圖片：簡易直立式濾紙層析法與簡易公式。
作者：嚴融怡
層析法的主要作用是將一混合物的試料，經過層析作用之後，讓其中的各個成分加以分離，分離後 的物質可再經過適當的方法來作定量檢測，並求出混合物的組成。層析法的操作通常一定要有一個 固定相和一個流動相，固定相可以採用吸著劑裝在很長的細管當中，也可以使用一張濾紙或是吸著 液體良好的紙張等等，來讓液體(流體、載體)中的溶質(攜帶物質)進行移動和分離。流動相則是氣 體或液體溶劑。
液相層析法當中其實包括了濾紙層析、薄層分析、離子交換層析、分子篩層析(凝膠層析)，其中後 兩者都是以液體溶劑為動相，再讓試料通過分離管柱加以分開不同組成物。是液相層析法當中發展 較為極致的兩種方法，這兩者直接或間接促成了離子層析儀(Ion Chromatography, IC)、高效液相 層析儀(high performance liquid chromatography, HPLC)等精密儀器在1970年代以來的高度發展 。離子交換層析法所依據的原理是物質的酸鹼性、極性所造成離子所攜帶的電荷不同，並對管柱上 的離子交換劑具有不同親和力，而改變沖洗液的離子強度和pH值，就能依次從層析樹脂管柱中將物 質分離出來。高效液相層析儀的固定相則是使用表面具有多孔的微粒物質。 紙色譜法(又稱紙色層分析法或是濾紙層析法，Paper chromatography)是液相層析法當中最為簡易 的一種，它曾經是分析化學當中分離染料十分重要的色譜技術，但後來大半已被薄層層析法以及其 他高等的層析儀器所取代。薄層層析法和濾紙層析法很類似，但是是以一層吸附劑(通常使用鋁氧粉 、矽膠粉)的薄層，均勻地噴灑或沾黏於玻璃板、鋁板等素材上。然後讓薄層板有如濾紙一般對滴入 的試料進行分離的作用。但是操作上更為穩定。
濾紙層析法主要可運用於顏色較為明顯的混合物(特別是色素)，當不同色素被濾紙吸附 (Adsorption)的能力與在水中之分配(Partition)能力的不同(也受到物質溶解性質的影響)，而產生 在濾紙上有不同的移動速度及出現不同顏色及所在的不同位置。
除了化學分析級的各種濾紙，在給小學生操作時也可以使用衛生紙或是報紙這類毛細現象表現較好 的紙張。通常分離物質是使用Rf值作計算。Rf值是指物質移動的距離除以溶劑移動的距離，通常用 小數表示，但也有人建議用百分數代替。如果計算出來的Rf值是0，就代表物質並沒有移動；如果Rf 是1，就表示物質和固定相沒有任何吸附作用，所以物質和溶劑一起流動。
懸掛式的濾紙層析法操作當中，混合物的不同物質依照本身對紙張的吸附能力差異、以及所和水之 間的溶解度差異，可因此簡易地分離出來。由於分子結構可造成不同的極性(並影響對於溶劑的溶解 度)，加上不同的分子其分子質量也不同(分子質量越重的、越大的分子有時會跑得比較慢)，這些都 會是製造物質分離的原因。溶劑所跑的距離也是可以作不同操作的討論，像是在給小學生操作綜合 果汁的色層分析時也可以在果汁當中加入酒精，比較一下在水溶液當中與在酒精溶液當中，哪一個 可以讓色素跑得更遠，理論上因為許多色素像是花青素、葉黃素、胡蘿蔔素等等都較為偏向脂溶性 ，因此溶解在酒精當中會比溶解在水中跑得更遠一些)。
圖片：直接在圓形濾紙上的同一點持續點上混合不同色素的果汁或式彩色墨水等等，也可以進行圓盤式的濾紙層析法。
層析法是晚近以來許多環境化學、食品化學與生物化學等分析實驗當中所經常都會使用到的分析方式。雖然目前的小學生主要是在四年級的自然課程接觸到相似實驗設計─毛細現象墨水上升實驗，但這個實驗其實只要稍微改變一點設計的觀點，便可以簡明的切入到層析法這個重要的分析方法。也是自然科以及特教方面可以應用的延伸教學活動。
參考引用資料：
1.陳陵援、吳慧眼。1999。儀器分析。三民書局股份有限公司出版。
2.方金祥。創意微型實驗—微型濾紙色層分析。臺灣化學教育。 http://chemed.chemistry.org.tw/?p=16781
3.離子交換層析法(Ion exchange chromatography)─輔仁大學高教深耕計畫 http://www.excellence.fju.edu.tw/100excel/
4.高效液相層析─維基百科 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%AB%98%E6%95%88%E6%B6%B2%E7%9B%B8%E8%89%B2%E8%B0%B1%E6%B3%95
5.光合色素的色層分析─建中生研社 http://www.ck.tp.edu.tw/~bio/pdf/02020004.pdf
6.紙色譜法─維基百科 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BA%B8%E8%89%B2%E8%B0%B1%E6%B3%95 7.Chromatography-wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Chromatography
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