层析分离法

第三章层析分离法

1. 主要教学目标：学习和掌握柱色谱、纸色谱和薄层色谱法的原理、技术和应用。

2. 教学方法和手段：采用板书及与多媒体课件相结合，课堂上师生互动，采用启发式和提问式的教学方式，并且课堂上学习的表现记入学生的平时成绩。

3. .教学重点及难点：柱层析及基本理论；纸色谱

色谱法又称层析法，是一种广泛应用的分离方法。

色谱分析法是在1906年由俄国植物学家Tsweet首先系统地提出，他将叶绿素的石油醚液流经装有CaCO3的管柱，并继续以石油醚淋洗时，发现由于CaCO3对于叶绿素中各种色素吸咐能力的不同而使它们彼此分离，于是管中出现不同颜色的谱带，如图3─1所示。

图3-1 Tsweet的色谱工作图

尤如光谱一样，这样就有可能对它们进行定性分析和定量测定，于是他将这种彩色分层物定义为层析谱，而将这种分析方法称为色谱分析法。色谱法(Chromatograph)这—名词是由希腊字“Chroniatus”(颜色)和“graphein”(记录)二字合并而成。并发表了“植物界的色素”专论。到1931年，Kuhn和Leaerer又成功地适用Tsweet的方法分离了植物的色素，才使这一方法得到公认和广泛应用。

1935年人工合成离子交换树脂后，为离子交换色谱的广泛应用提供了物质基础。

1938年苏联的Izmailo等创立了薄层色谱法，主要是用于药物分析，应用于无机物分析则是50年代末才开始的。应用于稀土元素的分离是1964年由Pterce开始的。

1941年Martin和Synge首先介绍了分配色谱法，并将蒸馏塔板理论应用于色谱分离中，使色谱方法在理论上向前推进了一步。

1944年Consden，Cordon和Martin首先开始了纸色谱法，Martin和Synge并用此法成功地分离了氨基酸的各种成份，获得1952年的诺贝尔奖。

1947年美国的Boyd和Spedng等人发表一系列论文，报告他们应用离子交换色谱法分离裂变产物和稀土元素混合物的情况。

1952年Martin和Games开创了气一液色谱的新领域。20世纪60年代末，法国的G.Aubouin和美国的Scott等人同时各自创立了高压液相色谱法，它与分光光度、库仑、电导、荧光等方法联用，可使分离和检测实现自动化。

到目前为止，各种色谱还在不断发展，色谱设备日益完善，操作技术不断突破，色谱分析法已成为近代化学中最重要的分离分析手段之一。

色谱法有许多分支，但在色谱分析过程中总是由一种流动相(例如Tsweet工作的石油醚)，带着被分离物质(如叶绿素)流经固定相(如CaCO3)，从而使分离物中各组分分离。它有许多分类方法。

按流动相和固定相性质不同分类

流动相固定相色谱分析法种类

固体气固色谱法

气体气相色谱(气相层析)

液体气液色谱法

固体液固色谱法

液体液相色谱(液相层析)

液体液液色谱法

按操作形式分类

①柱色谱：柱色谱顾名思义就是将固定相(如硅胶、氧化铝、氧化铝、碳酸钙、淀粉、纤维素)，离子交换(树脂等)装人一根被称为色谱柱的玻璃瓶中，这种色谱柱通常又称为“层析柱”或“分离柱”。

②纸色谱：利用滤纸作为固定相，让样品溶液在其上展开，达到分离鉴定的目的。

③薄层色谱：将吸附剂研成粉末，再压成或涂成薄膜，然后用与纸色谱相类似的方法操作。

按分离过程的原理不同分类

①吸附色谱：固定相为吸附剂，利用吸附剂表面对被分离组分吸附能为强弱的差异性进行分离。气固色谱和液固色谱属这一类。

②分配色谱；是利用各个被分离组分在固定相和流动相两相间分配系数的不同来进行分离的。气液色谱和液液色谱属于这一类。

③离子交换色谱：以离子交换剂作固定相，利用各种组分的离子交换亲和力的差异来进行分离。

④凝胶色谱：又称排阻色谱。用凝胶作固定相，利用凝胶对分子大小不同的组分所产生阻滞作用的差异来进行分离。

气相色谱和高效液相色谱属于仪器分析，这里不作表述。本章重点介绍柱色谱、纸色谱和薄层色谱。

色谱分离法的特点

（1）高选择性：色谱分析的高选择性主要表现在它能对性质极为相似的物质，例如有机化合物中的各种类型的异构体(顺反异构体、旋光异构体、芳香烃中邻位、间位、对位异构体等)，又如氢同位素氢(H)、氘(D)、及氘(T)可以形成的六种氢分子，这些异构体和同位数，原则上都可以用色谱方法进行分离测定。

（2）高效能：是指色谱可以分离分配系数接近的组分，从而可以分析极为复杂的化合物。这是因为在分离的全过程中，可以认为是无限个流动相在无限个固定相中移动，物质即在两相中作无限次抽提、溶解，再抽提、再溶解的过程，尽管它们之间分配系数差异不大，但经反复抽提，溶解的结果，使微小的差异积累成明显的差异，因而提高了分离效率。

（3）高灵敏度：总的来说，各种色谱分析的灵敏度都比较高，样品的分析量可

以达到10-12～10-14克，因此在痕量分析上广泛应用，而且成为最重要的手段，可以鉴定出环境分析中的杂质，高分子单体、原子能裂变物等，鉴定量1ppm－0.lppb以下。

（4）高速度：色谱分析一般来说还是比较快的，如纸色谱、柱色谱可以同时分离几种或十几种物质，而且既能定性又能定量。特别是气相色谱及高效液相色谱，大部分样品只要几分钟即可完成一个分析周期。

§3-1 柱色谱

柱色谱，按其作用原理又可分为吸附柱色谱和分配柱色谱。

一、吸附柱色谱

吸附柱色谱是各种色谱法中最早建立的。所谓吸附是指物质在吸附剂表面上集中浓缩的现象，吸附剂一般是多孔性的微粒状物质，在其表面具有许多吸附中心(或吸附位置)，这些吸附中心数量的多少及其吸附能力的强弱直接影响吸附剂的吸附性能，吸附能力减弱，加热驱除水分，可使吸附能力增强，即所谓“活化”；反之，加入一定量的水分，可使活性降低，称之为“脱活性”。

1. 吸附等温线

在一定温度下，某种组分在吸附剂表面的吸附规律可用平衡状态时此组分在两相中浓度的相对关系曲线表示。这种关系曲线称吸附等温线。吸附等温线有线性和非线性两种。如图3-2(a)所示。

图3--2 吸附等温线(a)和对应的洗脱曲线(b)

线性吸附等温线如图3-2(a)，当溶质A随着流动相缓缓流过层析柱中的吸附剂(即固定相)时，溶质A在两相同不断地发生吸附、脱附，再吸附、再脱附过程。以Cm 表示溶质A在流动相中的浓度，Cs表示溶质A在固定相中的浓度，吸附平衡可用下式表示：

Cm Cs

则吸附平衡的平衡常数

D Cs

K

Cm

( 3 – 1 ) 即溶质在固定相和流动相中浓度的比值，又称分配系数。对于这类吸附过程K D 为一定值。当流动相的流速保持恒定时，溶质A的区带在层析柱中将以恒速前进，随后流出柱外。若测定流出液中A的浓度，绘制出流出液浓度(C)和体积(V)的关系曲线，则得如图3-2(b1)所示曲线；为一对称形的层析图谱，或称为洗脱曲线。

非线性等温线主要可分为两种：一种是呈凸形吸附等温线，如图3-2(a2)所示；一种呈凹形等温线，如图3-2(a3)所示。由于吸附剂表面上具有吸附能力强弱不同的吸附中心，溶质在其上的分配系数不同，吸附力强的吸附中心，分配系数(K D)较大，溶质分子首先占据它们，其次再占据较弱的，弱的和最弱的，于是K D值随着溶质在吸附中心上的浓度增加，强吸附中心的被饱和而逐渐变小，因而吸附的等温线逐渐向下弯曲而呈凸状。对于这种层析过程进行洗脱时，由于数量较多的弱的和较弱的吸附中心上的溶质先被洗下，接着较少的强吸附中心上的溶质也被洗下，于是获得的洗脱曲线呈拖尾形，如图3-2(b2)所示，吸附层析等温线以这种形式为主。但若减少溶质量，只利用凸形等温线开始的一部分，接近于线性关系，此时洗脱曲线也就变得对称了。

在试样中各组分的K D值多有差异，K D值较大的组分在柱上吸附较牢，在固定相中保留时间较长，要将它洗脱下来，所需溶剂(流动相)也较多。反之，K D值较小的组分，较易被洗脱下来。于是可利用各组分吸附能力的差异，即保留特性的差异将它们分开。

组分在柱上的保留特性可用保留时间和保留体积表示。所谓保留时间是从进样开始到流出液中出现浓度最高点的时间；所谓保留体积是从进样开始到流出液中出现浓度最高点时流过层析柱的流动相的体积。

2. 吸附剂及其选择

为了使试样中各组分分开，必须选择适宜的固定相和流动相。

吸附剂一般应为粗度均匀的细小颗粒，具有较大的表面积和一定的吸附能力，吸附剂与欲分离的试样和所用的洗脱剂不起化学反应，也不溶于洗脱剂中，常用的吸附剂有氧化铝，硅胶和聚酰胺等。

(1) 氧化铝

是由Al(OH)3在300～400℃时脱水制得。对氧化铝表面的吸附机理，人们的认识还不一致，有人认为氧化铝表面存在铝羟基A1-OH，由于羟基的氢键作用而吸附物质。氧化铝因生产条件的不同可分为中性、酸性和碱性三种，吸附性能也有差异。中性氧化铝应用广泛，适用于醛、酮、醌、酯、内酯化合物及某些苷的分离；酸性氧化铝适用于酸性化合物，如酸性色素，某些氨基酸等；碱性氧化铝适用于分离碱性化合物，如生物碱、醇等。一般讲，能用酸性或碱性氧化铝分离的物质也可用中性氧化铝分离。

