文档视界 最新最全的文档下载
当前位置:文档视界 › 色谱柱分离技术

色谱柱分离技术

色谱柱分离技术
色谱柱分离技术

7.5.3 柱色谱

柱色谱(Column Chromatography)是最常见的色谱分离形式,茨维特的色谱实验是一个典型例子。它具有高效、简便和分离容量较大等特点,常用于复杂样品分离和精制化合物的纯化。

柱色谱主要有吸附色谱和分配色谱两类。前者常用氧化铝或硅胶为柱填料。后者以硅胶、硅藻土和纤维素为支持剂,以吸收一定量的特殊液体作为固定相。

7.5.3.1 吸附柱色谱法分离原理

吸附柱色谱法是利用各组分在吸附剂与洗脱剂之间的吸附和溶解(解吸)能力的差异而达到分离的。当组分分子到达吸附剂表面时,由于吸附剂表面和组分分子的相互作用,使组分分子吸附在吸附剂表面。当洗脱剂连续通过吸附剂表面时,由于洗脱剂对组分分子的作用力,组分分子会被洗脱剂溶解下来,在一定的温度下,吸附和溶解达到平衡。但由于洗脱剂不断地移动,这种吸附和溶解过程会反复发生并建立新的平衡,组分分子就随洗脱剂移动,移动速度与组分分子的平衡常数和洗脱剂的流速有关。当流速一定时,各组分就依据吸附平衡常数的不同而得到分离。

7.5.3.2 吸附色谱柱填料

在吸附色谱色谱中,为了使试样中各种在吸附能力稍有差异的组分能够分开,必须选择适当的固定相(吸附剂)和流动相(洗脱剂)。吸附剂的选择主要根据吸附剂性质和分析要求通过实验来现在。

对吸附剂的一般要求:(点击)

具有较大的表面积和足够的吸附能力

对不同组分有不同的吸附能力

化学惰性,即不溶于流动相,不与样品组分和流动相起化学反应

颗粒均匀,具有一定的机械强度的粒度

一般采用白色或无色吸附剂,便于观察实验

常用的吸附剂硅胶、氧化铝、活性炭、聚酰胺、纤维素等。

(1)硅胶

色谱硅胶是由弹性多聚硅酸脱水制成,其吸附中心是硅醇基。硅酸性能稳定,是带有微弱酸性的极性吸附剂,特别是它具有很好的惰性、吸附容量大、容易制成各种不同尺寸的颗粒。硅胶可用于分离酸性和中性物质,如有机酸、氨基酸、萜类和甾体等。

(2)氧化铝

色谱氧化铝由氢氧化铝在300~400℃时脱水制得,它吸附能力比硅胶强。氧化铝通常中性、酸性和碱性三种。在实际使用中,酸性氧化铝(pH4~5)主要用于有机酸、某些酯类、酸性多肽类、酸性色素等化合物的分离。碱性氧化铝(pH9.5~10.5)主要用于碱性化合物的分离。中性氧化铝用于生物碱类、挥发油、萜类、油脂、树脂、皂甙类以及酸性、碱性氧化铝可分离的化合物。

硅胶和氧化铝的吸附活性(点击)

硅胶和氧化铝的吸附能力与其含水量有关。通过加热方式除去吸附水,可提高吸附剂的吸附活性。一般通过实验测定,将硅胶和氧化铝的活性分为五级(Ⅰ~Ⅴ)。Ⅰ级硅胶的含水量最少,它的活性最高,对极性化合物的吸附能力最强。

吸附剂活度与含水量的关系

氧化铝硅胶

Ⅰ0 0

Ⅱ 3 5

Ⅲ 6 15

Ⅳ10 25

Ⅴ15 38

聚酰胺 (点击)

色谱用聚酰胺是白色多孔性的非晶形粉末,它不溶于水及甲醇、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。聚酰胺分子内存在很多的酰胺键,它与酚类、酸类、醌类、硝基化合物等形成氢键,可对这些化合物进行吸附分离。

(5)吸附剂的选择

在分离极性较强的化合物时,一般选用活性较小的吸附剂。而分离极性较弱的化合物时,就选用活性较大的吸附剂。极性吸附剂选择性地吸附不饱和的、芳香族的和极性分子。非极性吸附剂如活性炭、硅藻土对极性分子无吸附能力。

7.5.3.3 吸附色谱洗脱剂

流动相的洗脱作用实质上是洗脱剂分子与样品组分竞争占据吸附剂表面活性中心的过程。为了要使试样中吸附能力稍有差异的各种组分分离,应根据试样的性质,吸附剂的活性,选择适当极性的洗脱剂。

化合物极性与其结构有关。按结构的特征,各种有机物的极性大小顺序为:

烷烃 <烯烃 <醚类 <硝基化合物 <酯类 <酮类 <醛类 <胺类 <醇类 <酚类 <酸类

常用溶剂的极性大小顺序为:

石油醚 < 环己烷 < 四氯化碳 < 苯 < 乙醚 < 乙酸乙酯 < 丙酮 < 乙醇 < 水

在进行吸附柱色谱分离时,应根据样品的性质、吸附剂的性能、流动相的极性三方面的影响因素加于选择。一般的选择规律是:样品极性较大,在极性吸附剂柱上进行分离,则应选用吸附性较弱(即活性较低)的吸附剂,用极性较大的溶剂进行洗脱。组分的极性较弱,就应选用吸附性较强(即活性较高)的吸附剂,用极性较小的溶剂进行洗脱。

样品、吸附剂和洗脱剂的极性关系

7.5.3.4分配柱色谱分离原理

分配色谱是利用各组分在两种互不混溶溶剂间的溶解度差异来达到分离的。在分配柱色谱分离时,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担体中的溶剂,例如,含有一定量水分的硅胶,其所含的水分可作为固定相。当流动相带着试样中的各种组分通过色谱柱时,样品组分就在流动相和固定相之间进行多次反复分配,当不同的组分分配系数有差异时,它们以不同的迁移速度通过色谱柱得以分离。

