混亂擺放的東西，總想分門別類把他們擺整齊；花壇里的鮮花，總是按照顏色分開擺放；就如同不同身份的人，在崗位上必要各就各位一樣。這不僅是為了讓強迫癥患者感到痛快，更是人類對于分門別類的執(zhí)著。這種執(zhí)著早已融化在了血液里，大概心智開化之初，人類就開始琢磨分離了。于是，就有了盤古開辟天地地于混沌，上帝分割光暗于虛空。然而，自然界的一切似乎都沒法滿足人類的一廂情愿。小到霾灰落燼，大到名山大川，似乎都一致秉承了“來者不拒”的風范，吸納世間萬物，不擇細流而成其深。所謂“天地不仁，以萬物為芻狗”，在人類眼中天壤地別之差，于天地看來皆為一類。

在這種糾結(jié)之中，人類開始了自己動手豐衣足食的“逆天”之路。于是，在生產(chǎn)生活的實踐中，人們借助雙眼按照顏色分類；利用篩網(wǎng)等按照尺寸分離；利用靜置沉淀等手段按照質(zhì)量分離等。這些樸素的分離手段幫助人們“去偽存真”抑或“去粗取精”。然而，在更小的尺度上，這些粗略的方法自然難以奏效。但對于人類而言，當然對“越分越細”這一點的追求是根本把持不住的。這樣，便搞出了今日遍地開花的分離技術(shù)。

上過高中的朋友，大概對葉綠素分離實驗都有印象。這便是現(xiàn)代分離技術(shù)的祖師爺——色譜法。該方法已有百年歷史，在石油化工、生命科學、材料科學和環(huán)境科學中地位舉足輕重。經(jīng)過長時間發(fā)展，已經(jīng)針對分離的目標物質(zhì)，出現(xiàn)了多種改進技術(shù)。但萬變不離其宗，色譜法離不開兩相。按兩相的狀態(tài)，可以分為氣固色譜法、氣液色譜法、液固色譜法、液液色譜法。

利用凝膠色譜柱分離不同電學性質(zhì)的碳納米管

這里主要介紹液相色譜法，這兩相分別扮演了“固定相”和“流動相”的角色，流動相帶著要分離的混合物流穿固定相，在此過程中，固定相對其中不同成分進行不同程度的“阻攔”，這不僅是對流動相的雁過拔毛，有時甚至會讓某些成分在固定相里樂不思蜀而忘記趕路。大家進柱子之前都是同呼吸共患難的兄弟，出了柱子才發(fā)現(xiàn)有些成分其實只是表面兄弟。液相色譜技術(shù)，本質(zhì)上就是花式攔截表面兄弟，并不斷拉其他兄弟下水的技術(shù)。為此，人們可謂無所不用其極，先后開發(fā)了正相色譜、反相色譜、親水作用色譜、疏水作用色譜、離子交換色譜、尺寸排阻色譜、親和力色譜等等。

反相、正相色譜利用了化合鍵，是將不同有機官能團鍵合到固定相上，再根據(jù)鍵合后的固定相與流動相中不同成分的親疏水作用進行分離。離子交換色譜通過流動相與固定相中離子之間爭奪固定相中的離子交換中心，實現(xiàn)兩相中離子的重新分配，被分離的物質(zhì)在固定相中滯留的時間與其離子交換作用的強弱密切相關(guān)。尺寸排阻色譜，顧名思義，是按照不同成分尺寸大小進行分離的方法，尺寸大的分子不能進入固定相微粒的微孔中，在微粒之間穿過，因而比小分子更快通過固定相。親和色譜則是利用了不同化合物之間的特異性識別完成分離，例如抗原和抗體、RNA和互補的DNA等。利用目標物質(zhì)對應(yīng)的化合物（配基）修飾固定相，實現(xiàn)對其選擇。

對于固定相，當然就是從頭到尾都不動的那部分了，沒錯，就是分離葉綠素時的那張濾紙……當然，你也不可能找到比這更簡單的固定相了。固定相的神奇魅力往往正是分離的關(guān)鍵。液相色譜法的固定相通常是微米量級的小顆粒，作為填料灌注在色譜柱中，它們經(jīng)過壓實后，可以允許流動相中的流體從顆粒間或顆粒中穿流而過，毫不夸張地說，色譜柱就是色譜法的“心臟”。

碳微球結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖

氧化鉿整體柱的掃描電鏡圖

20世紀早期的固定相通常為100微米以上的無定型硅膠顆粒，其顆粒大小不均，給傳質(zhì)帶來了麻煩。從60年代開始，薄殼形填料被發(fā)明，其結(jié)構(gòu)更加復雜，通常為直徑30-40微米的玻璃珠表面覆蓋一層極薄的硅膠微粒。該填料孔徑均一，溶質(zhì)擴散快，但對于樣品的負載率低。其在70年代后被全多孔球形硅膠固定相所取代。進入90年代和21世紀，微粒已經(jīng)不限于硅膠，各種成分合成的微球顆粒被逐步引入固定相中；另一方面，粒徑小于2微米的多孔連續(xù)整體材料成為新秀，其最大優(yōu)勢在于滿足超快分離的要求，依主要成分可分為有機整體柱、硅膠整體柱、雜化整體柱等。實際上，在今天，球形固定相和整體固定相各有千秋，它們的應(yīng)用已經(jīng)涵蓋了環(huán)境、生化科學的幾乎所有相關(guān)領(lǐng)域。

至于流動相，其實你想分離啥，啥就是流動相，可能特點就是會流動吧，這個真沒什么可介紹的……

從最初的默默無聞，到今天成為分析化學的一個重要分支。色譜技術(shù)幫助人類實現(xiàn)了分子量級的分離，使得特定成分富集再富集的過程，無形中暗合了所謂“人之道，損不足而奉有余”的進程。但拋開老子對此番進程的態(tài)度不談，分離技術(shù)卻無時無刻不在造福普羅大眾，從蛋白質(zhì)到DNA，從聚合物到納米新材料，液相色譜以其高分辨率和廣泛的普適性在生物制藥、環(huán)境監(jiān)測、有機合成和食品安全等領(lǐng)域扮演了不可替代的作用。最后，想必你也看出來了，這就是傳說中的“過柱子”。