氧化铝的活性与含水量密切相关，活性强弱用活度级I—V级表示，活度I级含水量极少，吸附力最强，V级最弱。把氧化铝加热至100～150℃，除去与羟基结合的部分水分，使氧化铝具有一定活性，加热150℃以上，氧化铝活性增至II─III级，加热至300—400℃，活性增至I-II级，再升温至600℃以上，进一步脱水，并开始烧结。由于脱水过程受许多因素影响，因此每批生产的氧化铝活性也不一致。

一般讲，分离弱极性的组分选用吸附活性强一些的吸附剂，分离强极性的组分，选用活性弱的吸附剂。

(2) 硅胶

层析用硅胶是由弹性多聚硅酸脱水制得，性能稳定。硅胶表面化学组成有下面几种：

硅氧游离型束缚型活泼型

烷硅醇基硅醇基硅醇基

硅氧烷不具吸附性，硅醇基能与极性化合物或不饱和化合物形成氢键，因而具有吸附性，其中活泼型硅醇基构成最强烈的吸附中心，游离型次之，束缚型又次之。由于活性羟基在硅胶表面较小的孔穴中较多，因而表面孔穴较小的硅胶吸附性能较强，

水与硅胶表面的羟基结合成水合硅醇：、OH、OH2，使其失去吸附性，加热至100℃左右能可逆地除去这些水分，使硅胶活化，最佳的活化条件是105～110℃，加热30分钟，若加热至200℃以上，则硅胶逐渐失去结构水，形成硅氧烷，吸附力下降。

束缚型活泼型硅醇基

硅醇基

加热至400℃以上，上述反应发生在两相邻表面间，胶的表面积逐渐变小，以至于烧结。

硅胶具有微酸性，吸附能力较氧化铝稍弱，可用于分离酸性和中性物质。如有机酸、氨基酸、萜类、甾体等。

(3) 聚酰胺

它是由己内酰胺聚合而成，因而又称聚己内酰胺，或称锦纶，层析用聚酰胺是白色多孔性的非晶形粉末，易溶于浓盐酸、热甲酸、乙酸、苯酚等溶剂，不溶于水及甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、苯等有机溶剂。对碱比较稳定，对酸的稳定性较差，热时更敏感。

聚酰胺分子内存在很多酰胺键，可与酚类、酸类、醌类、硝基化合物等形成氢键，因面对这些物质有吸附作用，酚类和酸类是以其羟基或羧基与聚酰胺中酰胺键的羧基形成氢键；另外硝基化合物和醌类化合物是以其硝基或醌基与聚酰胺分子中酰胺键，游离胺基形成氢键，如图3-3所示。各种化合物因其与聚酰胺形成氢键能力的不同，吸附能力也不同，因此可以得到分离。一般讲，只有以下规律，能形成氢键基团较多的溶质，吸附能力较大，对位、间位取代基团都能形成氢键时，吸附力增大，邻位的使吸附力减小，芳香核具有较多共轭双键时，吸附力增大，能形成分子内氢键者，吸附力减小。

3. 流动相及其选择

流动相的洗脱作用实质上是流动相分子与被分离的溶质分子竞争占据吸附剂表面活性中心的过程。强极性的流动分子占据活性中心的能力强，因而具有强的洗脱作用，非极性流动相占据活性中心的能力弱，洗脱作用也要弱得多。因而为了要使试样中吸附力稍有差异的各组分分离，就必须根据试样的性质、吸附剂的活性，选择适当极性的流动相。

图3-3 聚酰胺吸附作用原理

显然，强极性的组分容易被吸附剂所吸附，应选用极性较强的流动相才能将其从吸附剂上洗脱下来；弱极性的组分则应选用弱级性的流动相洗脱之，被分离组分的结构不同，其极性也不同，常见的功能团按其极性增强次序排列如下：烷烃＜烯烃＜醚＜硝基化合物＜二甲胺＜酯＜酮＜醛＜硫醇＜胺＜酰胺＜醇＜酚＜羧酸。

当有机分子的基本母核相同时，取代基团的极性增强，整个分子的极性增强，极性基团增多，整个分子的极性增强，分子中双键多，吸附力强，共轭双键多，吸附力增强。

流动相极性较弱时，可使试样中弱极性的组分洗脱下来，在层析柱中移动较快，而与极性较强的组分分离。同样，强极性和中等极性的流动相适用于强极性和中等极性组分的分离，常用的流动相按其极性增强顺序排列如下：

石油醚＜环己烷＜二硫化碳＜四氯化碳＜三氯乙烯＜苯＜甲苯＜二氯甲烷＜氯仿＜乙醚＜乙酸甲酯＜丙酮＜正丙醇＜乙醇＜甲醇＜吡啶＜酸。

可将各种溶剂按不同配比配成混合溶剂作为流动相，因此流动相的种类很多，流动相的选择也比固定相的选择更为复杂了。

当然，在选择层析分离条件时，必须从分离组分，吸附剂和洗脱剂三方面考虑，对于某种试样，就必须考虑如何选择合适的固定相和流动相，上面讨论的仅是一般

规律，对于具体的某种试样尚需通过实践进行适当选择。

至于溶解试样用的溶剂，极性应与流动相接近，以免因两者极性相差过大而影响层析分离。

二、分配柱色谱

1. 比移值

分配色谱是根据欲分离组分在两种互不混溶(或部分混溶)溶剂间溶解度的差异而分离的。在层析中，这两种互不混溶的溶剂之一是流动相；另一种是吸收在载体或粗体(往往也把它们称为吸附剂)中的溶剂，这种溶剂在层析过程中不流动，是固定相，例如含有一定量水分的硅酸，吸附性能消失(或极弱)，它含有的水分是固定的，硅胶为粗体。当流动相带着试样中的各种组分沿着层析柱流动肘，试样中的各种组分就在流动相和固定相两种溶剂间进行分配，不同两组分分配系数有差异肘，它们在层柝柱中前进的速度就不相同，于是得以分离。分配柱层析中的分配系数以K D 表示之。 在分配柱层析中，若在单位时间内，一个分子在流动相中停留的时间分数(即在流动相中出现的几率)以R 表示，若R = 1/3，卸表示读分子有1/3时间在流动相，2/3时间在固定相，对于大量的分子，则可认为有1/3的溶质分子在流动相，有2/3(即1一R)的溶质分子在固定相。在流动相和固定相中溶质的量可分别用Cm 、Vm 及Cs 、Vs 表示，其中Vm ，Vs 分别为层析柱中流动相和固定相的体积，于是

1D R Cs Vs Vs

K R Cm Vm Vm

-== ( 3 – 2 )

整理上式得：

11D Vs

K R Vm =+

( 3 – 3 ) 11D

R Vs

K Vm

=

+

R 是溶质分子出现在流动相中的几率，它表示层析过程中溶质分子在层析柱中移动的情况，如表示溶质分子与流动相分子在层析柱中移动速度的相对值，常以R f 表示，称为比移值。从式3-3可见，在一定层析条件下，Vs 和Vm 是定值，R f 值只和分配系数K D 有关，各种不同组分，由于分配系数的不同，比移值不同，从而达到分离目的。△R f 值相差较大有利于分离。

2. 分配柱层析的担体、固定相和流动相

(1) 担体

担体也常被称为吸附剂。严格讲，担体又起负载固定相的作用，本身应是情性的但实际并非如此，对于同一种试样，改变担体，常常会使R f值发生变化，这可能是由于担体表面固定液膜较薄，—部分担体裸露于外，起了吸附剂作用，这也就是分配层析常混杂着吸附层析的原因。分配柱层析常用韵担体有如下几种：硅胶：在分配柱层析中用作担体的硅胶应在较低温度下活化，使其表面残留一定量的水分作固定相。

纤维素：层析用纤维素可分两种，即天然纤维系和微晶纤维素，前者是由质量较好的纸浆，经干燥、粉碎后制成，纤维长约2-20 m，平均聚合度为400 – 500；微晶纤维素是由棉花等较纯的纤维素，与强酸一起加热，部分水解后形成的微小晶体纤维素，平均聚合质为40-200。纤维素上有许多羟基，易与水形成氢键而将水吸附，这种吸附着的水分形成分配层析中的固定相。

硅藻土：系天然存在的非晶形硅胶，其中除SiO2外，还含A12O3、Fe2O3、CaO、Na2O和有机物及水分等，需净制才能供层析用，硅藻土表面积小，仅1-5m2／g，不适于作吸附剂用，但作担体较为适宜。

(2) 固定相

分配柱层析中常用的固定相为水，也有用稀硫酸、甲醇、甲酷酰胺等强强极性溶剂。

(3) 流动相

分配柱层析中的流动相一般是与水不相棍溶的有机溶剂，如正丁醇、正戊醇等，为了防止层析过程中流动相把吸附于担体上的少量水带走，流动相应予先用水饱和，并要加入羟酸、氨水等弱酸，弱咸，防止某些被分离组分的离解。

分配柱层析常用来分离强极性的、亲水性的物质，如脂肪酸、多元醇、水溶性氨基酸等。

分配柱层析速度较慢，处理量小，温度的影响较大。因此能用吸附柱层析分离的试样总是尽量采用吸附柱层析。

三、柱色谱的操作

柱色谱常用的层析柱如图3-4所示，基本上与Tsweet当年用的相

似。用玻璃或塑料制成，其直径与长度比约为1：10～1：60，底部塞

以玻璃纤维或脱脂棉，然后可将吸附剂装入柱内，装柱可用干法、湿

法两种。

1. 干法装柱

将已选定并经处理的吸附剂通过漏斗缓缓流入柱中，必要时可轻

轻敲打管柱，使之装填均匀，装毕后，在吸附剂表面铺—层滤纸，然

而打开旋塞，并从管口徐徐加入洗脱剂，注意勿冲起吸附剂，吸附剂

润湿后，注意柱内要无气泡；但干法装柱常会在柱内出现气泡，使

图3-4 层析柱层析时发生沟流现象。

2. 湿法装柱

先在柱内加入已选定的洗脱剂，将下端旋塞稍打开，将吸附剂缓缓加入管中，加入的速度不要太快，以免带入空气。必要时轻轻振动管柱，有助于填充均匀，并使吸附剂带入的气泡外溢。

