薄层色谱和纸层析课件.ppt
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- 薄层 色谱 层析 课件
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1、11.6 11.6 色谱分离法色谱分离法一、色谱分离法的历史二、基本概念三、萃取色谱分离法四、薄层色谱和纸色谱五、色谱分离法的应用第七小组制作色谱分离法的历史色谱分离法的历史 1901年,俄国植物学家茨维特将植物色素提取液加年,俄国植物学家茨维特将植物色素提取液加到装有碳酸钙微粒的玻璃柱子上部,继而以石油醚淋到装有碳酸钙微粒的玻璃柱子上部,继而以石油醚淋洗柱子,结果使不同的色素在在柱中得到分离而形成洗柱子,结果使不同的色素在在柱中得到分离而形成不同颜色的谱带。混合色素通过碳酸钙微粒被分离成不同颜色的谱带。混合色素通过碳酸钙微粒被分离成不同色带的现象,像一束光线通过棱镜时被分离成不不同色带的现象
2、,像一束光线通过棱镜时被分离成不同色带的光谱现象一样。同色带的光谱现象一样。1906年在一篇论文中将这种方法正式命名为色谱法,年在一篇论文中将这种方法正式命名为色谱法,色谱法由此得名色谱法由此得名。基本概念:基本概念:色谱分离法,简称色谱法也称层析法和色层法。色谱分离法,简称色谱法也称层析法和色层法。两相:两相:固定相和流动相固定相和流动相色谱法就是基于被分离物质在两相中分配系数的微小差别进色谱法就是基于被分离物质在两相中分配系数的微小差别进行分离,是一种多级分离技术。行分离,是一种多级分离技术。基本原理:基本原理:当固定相和流动相作相对移动时,被测物质在两相之间进当固定相和流动相作相对移动时
3、,被测物质在两相之间进行反复多次的分配,使原来微小的差异进一步扩大,从而行反复多次的分配,使原来微小的差异进一步扩大,从而使各组分分离。使各组分分离。优点:优点:分离效率高,能将各种极性相似的物质进行分离。分离效率高,能将各种极性相似的物质进行分离。萃取色谱分离法萃取色谱分离法方法原理:萃取色谱是将溶剂萃取与色谱分离技术相结合的萃取色谱是将溶剂萃取与色谱分离技术相结合的液相分配色谱,一般在柱上进行,为柱色谱。液相分配色谱,一般在柱上进行,为柱色谱。固定相:固定相:涂渍或吸留于多孔、疏水的惰性载体的有机萃取涂渍或吸留于多孔、疏水的惰性载体的有机萃取剂剂流动相:流动相:含有合适的无机化合物的水溶液
4、含有合适的无机化合物的水溶液分离过程:把含有待测组分的试液置于色谱柱上层,把含有待测组分的试液置于色谱柱上层,加入流动相,被分离组分从柱顶随着流动加入流动相,被分离组分从柱顶随着流动相逐渐向下移动的同时,它们不断的在两相逐渐向下移动的同时,它们不断的在两相之间进行萃取和反萃取多次分配。相之间进行萃取和反萃取多次分配。快速柱色谱柱层析系统影响分离的主要因素影响分离的主要因素 固定相 载体 流动相一、固定相a.固定相固定相:有机萃取剂,或者有机分子以化学键与:有机萃取剂,或者有机分子以化学键与硅胶表面的硅羟基反反应所形成的化学键合固定相。硅胶表面的硅羟基反反应所形成的化学键合固定相。b.固定相的萃
5、取剂的条件:固定相的萃取剂的条件:能被载体牢固吸附,在流动相中不溶解。能被载体牢固吸附,在流动相中不溶解。c.如何选择萃取剂?如何选择萃取剂?有机萃取剂种类很多,根据分离对象的不同进行选择。有机萃取剂种类很多,根据分离对象的不同进行选择。选择萃取剂的几个要点:选择萃取剂的几个要点:1、溶质在萃取剂中的溶解度要远远大于在原溶剂中、溶质在萃取剂中的溶解度要远远大于在原溶剂中的溶解度。的溶解度。2、萃取剂不能与原溶液中的溶质、溶剂反应。、萃取剂不能与原溶液中的溶质、溶剂反应。3、萃取剂要与原溶剂密度不同。、萃取剂要与原溶剂密度不同。4、萃取剂要不与原溶剂互溶、萃取剂要不与原溶剂互溶 二、载体a.固定
