又称色谱法。实现物理和化学性质非常相近的组分间分离的方法，属于传质分离过程，现已作为一种单元操作应用。填充柱是分离装置的主体,柱内充填多孔性固体颗粒,如吸附剂，离子交换树脂，或浸渍于载体上的萃取剂或吸收剂，称为固定相。流过填充柱的多组分料液或混合气体，称为流动相。流动相流过填充柱时，物料中各组分因溶解度、吸附性等方面的差异，经历多次差别分配。易分配于固定相的组分，在柱中的移动速度慢，难分配于固定相的组分，移动速度快，从而使各组分逐步分开，最后可实现较完全的分离。
色层分离
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概述
原理
色层分离根据被分离混合物的相态，分为气相色层和液相色层；根据分离的机理，分为吸附色层（靠固定相对组分吸附力的差异而分离）、分配色层（靠组分在两液相间分配系数的差异而分离）、离子交换色层（靠组分对离子交换剂化学亲和力的差异而分离）、凝胶色层（靠凝胶对不同尺寸和形状的分子排阻程度差异而分离）、亲和色层（靠生物大分子间的特殊亲和力的差异而分离，如酶与辅酶、抗原与抗体、信息核糖核酸与互补核糖核酸）和电色层（靠分子电泳速度的差异而分离，又称电泳法）。
混合物的进料和色谱带（固定相中含有被分离组分的区段）在填充柱中的移动，有三种方式：①迎头法。原料连续地通入填充柱中，选择性（指组分在固定相与流动相之间的分配）最差的组分首先从柱中流出，随后流出的是选择性较差的组分，依次类推。此法前后流出的组分间有一定程度的掺混，不能将混合物分离成各个纯组分。
②顶替法。先将一定量的原料引入柱的顶部，然后用顶替剂（选择性比料液中所有组分都强的物质）来顶替，将被吸附组分洗脱。此法可使各组分分段流出，但段间相连，也不能达到各组分的完全分离。
③冲洗法。将一定量原料引入柱顶后，选用不被吸附的溶剂作为流动相来洗脱，各组分在流动相与固定相之间，经过多次差别分配而实现各组分完全分离。此法应用最广。
色层分离可用于从分子量很小的气体到分子量极大的蛋白质、核酸等各种混合物的分离。色层分离不仅在实验室中广泛用于各种物质的分离和提纯，而且还逐渐推广应用于工业生产，如生物活性物质的提取、重稀土金属的分离。
颗粒色层分离
利用充填多孔性固体颗粒的填充柱，对液体或气体混合物中各组分的吸附性或溶解度等方面的差别，实现物理和化学性非常相近的组分间分离的方法。 属于传质分离过程。填充柱是分离装置的主体，柱内充填多孔性固体颗粒，如吸附剂，称固定相。流过填充柱的多组分料液或混合气体，称为流动相。流动相通过填充柱时，物料中各组分因溶解度、吸附性等方面的差异，经过多次差别分配。易分配于固定相的组分，在柱内的移动速度慢，难分配于固定相的组分，移动速度快，从而使各组分逐步分开，最后实现较完全的分离。已逐渐推广到工业生产中，如生物活性物质的提取、重稀土金属的分离。
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