装填完毕后，可加入试液，前面已提到，溶解试样的溶剂极性应与洗脱剂相似，将试液小心地注入管柱上端，勿使吸附层受到扰动。试液要浓，体积要小，这样使试样集中在管柱顶部层可能小的范围内，以利于展开。若试样难溶于极性与洗脱剂相似的溶剂中，可先溶于适当溶剂中，加入少量吸附剂，拌匀，待溶剂挥发后，再将吸附着试样的吸附剂加于柱中吸附层上，然后进行层析分离。

将已选定的洗脱剂小心地从管柱顶端加人柱中，勿冲动吸附层，并保持一定液面高度，控制流速，一般为0.15～2mL/min。若是有色物质，展开后可看到不同颜色的谱带。

分离后的各组分，可分段洗脱，分别测定，就可将整条吸附剂从柱中推出，分段切开，分别洗脱后测定。

由于柱层析可处理较大量的试样，因而常用来提纯某些物质。

四、液相色谱的基本理论

1. 基本保留方程式

假设有A 和B 两种组分在层析柱上进行分离，溶质分子在行经层析柱的过程中是保持分配平衡的，则每一种组分在平衡状态时两相间的浓度比，称为分配系数(K D )

D Cs

K Cm

K D 值愈大，则该组分在固定相中浓度分配愈大，较难洗脱下来，反之则易于洗脱。故根据K D 值的大小，可以判断两种组分分离的难易。

如果试样组分的进样量非常小时，可获得对称性的色谱峰(分配系数与试样浓度呈线性关系)，在这样的条件下，可以把达到最大峰值的洗脱时间与平衡分配系数联系起来，这个时间叫保留时间( t R )，如图3-5所示

洗脱时间是流动相流速的函数，因为最基本的留值参数是保留体积(V R )。所谓保留体积就是层析柱上洗脱下某一组分所需流动相的毫升数。任一组分的保留体积，可直接从测量该组分的保留时间乘以用mL/ S 表示的体积流速而得到，即 V R = t R × F 0 ( 3 – 4 )

F 0为体积流速。

图3-5还给出了非滞留（或称非吸着)组分的保留时间(t 0)，即在固定相中，完全不吸附或不溶解的物质。因此它与流动相以同一速率流过柱子，其保留体积是 V M = t 0 × F 0

( 3 – 5 )

V M 是柱子中所含有流动相总体积的一个量度，又称柱的“死体积”。 对于任何色谱过程的基本保留方程式可用下式表示 V R = V M + K D Vs

( 3 – 6 )

图3-5 保留时间(t R )色谱示意图 (w 为峰宽 to 为非滞留时间)

式中，Vs 是固定相的体积，这个色谱的基本方程式，将组分的保留体积与柱的死体积及分配系数和固定相体积的乘积联系起来。

2. 容量因子('k ) 其定义为：D CsVs Vs

k K CmVm Vm

'=

==?固定相中溶质的量流动相中溶质的量

( 3 – 7 )

容量因子基本上是样品组分的量在两相间的比例，是当样品通过整个柱时，分配程度的一个尺度，将(3-6)和(3-7)结合起来，得

(1)R V Vm k '=+

( 3 – 8 )

由此可见，当'k = 0时，V R ＝ V M ，表明样品组分不被滞留(即不被吸着)。 将(3-4)、(3-5)代人(3-8)式，得： 000(1)R t F t F k '=+

（3 – 9）

一般流动相的流速常保持恒定，因此，容量因干('k )可以保留时间表示出：

R t t k t -'=

容量因子(k ')就是净保留时间与非滞留(非吸着)时间的比值。

非滞留时间(t 0)等于柱长(L)除以流动相的线速度(V)，即等于L/V ，因此，(3-9)式可改为

(1)R L

t k V

'=

+ ( 3 – 10 )

此式给出了保留值与平衡，柱长和流动相流速间的基本关系。柱长加长一倍，保留时间也相应加大一倍，而流动相流速增加一倍，保留时间就相应减半。通过与容量因子的关系，保留时间也与固定相和流动相的相对量有关，较大量的固定相将导致较大的保留时间，影响保留值的另一个因素分配系数(K D )，K D 愈大，保留时间也愈长。 相对保留值(α)，或叫分离因数，也是一个重要的色谱参数。所谓相对保留值(α)，就是两个组分净保留时间之比，也可以看作是两个组分容量因子之比，或者是两个组分分配系数之比，即

221

2

101R D R D t t K k a t t k K -'===

'- ( 3 – 11 )

K D 值相差愈大，或两容量因子相差愈大，分离因数(α)就愈大，两组分分离率愈高。

3. 分辨率

在柱色谱中，为了定量描述两个相邻谱带之间的分离效果，一般采用分辨率(Rs)，或称分离度，其定义为两谱带中心之间的距离除以同单位表示的谱带平均宽度，即

2112

2(

)R R t t Rs W W -=+(以时间单位表示)

( 3 – 12 )

或

2112

2(

)R R V R Rs W W -=+(以体积单位表示)

( 3 – 13 )

从峰的转折点所引切线与基线相交，即可求得峰宽w 。

保留时间t R 或保留体积V R 反映了色谱的热力学性质，它与被分离组分固定相与流动相的性质有关。当色谱体系确定后，某一组分的保留时间或保留体积由该组分的性质决定。因此，保留时间或保留体积是色谱定性的基本方法。谱峰的宽度反映了色谱的动力学性质，它与流动相的流速，固定相的粒度等有关。分辨率Rs 综合了色谱过程的热力学和动力学特性，比较全面地表示出两种组分色谱分离的实际效果。当相邻两组分色谱峰保留值之差愈大，或两组分色谱峰的宽度愈窄，分辨率就愈大，表示两组分色谱分离的效果愈好。

4. 塔板理论

当试样组分在层析柱中分离时，总伴有谱带的展宽，这时组分的分离是有害的。为了描述怎样衡量一根层析柱的好坏，即色谱展宽的程度。Marmt 和Synge 首先将蒸馏塔板理论用于色谱分离中，把层析柱比拟分馏塔，并假定每个塔板高度间隔内，被分离组分在两相间达到分配平衡。保留体积小的，或分配系数小的，先从层析柱中流出。色谱中的塔板理论，虽然是半经验性的理论，但可用理论塔板数N 和理论塔板的高度H 来衡量层析柱的效率。对一根层析柱来说，N 值愈大，柱效愈高；H 愈小，柱效愈高，计算理论塔板数N 值，常采用如下公式

2

216()()R B V

V V N W σ==

( 3 – 14 )

式中V R 是组分的保留体积，w 是峰宽，t σ是高斯函数的标准偏差，以体积为单位表示。

理论塔板数N 值，也可用下式计算：

2216(

)()R R t

t t N W σ== ( 3 – 15 )

式中t R 是组分的保留时间，σt 是以时间单位表示的高斯函数的标准偏差。 若层析柱的理论塔板高度为H ，理论塔板数为N ，层析柱的高度为L ，则

L H N

=

( 3 – 16 )

理论塔板数和理论塔板高度虽然可以用来衡量层析柱的效率和表达色谱峰的扩张程度，但它不能正确反映色谱过程的实际情况。目前，特别注意从动力学方面，即速率理论，来研究谱峰扩宽的问题。

5. 速率理论

塔板理论对于衡量一个层析柱的效率，无疑是有用的。但是，由于这种理论的依据是理想状态下的分配平衡，而没有考虑层析过程的动力学因素，如填充剂颗粒的大小，溶质的扩散，流动相的流速等。

1952年Lapidus 和Anicendson 提出了速率理论，Deeniter 和Zuiderweg 等于1956年进一步发展了这一理论。这个理论从层析柱的动力学因素考虑到扩散的影响，以及传质过程受扩散控制的情况。

速率理论认为组分在层析柱中运动而使谱带变宽的现象称为区域扩张或谱带扩张。谱带扩张原因是由下列三个因素引起的：沟流扩散、分子扩散和传质过程。 （1）沟流扩散

由于层析柱装填了颗粒大小不均匀的填充剂，当溶质分子以一定速度流过层析柱时，一部分溶质分子将从柱中敞开的通道随流动相更加迅速地通过，另一部分溶质分子将扩散进入许多弯曲的通道而缓慢通过，并在流动相中形成类似沟流(或涡流)的流动。由于溶质分子在柱中的通道不一样，他们在柱中的保留时间也不一样，因此起谱带的扩张，并用下式表示

2H p d p

λ= ( 3 – 17 )

式中Hp 是沟流扩散提供的塔板高度，d P 是填充剂颗粒的平均直径，λ是与装填的均匀性有关的因素，装换愈均匀，λ值愈小。沟流扩散是使λ值增大，大颗粒和非常小颗粒混

杂装柱，要求均匀，很困难，并增加了流动的不平衡。因此，使用中等大小直径(1-6mm)的柱子，以单一细小的颗粒填充为宜，这样，谱带扩张将减小，柱效将提高。

（2）分子扩散

层析柱内存在着溶质分子的纵向浓度梯度，在流动相和固定相中就会引起纵向扩散的谱带扩张，在固定相中因扩散很小可忽略不计，而在流动相中，由于纵向分子扩散引起的谱带扩张，可用下式表示：

2/m Hd D V μ=

( 3 – 18 )

式中H d 是纵向分子扩散提供的塔板高度，D m 为溶质在流动相中的扩散系数，V 为流动相的线流速，μ为填充剂装填造成柱内扩散途径弯曲的校正因素，又称弯曲因子。

分子的纵向扩散随溶质在层析柱中停留时间的增长而增加，高的流速减小了停留时间，因此，使用细小单一的颗粒，低扩散的流动相和在高速下操作。谱带扩张将减小，柱效将提高。

（3）传质过程

物质在两相间进行分配而发生的质量迁移过程，称为传质过程。在层析柱中，每一个溶质分子都是连续地进入和离开固定相。当一个分子进入固定相，或被吸附时，它就落后于谱带的中心，而在后面连续地移动到柱的下端。当一个分子从固定相中出来，或被解吸下来，它就成为流动相的一部分，因流动相的流速往往较谱带流速大，这个分子的移动就较快于谱带中心的移动，这种不规则的前后运动引起谱带的扩张，某些分子将以偶然的机会移动在前，而另外一些分子则落在后。

因为吸附和解吸需要一定时间，因此，在层析柱的动流相中的溶质和固定相中的溶质都是在动力学的不平衡状态中。如图3-6所示。

图3-6局部不平衡对谱峰扩张影响示意图

由于传质过程与固定相和流动相有关，因此需用这两项来说明谱带的扩张，固定相中传质提供的塔板高度H s ，用下式表示：

3/=s s H qrd v D

( 3 – 19 )

