层析技术是现物化学中广泛应用的分离方法之一。它基于不同组分在物理化学特性上的差异，如吸附力、分子大小与形状、极性、亲和力及分配系数等，通过物质在两相之间的交换与分配，来实现分离的目的。层析体系通常由两相构成：固定相和流动相。固定相保持静止，而流动相则与固定相相对运动，推动样品中的各个组分逐步前移。由于不同组分在流动相和固定相中的理化性质差异，样品中的各个成分将以不同的速率迁移，从而实现分离。这一过程涉及到吸附和解吸的循环作用，使得组分间的迁移距离各不相同。
层析技术可以根据不同的分类标准进行划分。根据流动相和固定相的物理状态，可以分为气相层析和液相层析。气相层析中，流动相为气体，而固定相可以是液体（气液层析）或固体（气固层析）；液相层析则是指流动相为液体，固定相可以是液体（液液层析）或固体（液固层析）。按照层析方法的不同，常见的有纸层析、薄层层析和柱层层析。纸层析是利用滤纸作为固定相进行的分离；薄层层析则是将固定相研磨成粉末后，压制成薄膜或薄板，类似纸层析；柱层层析是将固定相装入柱中进行分离。层析技术还可根据其分离原理分为吸附层析、分配层析、离子交换层析、凝胶层析和亲和层析。接下来，我们将逐一探讨这些层析原理。
吸附层析原理
吸附层析的基本原理是利用不同物质在吸附剂表面的吸附能力差异进行分离。吸附是指物质或其溶解物质在另一相的表面的现象。吸附剂是能够吸附其它物质并将其在表面的物质，而被吸附的物质则称为吸附物。当混合物随流动相经过吸附剂构成的固定相时，由于吸附剂对不同物质的吸附能力不同，不同组分的迁移速度也不同，最终达到分离目的。吸附过程通常是可逆的，意味着在特定条件下，被吸附的物质可以从固定相中解吸出来。
以含有A、B两种物质的混合物为例，当流动相沿着固定相流动时，A和B分别经历解吸和吸附的交替作用。由于A和B的溶解度和吸附力不同，它们在固定相中的迁移速度也有所差异。溶解度较高、吸附力较弱的物质会较早被洗脱，而溶解度较低、吸附力较强的物质则较后被洗脱。通过这一过程，A和B最终得以分离。
常见吸附剂及其特性
层析中使用的吸附剂应具备以下几个特点：在溶剂中不溶解，对洗脱液及被分离的物质具有化学惰性，且具有较强的吸附能力与良好的吸附可逆性。吸附剂的分子扩散速度越快，层析分离的效率也越高。常用的吸附剂通常是多孔材料，其粒子大小、形状以及孔结构都会对层析过程产生重要影响。以下是几种常见吸附剂的简介：
硅胶：硅胶具有轻微的酸性，适用于分离中性或酸性物质，如氨基酸、糖类和脂类。其特点是化学稳定性强、吸附能力大且容易制备。
氧化铝：氧化铝略带碱性，适合分离中性或碱性物质，如生物碱、类固醇、维生素等。它的优点包括吸附量大、成本低廉以及分离效果好。
活性炭：活性炭常由木屑加工而成，根据颗粒的粗细程度可分为粉末活性炭、颗粒活性炭和锦纶－活性炭。粉末活性炭颗粒极细，具有较强的吸附能力，而颗粒活性炭比表面积较小，吸附力较弱，锦纶－活性炭则介于两者之间，吸附能力适中。
分配层析原理
分配层析是一种基于组分在两种不互溶溶剂中分配系数差异的分离方法。分配系数指的是在平衡状态下，溶质在两种溶剂中的浓度比值。不同的物质由于在不同溶剂中的溶解度不同，因此其分配系数也不同。在一定温度下，分配系数用公式表示为：
其中，
为分配系数，
为物质在固定相中的浓度，
为物质在流动相中的浓度。分配系数受溶剂性质、溶质性质以及温度等因素影响。
层析技术在生物化学研究和实验室分析中扮演着重要角色，特别是在复杂混合物的分离和纯化方面。通过不断优化不同类型的吸附剂和溶剂系统，层析方法能够有效地将混合物中的各组分分开，进而为科学研究提供高纯度的目标物质。