为什么色谱图的形状是“峰”？

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色谱图是分析测试实验员每天都会看到的，其中承载的信息不只有峰面积和峰形，还有峰宽、半峰宽、拖尾因子、分离度、理论塔板数等。

从刚接触这个行业的时候，作者就在思考一个问题，我们都知道峰的形状有高有矮，有胖有瘦，有前延也有拖尾，这些形状的改变都是因为目标物在色谱柱中扩散所导致的。

但为什么最终在色谱图表现出来的是“峰”的形状，而不是其他的呢？

来源：baotu

不知道大家是否做过一个叶子色素的分离实验，就是在塑料板上面涂一层聚酰胺粉，等凝固后，在下端大概四分之一的位置点上捣碎叶子之后得到的汁液，随后将整块板斜放入无水乙醇中，如下图。随着无水乙醇“往上爬”，汁液中不同的色素点开始分离并随着移动中心往四周扩散。没错，这就是最原始的色谱原理。

我们可以通过不同的颜色以及移动距离知道哪个点是什么色素，但是怎么定量呢？

根据现在对色谱的了解，我们可以很容易知道色素的含量与颜色的深浅是呈一次线性关系的。但我们的眼睛并不像检测器这么精密，颜色深浅没有办法量化。

然而，我们又可以发现另外一个可以量化的参数，那就是圆点的直径。浓度越高的色素，其圆点直径就越大，问题看似是解决了，但是定量并不准确。就如同现在的色谱图只用峰宽来定量，我们都会觉得偏差大，那么用肉眼看的就更不用说了。

因为人类的求知欲，所以终于有了现在的色谱。除了色谱柱的高效分离能力之外，检测器的发展也使得人们可以直接看到“颜色的深浅”，即响应值。

说到这里，我们已经可以得到答案了：分子的实际空间分布其实是一个球体，中心浓度高，四周浓度低。当我们把浓度数据拉到同一基线时，那么浓度数据就会呈现一个类似于锥形的形状。薄层板上所看到的是这个锥体的俯视图，而我们现在所看到的色谱图则是这个锥体的正视图。为了更直观展示，可看下图。

这就是色谱“峰”的来源，也就是说色谱峰并不是直观的观测结果来的，而是检测器对浓度采集后，使用响应值描述“颜色深浅”，再重新描绘出来的图。

同时也说明，峰形的变化，其实就是由上述左图目标物实际空间分布，经色谱柱后，到达检测器时的“球体”形状所决定的。色谱柱中的扩散程度越小，则峰形越对称，且峰宽越窄。反之，则可能会出现拖尾、前延、错峰等现象。

希望以上的内容能帮助读者更容易理解色谱原理。

作者：区硕俊（广东）

排版：赵林

审核：裴海洋

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