式中，q 为固定相的构型因素，d 为固定相的厚度，D s 为溶质在固定相中的扩散系数，V 为流动相的线速度，r 为不断随溶质和流动相的相对迁移速率变化而变化的数值。 在流动相中传质过程引起谱带扩张所提供的塔板高度比可用下式表示：

2/m m H wdp v D =

( 3 – 20 )

式中，w 为柱系数，决定于填充剂结构，柱的直径和形状，d P 是填充剂颗粒的直径，一般指平均直径，D m 为溶质在流动相中的扩散系数，v 为流动相的线速度。 将以上各种情况引起的谱带扩张所提供的塔板高度综合起来，则层析柱总的理论塔板高度(H)如下：

H = H p + H d + H s + H m

( 3 – 21 )

将(3-17)，(3-18)，(3-19)，(3-20)代入(3-21)式：

2222///=+++s m H dp Dm v qrd v D wd v D λμρ

( 3 – 22 )

在液相色谱中，一般Hd 和H m 很小，可略，于是 H = Hp + Hs = 2λdp + qrd 2v/Ds

( 3 -23 )

对于一个给定的层析柱，若固定上式中的其它变量，便可将总的理论塔板高度H 表示为流速V 的一元函数，即H = f(V)并用图3-7表示出两者关系。

在色谱分离的实际工作中，我们应在色谱理论指导下，结合具体情况，选择最

佳分离条件，使各种因素引起的谱带扩张流减小到最低限度，达到提高色谱分离效果的目的。

图3-7 理论塔板高度与流动相流关系

图3-8 上行法二元组分纸色谱带

§3-2 纸色谱法

一、纸色谱法原理

纸色谱法是根据不同物质在两相间的分配系数的不同而进行分离的，因此属于分配色谱法的一种类型。这种方法设备简单，操作方便，又是一种微量分离方法，既能分离无机元素，又能分离有机化合物，应用广泛。

纸色谱法是用滤纸作为载体，先将滤

纸放在饱和水蒸气的空气中，滤纸吸收水份后(一般滤纸吸附约等于本身重量20%的水份，称为吸附水)生成水合纤维素络合物，并固定在滤纸上作为固定相。将待分离的试液用毛细管滴在滤纸的原点位置上，另取一合适的有机溶剂作流动相(展开剂)，流动相由于滤纸的毛细现象不断地在纸上渗透扩展，而与固定相相遇，在相遇的每一瞬间，可以认为是一个体积无限小的流动相与一个体积无限小的固定相接触，试样即在它们中间不断进行分配，在滤纸渗透展开的全过程中，可认为是无限个流动相在无限个固定相中移动，物质即在两相中作无限次抽提，溶解，再抽提再溶解，由于物质在两相溶剂中溶解度不同，即分配系数不同，因此就在两相间一次又一次的分配过程中(相当于一次又一次的萃取)分配比大的组分移动得快，分配比小的组分移动得慢，从而将它们逐个分开，表现在纸上的相对位置即不同，这样就形成一系列的点或一系列的谱带。经一定时间展开后，取出滤纸，喷上显色剂显色，可得到图3-8所示的色谱带。

在多数情况下，色谱带中的斑点也经常是模糊或稍带拖尾现象，这主要是由于滤纸对样品表现一定吸附力的原因，纸本身就是一种吸附剂，因此纸色谱作用机理，除分配作用外，还有一定的吸附作用，但分配作用是主要的，为减少斑点的拖尾现象，通常在展开剂中加入一定量的水，这部分水被滤纸吸附作为固定相，并使滤纸吸附性降低。

前面讨论中介绍了纸色谱法中水作为固定相的分配机理，但在实际操作中常常

如何建立薄层色谱法测定有关物质的方法

如何建立薄层色谱法测定有关物质的方法 谢沐风 (上海市药品检验所上海200233) 摘要本文就如何建立TLC法测定有关物质的方法进行论述，系统地阐述了薄层色谱法各条件确定的原理，并列举了质量标准制订中存在的某些问题。 关键词薄层色谱法（TLC法）有关物质方法建立 有关物质是研究药品中除主成分以外的杂质，它可能是原料药合成过程中带入的原料、中间体、试剂、降解物、副产物、聚合体、异构体以及不同晶型、旋光异构的物质，也可能是制剂过程中产生的降解物，或是在贮藏、运输、使用过程中产生的降解物等[1]。这些杂质的存在直接反映药品的有效性和安全性，故要对其进行研究，特别是在药品申报的质量研究资料中需建立其检测方法，并根据生产、稳定性考核等实际情况考虑是否在质量标准中制订该检查项，规定其限度。目前，有关物质的常用测定方法有高效液相色谱法(HPLC法)和薄层色谱法(TLC法)。 TLC的特点是快速、简便，尤其是对无紫外吸收的杂质测定，更具有其应用价值。如能将TLC法与HPLC法有机地结合、或彼此间进行比对研究，便可得到更多、更为准确的有关杂质信息，做到两方法间的相辅相成，相益得彰！本文将着重讨论如何建立薄层色谱法测定有关物质的方法。 1．测定方法类型 常用的方法有杂质对照品法（适用于已知杂质）和自身（稀释）对照法（适用于一般杂质检查，杂质成分少且尚不能取得杂质对照品）。目前国内由于难以获得杂质对照品、故一般均采用自身对照法。 2．展开剂的确定（即专属性试验） 专属性的研究是提供被分析物在杂质和辅料存在时能被区分的证明，该点是色谱条件建立的关键。通常采用在被分析物的对照品或精制品中加入一定量的杂质或辅料，证明色谱条件可将各杂质与被分析物分离[1]。这里的关键是：将多少量的杂质加入到多少量的主成分中。正确的作法是将1%(w/w)浓度量的各杂质加入到100%浓度的主成分中，配制这样的溶液来

常见物质的分离、提纯和鉴别方法总结

常见物质的分离、提纯和鉴别方法总结 一、物质的分离与提纯方法 1.混合物的物理分离方法 易溶物与难溶物分开漏斗、烧杯碰；②沉淀要洗涤； ③定量实验要“无损” 在互不相溶的溶 剂里，溶解度的不同，把溶质分离出来分液漏斗 ①先查漏；②对萃 取剂的要求；③使 漏斗内外 通;④上层 上口倒出 分离互不相溶液体分液漏斗2.混合物的化学分离法

二、物质的检验 物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类，它们的共同点是：依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理。 1.常见气体的检验 有水。不是只有氢气才产生爆鸣声；可点燃的气体不一定是氢气 可使带火星的木条复燃 黄绿色，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(O 3.NO 2 也能使湿润的碘化钾淀粉试 无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾，能使湿润的蓝色石蓝试纸变红；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟；将气体通入 有白色沉淀生成。 无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色，加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

2.几种重要阳离子的检验 (l)H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。 (2)Na+、K+用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过钴玻片)。 (3)Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO 4 沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。 (4)Mg2+能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH) 2沉淀，该沉淀能溶于NH 4 Cl溶液。 (5)Al3+能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH) 3 絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。 (6)Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀 HNO 3 ，但 溶于氨水，生成［Ag(NH 3) 2 ］+。 (7)NH 4 +铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蓝试纸 变蓝的有刺激性气味NH 3 气体。 (8)Fe2+能与少量NaOH溶液反应，先生成白色Fe(OH) 2 沉淀，迅速变成灰绿色，最 后变成红褐色Fe(OH) 3 沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色，加入少量新 制的氯水后，立即显红色。2Fe2++Cl 2 ＝2Fe3++2Cl－ (9)Fe3+能与 KSCN溶液反应，变成血红色 Fe(SCN) 3 溶液，能与 NaOH溶液反应， 生成红褐色Fe(OH) 3 沉淀。 (10)Cu2+蓝色水溶液(浓的CuCl 2 溶液显绿色)，能与NaOH溶液反应，生成蓝色的 Cu(OH) 2 沉淀，加热后可转变为黑色的 CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有红色的铜生成。 3.几种重要的阴离子的检验 (1)OH－能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。 (2)Cl－能与硝酸银反应，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水， 生成[Ag(NH 3) 2 ]+。 (3)Br－能与硝酸银反应，生成淡黄色AgBr沉淀，不溶于稀硝酸。 (4)I－能与硝酸银反应，生成黄色AgI沉淀，不溶于稀硝酸；也能与氯水反应，生成I 2 ，使淀粉溶液变蓝。 (5)SO 42－能与含Ba2+溶液反应，生成白色BaSO 4 沉淀，不溶于硝酸。 (6)SO 32－浓溶液能与强酸反应，产生无色有刺激性气味的SO 2 气体，该气体能使品红 溶液褪色。能与BaCl 2溶液反应，生成白色BaSO 3 沉淀，该沉淀溶于盐酸，生成无色有刺激 性气味的SO 2 气体。

常见色谱仪的色谱分离原理

常见色谱仪的色谱分离原理 高效液相色谱法按分离机制的不同分为液固吸附色谱法、液液分配色谱法(正相与反相)、离子交换色谱法、离子对色谱法及分子排阻色谱法。 1.液固色谱法：使用固体吸附剂，被分离组分在色谱柱上分离原理是根据固定相对组分吸附力大小不同而分离。分离过程是一个吸附-解吸附的平衡过程。常用的吸附剂为硅胶或氧化铝，粒度5~10μm。适用于分离分子量200~1000的组分，大多数用于非离子型化合物，离子型化合物易产生拖尾。常用于分离同分异构体。 2.液液色谱法：使用将特定的液态物质涂于担体表面，或化学键合于担体表面而形成的固定相，分离原理是根据被分离的组分在流动相和固定相中溶解度不同而分离。分离过程是一个分配平衡过程。 涂布式固定相应具有良好的惰性;流动相必须预先用固定相饱和，以减少固定相从担体表面流失;温度的变化和不同批号流动相的区别常引起柱子的变化;另外在流动相中存在的固定相也使样品的分离和收集复杂化。由于涂布式固定相很难避免固定液流失，现在已很少采用。现在多采用的是化学键合固定相，如C18、 C8、氨基柱、氰基柱和苯基柱。 液液色谱法按固定相和流动相的极性不同可分为正相色谱法(NPC)和反相色谱法(RPC)。 正相色谱法：采用极性固定相(如聚乙二醇、氨基与腈基键合相);流动相为相对非极性的疏水性溶剂(烷烃类如正已烷、环已烷)，常加入乙醇、异丙醇、四氢呋喃、三氯甲烷等以调节组分的保留时间。常用于分离中等极性和极性较强的化合物(如酚类、胺类、羰基类及氨基酸类等)。 反相色谱法：一般用非极性固定相(如C18、C8);流动相为水或缓冲液，常加入甲醇、乙腈、异丙醇、丙酮、四氢呋喃等与水互溶的有机溶剂以调节保留时间。适用于分离非极性和极性较弱的化合物。RPC在现代液相色谱中应用最为广泛，据统计，它占整个HPLC应用的80%左右。 随着柱填料的快速发展，反相色谱法的应用范围逐渐扩大，现已应用于某些无机样品或易解离样品的分析。为控制样品在分析过程的解离，常用缓冲液控制流动相的pH值。但需要注意的是，C18和C8使用的pH值通常为2.5~7.5(2~8)，太高的pH

