性的固定相，并確定合適的洗脫液。

　　2.控制流速：流速過(guò)快可能導(dǎo)致分離效果不佳，流速過(guò)慢則會(huì)延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間。應(yīng)根據(jù)具體情況調(diào)整流速，以獲得最佳的分離效果。

　　3.避免氣泡：在裝填層析柱和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)盡量避免產(chǎn)生氣泡。氣泡會(huì)影響分離效果，甚至導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。

　　4.保持柱體清潔：實(shí)驗(yàn)前后應(yīng)清洗柱體，去除殘留的樣品和雜質(zhì)，以保證下次實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

　　5.注意安全：在使用有機(jī)溶劑等危險(xiǎn)化學(xué)品時(shí)，應(yīng)遵守實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)定，采取必要的防護(hù)措施。

　　層析柱和色譜柱沒(méi)有區(qū)別，有顏色的譜帶叫作色譜，確切的應(yīng)叫層析柱，因?yàn)楝F(xiàn)在色帶是沒(méi)有顏色的，但都習(xí)慣叫色譜柱。

　　二者真真要說(shuō)區(qū)別那還是有一點(diǎn)區(qū)別，那就是色譜柱只是用在色譜儀中，層析柱不一定是用在色譜儀中，比如：用溶劑洗脫的柱層析所用的層析柱就不叫色譜柱。

　　層析柱與液相柱的區(qū)別：

　　1、壓力

　　液相色譜柱(尤其是分析性液相色譜)：壓力較高，一般為10-20Mpa

　　層析柱：一般為常壓，或使用真空泵(0.1Mpa左右)

　　2、填料

　　液相色譜柱：粒徑較小(常規(guī)5-20um)

　　層析柱：粒徑較大

　　3、分離度

　　由第二項(xiàng)決定，粒徑越小，單位長(zhǎng)度下理論塔板數(shù)越高

　　液相色譜柱：分離度比層析柱好

　　4、效率

　　液相色譜柱：分離速度快，一般在一小時(shí)內(nèi)

　　層析柱：分離時(shí)間長(zhǎng)，一小時(shí)以上