深秋季節綠葉轉變成橘紅色。其實這些顏色一直在樹葉之中,隻不過隱藏在葉綠素之下。當秋天葉綠素褪去時,顏色才顯露出來。樹葉、蘋果、草莓紫紅色來源於花青素分子;胡蘿卜、香蕉橘黃色來自類胡蘿卜素。
這些知識最早出現在植物學家米哈伊爾·茨威特的著作之中,正是他開始研究如何分離不同色素的方法。
1872年,茨威特生於意大利,父親是俄羅斯人,母親是意大利人。茨威特出生不久,母親就去世了,父親將他送到瑞士上學。而後米哈伊爾·茨威特曾經在波蘭華沙大學植物學係任教授職位。當時該地區被俄羅斯沙皇統冶。他是一位國際學者,用法語、俄文、德語發表文章。
使他成名之作來自於他對光合作用的研究。茨威特在樹葉提取物中加入碳酸鈣粉,以此中和酸性,分解其中色素。他發現大多數色素粘在碳酸鈣粉末上,因此他將提取物倒入裝有碳酸鈣豎立管柱中,不同色素粉末在管柱中形成不同色帶。茨威特通過割開不同色帶,分離出純質化合物。今天我們知道他也可以將更強溶劑倒入管柱,將單一化合物分離出來。
正如他在文章中所述:“類似於光線與光譜對應關係,不同混合色素也呈現不同圖譜,由此可確定各類色素。我將這種圖譜稱之為色譜(原意為“顯示顏色”)。也有人認為茨威特選擇這個名字,是因為他的名字在俄文中有顏色和花的意思。
茨威特新方法在發表後30年裏,並沒得到世人的關注。他最初僅僅用俄語發表該文章,因此並沒有擁有世界各國讀者。著名化學家維爾斯泰特沒能重複茨威特的結果,因此對該方法提出過質疑,並且在1900年初期,歐洲社會正處於動亂之中。
遺憾的是茨威特沒能活到親眼看見色層分析技術最終得到廣泛應用。他預言該技術可以用於其他物質,並且已經試驗100多種用於管柱的吸附劑。如今成千上萬種吸附劑用於許多新型層析技術,各種物質通過管柱分離後,進入收集容器。
氣相色譜法已經是一種標準工具用於分析水和石油。一種特殊色譜法甚至成為家用懷孕測試方法的基礎。
當今色譜不僅限於分析領域,而且應用於製造行業。巨大管柱可以分離出上噸重的糖製品。色譜法還用於製藥業,包括純化胰島素和提取治療癌症藥品。
所有這一切,都是從研究秋天樹葉變顏色開始的。
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