薄层色谱 的详细步骤

. 薄层色谱分析步骤详解 薄层色谱法(thin layer chromatography简写TLC)是一种物理化学的分离技术，常用于药物的分离与分析。现对此方法的分析步骤及留意事项提点建议。 完成TLC分析通常需经制板、点样、展开、检出4步操纵。 ⑴制板 在一平面支持物(通常为玻璃)上，均匀地涂制硅胶、氧化铝或其他吸附剂薄层、样品的分离、检测就在此薄层色谱板上进行。 一般选用适当规格的表面光滑平整的玻璃板。常用的薄层板规格有：10cm×20cm、5cm×20cm、20cm×20cm等。称取适量硅胶，加进0.2％～0.5%羧甲基纤维素钠溶液（CMC-Na），充分搅拌均匀，进行制板。一般来说10cm×20cm的玻璃板，3～5g硅胶/块；硅胶与羧甲基纤维素钠的比例一般为1：2～1：4。制好的玻璃板放于水平台上，留意防尘。在空气中自然干燥后，置1l0℃烘箱中烘0.5～lh，取出，放凉，并将其放于紫外光灯(254nm)下检视，薄层板应无花斑、水印，方可备用。 ⑵点样 用微量进样器进行点样。点样前，先用铅笔在层析上距末端lcm 处轻轻画一横线，然后用毛细管吸取样液在横线上轻轻点样，假如要重新点样，一定要等前一次点样残余的溶剂挥发后再点样，以免点样斑点过大。一般斑点直径大于2mm，不宜超过5mm.底线距基线1～2．5cm，点间间隔为lcm左右，样点与玻璃边沿间隔至少lcm，为防止边沿效应，可将薄层板两边刮往1～2cm，再进行点样。 ⑶展开 将点了样的薄层板放在盛在有展开剂的展开槽中，由于毛细管作用，展开溶剂在薄层板上缓慢前进，前进至一定间隔后，取出薄层板，样品组分固移动速度不同而彼此分离。 ①展开室应预饱和。为达到饱和效果，可在室中加进足够量的展开剂；或者在壁上贴两条与室一样高、 宽的滤纸条，一端浸进展开剂中，密封室顶的盖。 ②展开剂一般为两种以上互溶的有机溶剂，并且临用时新配为宜。 ③薄层板点样后，应待溶剂挥发完，再放人展开室中展开。 ④展开应密闭，展距一般为8～15cm。薄层板放进展开室时，展开剂不能没过样点。一般情况下，展开剂浸进薄层下真个高度不宜超过0.5cm。 ⑤展开剂每次展开后，都需要更换，不能重复使用。 ⑥展开后的薄层板用适当的方法，使溶剂挥发完全，然后进行检视。 ⑦Rf值一般控制在0.3～0.8，当Rf值很大或很小时，应适当改变活动相的比例。 ⑷斑点的检出 展开后的薄层板经过干燥后，常用紫外光灯照射或用显色剂显色检出斑点。对于无色组分，在用显色剂时，显色剂喷洒要均匀，量要适度。紫外光灯的功率越大，暗室越暗，检出效果就越好。 展开分离后，化合物在薄层板上的位置用比移值(Rf值)来表示。化合物斑点中心至原点的间隔与溶剂前沿至原点的间隔的比值就是该化合物的Rf值。 ;.

实验十一 色素的分离(层析法)

实验十一色素的分离(层析法) 一、目的要求 1．进一步了解绿叶中色素的组成及各色素的颜色和性质。 2．学会用层析法分离色素的操作技术，了解层析分析的有关知识。 二、实验原理 层析分离技术是一种物理分离方法，按分离原理的不同，层析法可分为吸附层析、分配层析、离子交换层析、亲和层析等数种方法。按操作方式的不同，又可分为柱型、薄层和纸型。在本实验中采用柱吸附层析法分离叶色素，由于叶色素中各色素被吸附剂吸附的程度不同以及它们被溶剂溶解的能力不同，所以在层析柱中向下移动的距离不同而得以分离。 用适当的溶剂如石油醚、甲醇、丙酮、苯等，可将绿叶中的色素（叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素）提取出来，提取液通过吸附柱将其中的各种色素分开，吸附柱常用蔗糖、碳酸钙、氧化铝等吸附剂制成。 三、实验器材 抽滤瓶、研钵、带托玻璃棒、层析柱(20㎝×1㎝)、分液漏斗、烧杯，具塞试管。 40 ℃烘干的菠菜叶、脱脂棉 四、实验试剂 1.石油醚 2.甲醇 3.苯 4.无水硫酸钠 5.细粉状蔗糖 6.无水碳酸钙 7.氧化铝 8.海砂 五、操作步骤 1．取烘干的菠菜叶1 g置于研钵中，加少许海砂研碎。浸入含有22.5 mL 的石油醚、2.5 mL苯和7.5 mL甲醇的混合溶剂中，放置约1 h。 2．将上述溶液置于分液漏斗中，加5 mL水轻轻上下颠倒数次，静置后弃去水层（其中溶有甲醇），应避免剧烈振荡，否则发生乳化现象。将剩余的液体通过装有无水硫酸钠（5 g）的漏斗过滤除去水分，即得到色素提取液(必要时可在通风橱中小心浓缩)。提取液于干燥的试管中保存，并用塞子将试管塞紧。 3．取层析柱1支（也可用25 mL酸式滴定管代替），在下端塞上一块脱脂棉，将约2 g细粉状氧化铝装入柱中，每装少许就用带托的玻璃棒压紧，尤其四周要与柱壁紧密相接，不得留有空隙。装到3 cm高为止。用同样的方法装入约2.5 g 细粉状碳酸钙，高度为5 cm，然后再用同样的方法将约3.5 g的细蔗糖粉末装入柱内，高度为7 cm。最后在蔗糖上面再放一块脱脂棉，将准备好的吸附柱装在抽滤瓶上(见图实-3)。

物质的常用十种分离提纯方法及其强化练习

物质的分离提纯中常用的十种方法 一、过滤 1、原理：根据固体的溶解度不同，将不溶性固体从溶液中分离出来的方法。 2、条件：一种固体不溶，一种固体可溶。 3、范围：适用于不溶固体和液体的分离。 4、仪器：漏斗、铁架台、烧杯、玻璃棒、滤纸 5、注意：一贴二低三靠；对于有些溶液温度下降，会有晶体析出，应该趁热过滤。 6、列举：氯化铜溶液中混有氯化铁，加入过量的氧化铜，采用过滤的方法除去。 二、洗气或通气法 1、原理：利用气体的溶解性或者化学性质不同，将混合气体分离开来的方法。 2、条件：一种气体不溶或不反应，一种气体可溶或可反应。 3、范围：适合于混合气体的分离。 4、仪器：洗气瓶、导管 5、注意：不要引进新的气体杂质，最后能够产生被提纯的气体。 6、列举：二氧化碳中混有二氧化硫，可把混合气体，通入盛有饱和的碳酸氢钠溶液的洗气 瓶中，洗去二氧化硫；碳酸氢钠溶液中混有碳酸钠，可向混合溶液通入二氧化碳，使碳酸钠转变成碳酸氢钠。 三、蒸发 1、原理：把可溶性固体从溶剂中分离出来的方法。 2、条件：固体可溶，固体溶解度随温度升高而降低或者变化不大。 3、范围：适合于把可溶性固体从溶剂中分离出来。 4、仪器：铁架台、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒 5、注意：玻璃棒作用；溶剂易挥发或易燃烧，采用水浴加热。 6、列举：从氯化钠溶液中提取氯化钠，采用蒸发的方式除去水。 四、结晶 1、原理：通过蒸发溶剂或者降低温度使溶质的溶解度变小，从而使晶体析出的方法。 2、条件：固体的溶解度小或者固体的溶解度随温度升高变化较大。 3、范围：固体的溶解度小一般用蒸发结晶法；固体的溶解度随温度升高变化较大，一般用 冷却结晶法或者重结晶法。 4、仪器：过滤、蒸发仪器。 5、注意：基本环节：溶解→蒸发浓缩→趁热过滤→冷却结晶→过滤→洗涤干燥 6、列举：硝酸钾中混有氯化钠，采用加水溶解，蒸发浓缩，冷却结晶的方法除去氯化钠。 五、分液 1、原理：把互不相溶的液体分离开来的方法。 2、条件：液体互不相溶 3、范围：适合于互不相溶的液体分离。 4、仪器：分液漏斗、烧杯 5、注意：分液漏斗的基本操作 6、列举：苯中混有甲苯，可向混合溶液中加入酸性高锰酸钾溶液，振荡后用分液漏斗分离。 六、萃取 1、原理：利用溶质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同，选择萃取剂将溶质从一种溶剂中转 移到另一种溶剂中的方法。 2、条件：萃取剂与原溶剂互不相溶；溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度。