6、相载体的要求:固定相载体的要求:惰性、多孔和孔径分布均匀、比惰性、多孔和孔径分布均匀、比表面大,有良好的物理和化学稳表面大,有良好的物理和化学稳定性。定性。b.常用的载体材料:常用的载体材料:硅藻土、硅胶、聚四氟乙烯及聚硅藻土、硅胶、聚四氟乙烯及聚乙烯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、泡沫塑乙酸乙烯酯共聚物、泡沫塑料、活性炭纤维等。料、活性炭纤维等。三、流动相a.通常,以无机酸作为流动相,所用无机酸通常,以无机酸作为流动相,所用无机酸的种类和浓度对分离因数影响较大,有时的种类和浓度对分离因数影响较大,有时加入无机盐以改变分离效果。加入无机盐以改变分离效果。b.常用:常用:硝酸、盐酸、硫酸及这些酸与无机盐
7、的混硝酸、盐酸、硫酸及这些酸与无机盐的混合溶液。合溶液。由于流动相为水溶液,可以改变流动相的由于流动相为水溶液,可以改变流动相的酸度和加入络合剂提高分离效果。特别是酸度和加入络合剂提高分离效果。特别是含有某些络合物的流动相,会使一些组分含有某些络合物的流动相,会使一些组分被反萃取而实现分离。被反萃取而实现分离。萃取色谱法多用于无机分析。萃取色谱法多用于无机分析。操作步骤:a.用浸渍法制备固定相并平衡用浸渍法制备固定相并平衡将有机萃取剂溶于挥发性溶剂中,配成适当浓度将有机萃取剂溶于挥发性溶剂中,配成适当浓度的溶液,将适当粒度的载体加入并搅拌或振荡一的溶液,将适当粒度的载体加入并搅拌或振荡一段时间
8、,让溶剂挥发,制得固定相。然后用段时间,让溶剂挥发,制得固定相。然后用510倍于载体体积的流动相流过色谱进行平衡。倍于载体体积的流动相流过色谱进行平衡。装柱要求装柱要求:装填均匀、致密、无气泡。:装填均匀、致密、无气泡。b.进样进样将试样液调至萃取所需的最佳条件,将试样液调至萃取所需的最佳条件,上柱,并控制一定流速流经色谱柱。上柱,并控制一定流速流经色谱柱。c.洗涤洗涤用同样的流速和与试液相似的水溶用同样的流速和与试液相似的水溶液洗涤柱床,以洗去柱内未被萃取液洗涤柱床,以洗去柱内未被萃取的其他成分。的其他成分。d.洗脱分离洗脱分离控制一定的温度和适合的流速,用流控制一定的温度和适合的流速,用流
9、动相洗脱被分离组分。根据分离组分动相洗脱被分离组分。根据分离组分的性质选择最佳的流动相组成,使各的性质选择最佳的流动相组成,使各组分完全分离,多采用分步洗脱方法。组分完全分离,多采用分步洗脱方法。e.色谱柱的再生色谱柱的再生一般有两种分离方法:一般有两种分离方法:1、讲附有固定相的载体取出用有机溶剂洗、讲附有固定相的载体取出用有机溶剂洗去萃取剂,加热干燥除去残留有机溶剂,去萃取剂,加热干燥除去残留有机溶剂,重新用固定相浸渍载体。重新用固定相浸渍载体。2、在柱顶部加入萃取剂的有机溶剂溶、在柱顶部加入萃取剂的有机溶剂溶液,缓慢流过色谱柱,柱上浸渍补充载液,缓慢流过色谱柱,柱上浸渍补充载体附着的固定
10、相,再用水洗去柱内的过体附着的固定相,再用水洗去柱内的过量有机相。量有机相。色谱分离原理小结 不同组分性质上的微小差别是色谱分离的必要条件 不同组分在两相中进行成千上万次的质量交换(分配)是色谱分离的充分条件为什么说色谱法是高效分离方法?沉淀、萃取单级分离相比,色谱是连续多级分离过程。物质间的分离特性差异在色谱过程被放大了,因此说色谱法是高效分离方法。色谱分配系数色谱分配系数在色谱分离时,溶质随着流动相向前迁移,在这个过程中,它既能进入固定相,又能进入流动相,即在两相之间进行分配。分配系数定义为 对于确定的色谱体系,K值在低浓度和一定温度下是个常数,它的大小取决于的溶质的溶解、吸附、离子交换等
11、性质。在色谱分离过程中,K值大的溶质,在固定相的停留时间长,移动速度慢。两个化合物之间的K值相差越大,越容易分离。薄层色谱和纸层析薄层色谱和纸层析 薄层色谱和纸色谱按固薄层色谱和纸色谱按固定相分类都属于定相分类都属于平面色谱平面色谱,按两相状态分类均为按两相状态分类均为液相色液相色谱法谱法 薄层色谱法是以铺在平面上支持薄层色谱法是以铺在平面上支持物体(如玻璃片)上的吸附剂薄层为物体(如玻璃片)上的吸附剂薄层为固定相的一中液相色谱法;纸色谱法固定相的一中液相色谱法;纸色谱法的载体多为滤纸,固定相是滤纸上吸的载体多为滤纸,固定相是滤纸上吸着的水分。着的水分。纸色谱纸色谱法(纸色谱法(Paper C
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