色谱法的分类及其原理

色谱法的分类及其原理 （一）按两相状态 气相色谱法:1、气固色谱法 2、气液色谱法 液相色谱法:1、液固色谱法 2、液液色谱法 （二）按固定相的几何形式 1、柱色谱法(column chromatography) ：柱色谱法是将固定相装在一金属或玻璃柱中或是将固定相附着在毛细管内壁上做成色谱柱，试样从柱头到柱尾沿一个方向移动而进行分离的色谱法 2、纸色谱法（paper chromatography）：纸色谱法是利用滤纸作固定液的载体，把试样点在滤纸上，然后用溶剂展开，各组分在滤纸的不同位置以斑点形式显现，根据滤纸上斑点位置及大小进行定性和定量分析。 3、薄层色谱法(thin-layer chromatography, TLC) ：薄层色谱法是将适当粒度的吸附剂作为固定相涂布在平板上形成薄层，然后用与纸色谱法类似的方法操作以达到分离目的。 （三）按分离原理 按色谱法分离所依据的物理或物理化学性质的不同，又可将其分为：

1、吸附色谱法：利用吸附剂表面对不同组分物理吸附性能的差别而使之分离的色谱法称为吸附色谱法。适于分离不同种类的化合物（例如，分离醇类与芳香烃）。 2、分配色谱法：利用固定液对不同组分分配性能的差别而使之分离的色谱法称为分配色谱法。 3、离子交换色谱法：利用离子交换原理和液相色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的一种分离分析方法，利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。离子交换色谱主要是用来分离离子或可离解的化合物。它不仅广泛地应用于无机离子的分离，而且广泛地应用于有机和生物物质，如氨基酸、核酸、蛋白质等的分离。 4、尺寸排阻色谱法：是按分子大小顺序进行分离的一种色谱方法，体积大的分子不能渗透到凝胶孔穴中去而被排阻，较早的淋洗出来；中等体积的分子部分渗透；小分子可完全渗透入内，最后洗出色谱柱。这样，样品分子基本按其分子大小先后排阻，从柱中流出。被广泛应用于大分子分级，即用来分析大分子物质相对分子质量的分布。 5、亲和色谱法：相互间具有高度特异亲和性的二种物质之一作为固定相，利用与固定相不同程度的亲和性，使成分与杂质分离的色谱法。例如利用酶与基质（或抑制剂）、抗原与抗体，激素与受体、外源凝集素与多糖类及核酸的碱基对等之间的专一的相互作用，使相互作用物质之一方与不溶性担体形成共价结合化合物，

物质的分离、除杂和提纯(教案)

物质的分离、除杂和提纯 北重一中 卜丽玲 【知识疏理】 一、物质的分离和提纯原理 不增 不减、易分 二、物质的分离和提纯方法 （一）、常用的物理方法：利用物质物理性质的不同，采用相应的分离方法。 1. 过滤法：当可溶性物质混入不溶性物质或不溶性物质中混有可溶性物质时，用此法。 如：食盐中混有泥沙，可按如下步骤： ①先将混合物溶于水。 ②过滤。 ③将滤液蒸发得NaCl 。 2. 结晶法：当两种物质都可溶，但溶解度随温度变化差异较大时，用此法。如：KNO 3 中混入NaCl ，可按如下步骤：①溶于水加热，把混合物制成高温下的饱和溶液。②降温结 晶。③过滤。 3. 升华法：当易升华物质与其他物质相混合时，可用此法。如：碘单质中混有砂子，其 操作是：①加热使碘升华，收集碘蒸气。②冷凝，得单质碘。 4. 特殊性质法：利用混合物中某些物质的特性进行物质分离。如：Cu 粉中混有Fe 粉， 可用磁铁吸出铁粉。 （二）、常用的化学方法：化学方法是利用两种物质化学性质的差异，选用合适的试剂，进 行化学反应，然后再用物理方法分离。（关键是转变物质的状态） 1. 沉淀法：即加入一种试剂和杂质反应生成沉淀经过滤而除去。如：HNO 3中混有H 2SO 4， 可加入适量的Ba(NO 3)2溶液： 342342HNO BaSO )NO (Ba SO H +↓=+ 2. 化气法：即加入一种试剂和杂质反应，使其生成气体而除去。如一般某盐中混有少量

碳酸盐、碳酸氢盐等常用此法除去。如NaCl 溶液中混有Na 2CO 3，可加入适量的稀盐酸： ↑++=+2232CO O H NaCl 2HCl 2CO Na 3. 置换法：即在某盐溶液中加入某金属，把盐溶液中的金属置换出来，从而把杂质除去。 如4ZnSO 溶液中混有4CuSO ，可加入过量的锌： Cu ZnSO CuSO Zn 44+=+ 4. 转化法：即通过某种方法，把杂质转化为被提纯的物质。如CO 2气体中混有少量的CO ， 可将混合气体通过盛有足量灼热的CuO 的试管： 2CO Cu CuO CO +?+ 5. 加热法：即通过加热的方法使杂质转化为气体或使杂质分解变成气体而除去。如CuO 中混有少量的木炭粉，可把混合物放在氧气流中加热，使C 转化为CO 2气体而除去： 22CO O C 点燃+ 6. 吸收法：即把混合气体通过某溶液，使其中杂质被吸收。如CO 中混有少量CO 2，可 将混合气体通入足量的NaOH 溶液，CO 2被吸收而除去： O H CO Na NaOH CO 2322+=+ 7. 溶解法：即往混合物中加入某种溶液将杂质溶解而除去。如Cu 里混有少量CuO ，可 往其中加入足量稀硫酸（或盐酸）CuO 溶解过滤而除去： O H CuSO SO H CuO 2442+=+ 三、物质的分离与提纯原则 1、对于物质的提纯和分离，不论用何种方法都应遵循以下原则：①不增：即在除掉杂 质时不增加新杂质。②不减：即被提纯的物质不能减少或改变。③易分：即操作简便易行， 杂质易分离除去，即反应后的生成物必须容易分离(最好是转化为沉淀或气体)。④最佳：即 最好在除去杂质的同时能增加被提纯物质的量。④不污染环境。即要求所选用的除杂方法， 不能产生可污染环境的物质。 2、除杂方法的几个优化原则 （1）若同时有多种方法能除去杂质，要选择那些简单易行、除杂彻底的方法。 （2）应尽量选择既可除去杂质，又可增加保留物质的方法，即“一举两得”。 （3）先考虑物理方法，再用化学方法。

柱层析分离的实验方法和技巧

柱层析分离的实验方法和技巧 常说的过柱子应该叫柱层析分离，也叫柱色谱。我们常用的是以硅胶或氧化铝作固定相的吸附柱。由于柱分的经验成分太多，所以下面我就几年来过柱的体会写些心得，希望能有所帮助。 一：柱子可以分为：加压，常压，减压 压力可以增加淋洗剂的流动速度，减少产品收集的时间，但是会减低柱子的塔板数。所以其他条件相同的时候，常压柱是效率最高的，但是时间也最长，比如天然化合物的分离，一个柱子几个月也是有的。 减压柱能够减少硅胶的使用量，感觉能够节省一半甚至更多，但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发（有时在柱子外面有水汽凝结），以及有些比较易分解的东西可能得不到，而且还必须同时使用水泵抽气（很大的噪音，而且时间长）。以前曾经大量的过减压柱，对它有比较深厚的感情，但是自从尝试了加压后，就几乎再也没动过减压的念头了。 加压柱是一种比较好的方法，与常压柱类似，只不过外加压力使淋洗剂走的快些。压力的提供可以是压缩空气，双连球或者小气泵（给鱼缸供气的就行）。特别是在容易分解的样品的分离中适用。压力不可过大，不然溶剂走的太快就会减低分离效果。个人觉得加压柱在普通的有机化合物的分离中是比较适用的。 二：关于柱子的尺寸 应该是粗长的最好。柱子长了，相应的塔板数就高。柱子粗了，上样后样品的原点就小（反映在柱子上就是样品层比较薄），这样相对的减小了分离的难度。试想如果柱子十厘米，而样品就有二厘米，那么分离的难度可想而知，恐怕要用很低极性的溶剂慢慢冲了。而如果样品层只有0.5厘米，那么各组分就比较容易得到完全分离了。当然采用粗大的柱子要牺牲比较多的硅胶和溶剂了，不过这些成本相对于产品来说也许就不算什么了（有些不环保的说，不过溶剂回收重蒸后也就减小了部分浪费）。 现在见到的柱子径高比一般在1：5～10，书中写硅胶量是样品量的30～40倍，具体的选择要具体分析。如果所需组分和杂质分的比较开（是指在所需组分rf在0.2～0.4，杂质相差0.1以上），就可以少用硅胶，用小柱子（例如200毫克的样品，用2cm ×20cm的柱子）；如果相差不到0.1，就要加大柱子，我觉得可以增加柱子的直径，比如用3cm的，也可以减小淋洗剂的极性等等。

高中化学常见有机物的分离除杂和提纯

有机物的分离除杂和提纯 1．下列分离或除杂的方法不正确的是( ) A ．用分液法分离水和酒精 B ．用蒸馏法分离苯和溴苯 C ．用重结晶方法提纯苯甲酸 D ．用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的少量氯化氢气体 答案：A 2．将CH 3CHO(易溶于水，沸点为20.8℃的液体)和CH 3COOH 分离的正确方法是( ) A ．加热蒸馏 B ．加入Na 2CO 3后，通过萃取的方法分离 C ．加入烧碱溶液之后蒸出乙醛，再加入浓硫酸，蒸出乙酸 D ．和Na 反应后进行分离 解析：尽管乙醛沸点仅为20.8℃，而乙酸沸点为117.9℃，但考虑到两者均易挥发，因此C 选项的方法分离效果更好。答案：C 3．下列实验方案不合理的是( ) A ．用饱和Na 2CO 3溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸等 B ．分离苯和硝基苯的混合物，可用蒸馏法 C ．可用苯将溴从溴苯中萃取出来 D ．可用水来鉴别苯、乙醇、四氯化碳 解析：因乙酸乙酯在饱和Na 2CO 3溶液中的溶解度很小，且乙酸易溶于饱和Na 2CO 3溶液，因此可用饱和Na 2CO 3溶液来除去乙酸乙酯中混有的乙酸等杂质；苯与硝基苯的沸点相差较大，可用蒸馏法将两者分离开来；溴易溶于溴苯，也易溶于苯，因此不能用苯作萃取剂将溴从溴苯中除去；苯不溶于水，加入水时，液体分为两层，上层为苯(油状液体)，下层为水，乙醇与水混合时不分层，四氯化碳不溶于水，加水混合时，液体也分为两层，上层为水，下层为四氯化碳(油状液体)，因此可用水来鉴别苯、乙醇、四氯化碳。答案：C 4．化学工作者从下面的有机反应RH ＋Cl 2(g)――→光 RCl(l)＋HCl(g)受到启发提出的在农药和有机合成工业中可获得副产品的设想已成为现实，试指出由上述反应产物中分离得到盐酸的最佳方法是( ) A ．水洗分液法 B ．蒸馏法 C ．升华法 D ．有机溶剂萃取法 解析：本题关键是选最佳方法。因HCl 极易溶于水，有机物一般不溶于水，故用水洗分液法分离得到盐酸最简便。答案：A 5．现有三组混合液：①乙酸乙酯和碳酸钠溶液；②乙醇和丁醇；③溴化钠和单质溴的水溶液。分离以上各混合液的正确方法依次是( ) A ．分液、萃取、蒸馏 B ．萃取、蒸馏、分液 C ．分液、蒸馏、萃取 D ．蒸馏、萃取、分液 解析：利用各组两物质的不同性质进行分离：①二者互不相溶，直接分液即可；②二者互溶，可用蒸馏；③溴

薄层层析的原理与操作

薄层层析的原理与操作 薄层色谱，或称薄层层析(thin-layer chromatography)，是以涂布于支持板上的支持物作为固定相，以合适的溶剂为流动相，对混合样品进行分离、鉴定和定量的一种层析分离技术。这是一种快速分离诸如脂肪酸、类固醇、氨基酸、核苷酸、生物碱及其他多种物质的特别有效的层析方法，从50年代发展起来至今，仍被广泛采用。 一、基本原理 薄层层析是把支持物均匀涂布于支持板(常用玻璃板，也可用涤纶布等)上形成薄层，然后用相应的溶剂进行展开。薄层层析可根据作为固定相的支持物不同，分为薄层吸附层析(吸附剂)、薄层分配层析(纤维素)、薄层离子交换层析(离子交换剂)、薄层凝胶层析(分子筛凝胶)等。一般实验中应用较多的是以吸附剂为固定相的薄层吸附层析。 吸附是表面的一个重要性质。任何两个相都可以形成表面，吸附就是其中一个相的物质或溶解于其中的溶质在此表面上的密集现象。在固体与气体之间、固体与液体之间、吸附液体与气体之间的表面上，都可能发生吸附现象。 物质分子之所以能在固体表面停留，这是因为固体表面的分子(离子或原子)和固体内部分子所受的吸引力不相等。在固体内部，分子之间相互作用的力是对称的，其力场互相抵消。而处于固体表面的分子所受的力是不对称的，向内的一面受到固体内部分子的作用力大，而表面层所受的作用力小，因而气体或溶质分子在运动中遇到固体表面时受到这种剩余力的影响，就会被吸引而停留下来。吸附过程是可逆的，被吸附物在一定条件下可以解吸出来。在单位时间内被吸附于吸附剂的某一表面积上的分子和同一单位时间内离开此表面的分子之间可以建立动态平衡，称为吸附平衡。吸附层析过程就是不断地产生平衡与不平衡、吸附与解吸的动态平衡过程。 例如用硅胶和氧化铝作支持剂，其主要原理是吸附力与分配系数的不同，使混合物得以分离。当溶剂沿着吸附剂移动时，带着样品中的各组分一起移动，同时发生连续吸附与解吸作用以及反复分配作用。由于各组分在溶剂中的溶解度不同，以及吸附剂对它们的吸附能力的差异，最终将混合物分离成一系列斑点。如作为标准的化合物在层析薄板上一起展开，则可以根据这些已知化合物的Rf值(后面介绍Rf值)对各斑点的组分进行鉴定，同时也可以进一步采用某些方法加以定量。 薄层层析有许多优点：它保持了操作方便、设备简单、显色容易等特点，同时展开速率快，一般仅需15～20分钟;混合物易分离，分辨力一般比以往的纸层析高10～100倍，它既适用于只有0.01μg的样品分离，又能分离大于500mg的样品作制备用，而且还可以使用如浓硫酸、浓盐酸之类的腐蚀性显色剂。薄层层析的缺点是对生物高分子的分离效果不甚理想。 二、固定相支持剂的选择和处理 在薄层层析时，对支持剂的选择主要考虑两方面：一是支持剂的性质与适用范围;二是支持剂的颗粒大小。一般来说，所选吸附剂应具有最大的比表面积和足够的吸附能力，它对欲分离的不同物质应有不同的吸附能力，即有足够的分辨力;所选吸附剂与溶剂及样品组分不会发生化学反应。吸附力的强弱规律可概括如下：吸附力与两相间界面张力的降低成正比，某物质溶液中被吸附的程度与其在溶剂中的溶解度成反比。极性吸附剂易吸附极性物质，非极性吸附剂易吸附非极性物质。同族化合物的吸附程度有一定的变化方向，例如，同系物极性递减，而被非极性表面吸附的能力将递增。

常见物质的分离、提纯和检验(精)

常见物质的分离、提纯和检验 学习方法建议： 1.此部分为掌握水平，是实验中的难点，学习的基础是熟练掌握物质性质，学 习中应准确掌握操作原理，多注意比较各种操作的异同。 2. 此部分相关内容还可参见《大聚焦》P109～110、P181~182、P205 一. 物质的分离和提纯 物质的分离是把混合物中各物质经过物理(或化学)变化，将其彼此分开的过程，分开后各物质要恢复到原来的状态； 物质的提纯是把混合物中的杂质除去，以得到纯物质的过程。在提纯中如果 杂质发生化学变化，不必恢复为原来的物质。 在进行物质分离与提纯时，应视物质及其所含杂质的性质．．选择适宜的方法。 1．物质的分离与提纯常用的物理方法，见表5-7 2. 区分几组概念 ⑴分馏和蒸馏 将蒸馏原理用于多种混溶液体的分离，叫分馏，分馏是蒸馏的一种。 ⑵蒸馏和蒸发 加热是为了获得溶液的残留物(浓缩后的浓溶液或蒸干后的固体物质)时，要用蒸发；加热是为了收集蒸气的冷凝液体时，要用蒸馏。

3. 通常采用的结晶方法有(以分离NaCl和KNO3的混和物为例)： ①蒸发结晶：蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质 就会呈晶体析出，叫蒸发结晶。例如：当NaCl和 KNO3的混合物中NaCl多而KNO3少时，即可采用此法，先分离出NaCl，再分离出KNO3。 ②降温结晶：先加热溶液，蒸发溶剂成饱和溶液，此时降低热饱和溶液的温 度，溶解度随温度变化较大的溶质就会呈晶体析出，叫降温结晶。例如：当NaCl 和KNO3的混合物中KNO3多而NaCl少时，即可采用此法，先分离出KNO3，再分离出NaCl。 4．化学方法提纯和分离物质的“四原则”和“三必须” (1)“四原则”是： 一不增(提纯过程中不增加新的杂质)； 二不减(不减少欲被提纯的物质)； 三易分离(被提纯物与杂质容易分离)； 四易复原(被提纯物质要复原)。 (2)“三必须”是： 一除杂试剂必须过量； 二过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质)； 三除杂途径选最佳。 5．无机物提纯一般采用的化学方法 (1)生成沉淀法： 例1. NaCl溶液中混有 MgCl2、CaCl2杂质 (2)生成气体法： 例2. Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3 (3)氧化还原法： 例3. FeCl2溶液里含有少量FeCl3杂质 (4)利用物质的两性除去杂质： 例4. 在镁粉中混有少量铝粉 (5)正盐与酸式盐的相互转化： 例5. ①在Na2CO3溶液中含有少量NaHCO3杂质

层析分离技术.

F t V R R ?=m s m s V V K q q k =='b u 色层分离技术 色层分离：是一组相关技术的总称，也称为色谱分离或层析分离。 按固定相的基质（载体）类型分类： 层析：载体一般为软基质的凝胶，常用的有纤维素、琼脂糖、交联葡聚糖、交联琼脂糖、聚丙烯酰胺凝胶等，只适合在低压下操作。 色谱：载体一般为高强度的经过表面该性的硅胶、聚甲基丙烯酸或聚苯乙烯材料，适合在高压下使用。也有人将层析称为色谱。 用途：用在产品的精制阶段，目标是获得合乎使用要求的产品。 层析：一般用于生物大分子或酶的批量纯化。 高压液相色谱：具有生物活性的小分子物质的分离纯化。 色层分离过程包含两部分： ●固定相：载体或载体+功能基团 ●流动相（洗脱液）：缓冲液或有机溶剂 对于高压液相色谱和低压层析，操作模式有很大区别。 液相色谱的基本原理和参数 ●保留时间(t R )和保留体积(V R ) 从进样开始到后来出现样品的浓度极大值所需的时间为保留时间，用t R 表示。在这段时间内冲洗剂（流动相）流过的体积为保留体积，用V R 表示。 理论塔板数的计算公式为：2)(σR t N = 容量因子k ' 和平衡常数K 某物质的k '定义为在分配平衡时该物质在两相中绝对量之比。而平衡常数K 为平衡时，物质在两相的浓度比：)()('m s q q k 物质在流动相的量物质在固定相的量= ) /)/(m m s s V q V q K 物质在流动相的浓度（物质在固定相的浓度= Vs 和Vm 分别为柱内固定相和流动相所占的体积。于是有 溶质在固定相停留的时间分数= ' 1'k k q q q m s s +=+ 溶质在流动相停留的时间分数'11k q q q m s m +=+= 在柱内溶质只有转移到流动相时才能沿柱的方向向前移动，所以对于一个在柱内有保留的溶质，其谱带移动速度( )总是小于流动相的移动速度( )，而等于流动相的移动速度与该谱带对应的溶质在流动相停留的时间分数之积：)' 11(k u u m b += 而当柱长一定时，溶质谱带的移动速度和流动相的移动速度与它们通过柱子所花费的时间成反 比： R o R m b t t u u = )'1(0k t t R R += 当柱外死体积可忽略不计时，m R V V =0 s m m m R KV V k V V V +=+=' 0'0001'R R R R R R R t t t t t t t k =-=-= 柱效率： 塔板高度（H ）和塔板数（N ）是衡量色谱柱效率的两个重要指标。 塔板高度（H ）：在某一段柱长范围内溶质在固定相和流动相之间达到分配平衡，这段柱长就相当于一个理论塔板的高度(HETP 或H)。 理论塔板数的计算公式为： 式中R t 为标准偏差。 理论塔板高度为： 式中， L ? 柱长。 m u 2)(σR t N =L H =m R V V =00'0001'R R R R R R R t t t t t t t k =-=-=

层析分离法.

第三章层析分离法 1. 主要教学目标：学习和掌握柱色谱、纸色谱和薄层色谱法的原理、技术和应用。 2. 教学方法和手段：采用板书及与多媒体课件相结合，课堂上师生互动，采用启发式和提问式的教学方式，并且课堂上学习的表现记入学生的平时成绩。 3. .教学重点及难点：柱层析及基本理论；纸色谱 色谱法又称层析法，是一种广泛应用的分离方法。 色谱分析法是在1906年由俄国植物学家Tsweet首先系统地提出，他将叶绿素的石油醚液流经装有CaCO3的管柱，并继续以石油醚淋洗时，发现由于CaCO3对于叶绿素中各种色素吸咐能力的不同而使它们彼此分离，于是管中出现不同颜色的谱带，如图3─1所示。 图3-1 Tsweet的色谱工作图 尤如光谱一样，这样就有可能对它们进行定性分析和定量测定，于是他将这种彩色分层物定义为层析谱，而将这种分析方法称为色谱分析法。色谱法(Chromatograph)这—名词是由希腊字“Chroniatus”(颜色)和“graphein”(记录)二字合并而成。并发表了“植物界的色素”专论。到1931年，Kuhn和Leaerer又成功地适用Tsweet的方法分离了植物的色素，才使这一方法得到公认和广泛应用。 1935年人工合成离子交换树脂后，为离子交换色谱的广泛应用提供了物质基础。 1938年苏联的Izmailo等创立了薄层色谱法，主要是用于药物分析，应用于无机物分析则是50年代末才开始的。应用于稀土元素的分离是1964年由Pterce开始的。

1941年Martin和Synge首先介绍了分配色谱法，并将蒸馏塔板理论应用于色谱分离中，使色谱方法在理论上向前推进了一步。 1944年Consden，Cordon和Martin首先开始了纸色谱法，Martin和Synge并用此法成功地分离了氨基酸的各种成份，获得1952年的诺贝尔奖。 1947年美国的Boyd和Spedng等人发表一系列论文，报告他们应用离子交换色谱法分离裂变产物和稀土元素混合物的情况。 1952年Martin和Games开创了气一液色谱的新领域。20世纪60年代末，法国的G.Aubouin和美国的Scott等人同时各自创立了高压液相色谱法，它与分光光度、库仑、电导、荧光等方法联用，可使分离和检测实现自动化。 到目前为止，各种色谱还在不断发展，色谱设备日益完善，操作技术不断突破，色谱分析法已成为近代化学中最重要的分离分析手段之一。 色谱法有许多分支，但在色谱分析过程中总是由一种流动相(例如Tsweet工作的石油醚)，带着被分离物质(如叶绿素)流经固定相(如CaCO3)，从而使分离物中各组分分离。它有许多分类方法。 按流动相和固定相性质不同分类 流动相固定相色谱分析法种类 固体气固色谱法 气体气相色谱(气相层析) 液体气液色谱法 固体液固色谱法 液体液相色谱(液相层析) 液体液液色谱法 按操作形式分类 ①柱色谱：柱色谱顾名思义就是将固定相(如硅胶、氧化铝、氧化铝、碳酸钙、淀粉、纤维素)，离子交换(树脂等)装人一根被称为色谱柱的玻璃瓶中，这种色谱柱通常又称为“层析柱”或“分离柱”。

薄层层析方法与注意问题

薄层层析 薄层层析是将作为固定相的支持剂均匀地铺在支持板(一般是玻璃板)上，成为薄层，把样品点到薄层上，用适宜的溶剂展开，从而使样品各组分达到分离的层析技术。如果支持剂是吸附剂，如硅胶、氧化铝、聚酰胺等，则称之为薄层吸附层析；如果支持剂是纤维素、硅藻土等，层析时的主要依据是分配系数的不同，则称之为薄层分配层析；同理，如果支持剂是离子交换剂，则称为薄层离子交换层析；薄层若由凝胶过滤剂制成，则称为薄层凝胶层析。 薄层层析的操作与纸层析相似，但比纸层析速度快，一般仅需15-30min，分辨力比纸层析高10-100倍，它既能分离0.01μg的微量样品，又能分离500mg 基至更多的样品作制备用。薄层的制备可规格化，样品滴加后可立即展开，不受温度影响。其缺点是Rf值的重现性比纸层析差，对生物大分子物质的分离效果不大理想。 一、支持剂的选择与处理 薄层层析的支持剂种类很多。使用时应根据欲分离物质的种类进行选择。 支持剂颗粒大小要适当。颗粒大，展开速度快。但颗粒过大时，分离效果不好；而颗粒过小，则展开速度太慢，容易出现拖尾现象。一般有机类支持剂如纤维素粉的颗料为70-140目(直径0.1-0.2mm)，薄层厚度为1-2mm；无机类支持剂如氧化铝、硅胶等的颗粒一般为150-300目，薄层厚度为0.25-1mm。 在薄层层析中，使用较多的是硅胶、氧化铝等吸附剂，其处理方法同吸附柱层析。同样，用离子交换剂，凝胶过滤剂等为支持剂时，支持剂均要按柱层析处理填料的相应方法处理。 二、薄层板的制作 支持板要表面平整、光滑，用前应洗净、干燥。 常用的薄层板有硬板(湿板)与软板(干板)之分。在支持剂中加入粘合剂(锻石膏、淀粉、羧甲基纤维素钠盐等)，调成糊状物所制成的薄层板为硬板，用粉状支持剂直接制成的薄层板为软板。硬板粘牢在支持板上，调成糊状物喷显色剂时不会冲散，可以直立展开，而软板只能接近水平展开。

薄层色谱中展开剂的选择分解

薄层色谱中展开剂的选择 2007-04-05 02:03 （一）有机合成中展开剂的选择 做有机合成时走板子是常有的事，展开剂的选择就至关重要了。 选择适当的展开剂是首要任务.一般常用溶剂按照极性从小到大的顺序排列大概为：石油迷<己烷<苯<乙醚

薄层层析方法与注意问题

薄层层析 薄层层析是将作为固定相地支持剂均匀地铺在支持板(一般是玻璃板)上，成为薄层，把样品点到薄层上，用适宜地溶剂展开，从而使样品各组分达到分离地层析技术.如果支持剂是吸附剂，如硅胶、氧化铝、聚酰胺等，则称之为薄层吸附层析；如果支持剂是纤维素、硅藻土等，层析时地主要依据是分配系数地不同，则称之为薄层分配层析；同理，如果支持剂是离子交换剂，则称为薄层离子交换层析；薄层若由凝胶过滤剂制成，则称为薄层凝胶层析. 薄层层析地操作与纸层析相似，但比纸层析速度快，一般仅需，分辨力比纸层析高倍，它既能分离μ地微量样品，又能分离基至更多地样品作制备用.薄层地制备可规格化，样品滴加后可立即展开，不受温度影响.其缺点是值地重现性比纸层析差，对生物大分子物质地分离效果不大理想.资料个人收集整理，勿做商业用途 一、支持剂地选择与处理 薄层层析地支持剂种类很多.使用时应根据欲分离物质地种类进行选择. 支持剂颗粒大小要适当.颗粒大，展开速度快.但颗粒过大时，分离效果不好；而颗粒过小，则展开速度太慢，容易出现拖尾现象.一般有机类支持剂如纤维素粉地颗料为目(直径-0.2mm)，薄层厚度为-2mm；无机类支持剂如氧化铝、硅胶等地颗粒一般为目，薄层厚度为-1mm. 在薄层层析中，使用较多地是硅胶、氧化铝等吸附剂，其处理方法同吸附柱层析.同样，用离子交换剂，凝胶过滤剂等为支持剂时，支持剂均要按柱层析处理填料地相应方法处理. 二、薄层板地制作 支持板要表面平整、光滑，用前应洗净、干燥. 常用地薄层板有硬板(湿板)与软板(干板)之分.在支持剂中加入粘合剂(锻石膏、淀粉、羧甲基纤维素钠盐等)，调成糊状物所制成地薄层板为硬板，用粉状支持剂直接制成地薄层板为软板.硬板粘牢在支持板上，调成糊状物喷显色剂时不会冲散，可以直立展开，而软板只能接近水平展开. 资料个人收集整理，勿做商业用途 薄层板常用地制作方法有： .浸涂法：将玻璃板在调好地支持剂浆液中浸一下，使浆液在玻璃板上形成薄层. .喷涂法：用喷雾器将调好地浆液喷在玻璃板上，形成薄层. .倾斜涂布法：将调好地支持剂浆液倒在玻璃板上，然后将玻璃板前后左右倾斜，使支持剂漫布于整块玻璃板上而形成薄层. .推铺法：在一根玻璃棒地两端适当距离处分别绕几圈胶布条，胶布条地圈数视所需薄层厚度而定，然后把准备好地支持剂倒在玻璃板上，用玻璃棒压在玻璃板上，将支持剂均衡地向一个方面推动，而制成薄层. 推铺法既适用于干板地涂布和湿板制作.其他方法只能用于湿板制作. 湿板制作中地一个重要环节是调浆，一般支持剂与蒸馏水或缓冲液之比一般为∶至∶ .调浆时要调和均匀，但不宜用力过猛，以免产生气泡而影响分离效果. 薄层板涂好后，让其自然干燥后方能使用.若为吸附薄层层析，制好板后还需加热活化，目地是使其减少水分而具有一定有吸附能力. 资料个人收集整理，勿做商业用途 三、层析方法 .点样 点样操作与纸上层析相似.点样前，先将制好地薄层修整一下，然后在距一端2cm左右处划一原线，并每隔2cm左右划一原点.样品用合适地溶剂溶解，吸附薄层层析一般用氯仿、乙醇等有机溶剂溶解，不宜用水溶解.点样可用微量注射器，或微量吸管、毛细管.点样量一般在μ 之内，点样体积不宜超过μ.样品液可直接点在薄层板地原点上.也可点在圆形滤纸片