7.5.3.5 分配柱色谱的固定相和流动相

常用的载体有硅藻土型、硅胶型、纤维素和高分子聚合物型等;使用的固定相多是一些极性较强的溶剂,如水及各种水溶液,甲醇、甲酰胺等。

常用的流动相溶剂有:石油醚、醇类、酮类、酯类、卤代烷烃和苯等以及它们的混合物。在实际工作中,为了防止色谱过程中流动相把吸附于载体上的少量水分带走,流动相应预先以水饱和,并应加入醋酸、氨水等弱酸、弱碱,以防止某些被分离组分离解。

7.5.3.6 反相分配柱色谱

用有机相作固定相,水相为流动相的色谱分离法称为反相色谱法。由于反相色谱法的固定相极性小,流动相的极性大,一些非极性的有机物在柱中移动慢,有利于分离。

对于无机物分离用的反相萃取色谱法,实际上是一种反相分配色谱法,它具有萃取方法的简便性,又有色谱分离的高效性。实验时,通常是将有机萃取剂溶于挥发性溶剂中配成适当浓度的溶液,把载体浸渍在此溶液中,搅拌或振荡一端时间后,让溶剂挥发制成固定相。

该法的特点是:

● 可节省大量的有机溶剂;

● 易改变流动相的实验条件(pH、络合剂等),提高分离选择性。

7.5.3.7柱色谱实验技术

分配柱色谱法分离速度较慢,处理量小,温度的影响较大,因此能用吸附柱色谱分离的试样总是尽量采用吸附柱色谱法来解决。

柱色谱实验技术包括柱子的准备、固定相和流动相的选择、加样和洗脱、组分收集和鉴定等步骤。每一步操作都会给分离带来影响,因此,要使混合物得到良好分离,必须根据实验原理仔细进行操作。

1)装柱

根据样品量和分析要求选择分离柱。常用直径和长度比为1:10 ~ 1:50玻璃管,下端用玻璃丝塞住或固定一砂芯板。样品量和吸附剂之比,通常为1:50 ~ 1:30。吸附剂的粒度一般为80 ~ 100目。使用前应根据需要进行活化处理。

装柱方式(点击)

● 干法装柱:将干燥吸附剂直接装柱,适用于粗颗粒吸附剂的装填。

● 湿法装柱:将吸附剂倒入合适的溶剂中做成匀浆装柱,适合于细颗粒吸附剂的装填。

2)加样

溶解样品的溶剂极性要小,样品浓度要适当,但加样体积要尽量小,使样品带尽可能窄。

3)洗脱

选择合适的洗脱剂进行洗脱。在洗脱时要控制流速,对于1cm直径的玻璃柱,通常是0.5 ~ 2.0 mL/min。流速太快,分离不好;流速太慢,分离时间太长。洗脱时应注意不让洗脱剂流干,以免影响分离效果。

4)组分收集和鉴定

对于有色组分,可以直接看到各个分离后的色带;对于无色物质,可以定体积收集流出液,用薄层色谱或其它检测方法鉴定。

分离后的各个组分,可分段洗脱,分别测定;也可以将整条吸附剂从柱中推出,分段切开,分别洗脱后测定。

7.5.3.8 应用举例

● 顺、反偶氮苯的色谱分离(点击)

偶氮苯的顺反异构体可以相互转化,平衡时15~40%的偶氮苯以顺式存在。由于达到平衡速度慢,可用色谱柱分离。采用极性氧化铝柱,石油醚洗脱剂,极性较大的顺式异构体吸附

更强烈,后流出色谱柱。而采用碳黑疏水柱,甲醇洗脱剂,反式异构体吸附更强烈,后流出

色谱柱。在445nm等吸收点测定吸光度,可计算平衡常数。

● Th(Ⅳ)、Zr(Ⅳ)和UO22+混合物的反相分配色谱分离(点击)

采用三正辛烷-纤维素色谱柱,分别10 mol.l-1 HCl,6 mol.l-1 HCl和0.05HNO3为洗

脱液,可以将Th(Ⅳ)、Zr(Ⅳ)和UO22+很好地分离。

● a,b,g,d--四苯基卟啉(TPP)合成产物的纯化(点击)

TPP粗品溶于氯仿,用f 1.8×12 cm中性氧化铝柱,氯仿淋洗,上部为黄

绿色带,下部为紫红色TPP样品带。

● 脂肪族氨基酸和芳香族氨基酸的分配柱色谱分离(点击)

将活性炭用KCN溶液处理,使KCN吸留在活性炭表面,然后装柱。样品液加

入色谱柱后,用5 %的苯酚+20 %的乙酸溶液洗脱,芳香族氨基酸在留在色谱柱,

而脂肪族氨基酸不被保留。

大孔树脂的柱体积就是指树脂体积与空隙和孔隙的体积之和,其实也就是你所说的圆柱体的体积!

而保留体积是指树脂球体之间的空隙以及球体本身的孔隙的体积,可以通过将树脂湿法装柱后,再让其流干,所大孔吸附树脂的柱体积,通常都是估算的,就是用来确定洗脱液的用量(水洗6-8个柱体积,醇洗5个柱体积)就在柱子里装等量的水,量出水的体积就行了。

薄层色谱和柱色谱

实验名称:薄层色谱和柱色谱 一、实验目的 1、学习薄层色谱和柱色谱技术的原理和应用 2、掌握薄层色谱和柱色谱分离技术和操作要点。 3、掌握如何正确的配置展开剂 二、实验原理 色谱法的基本原理是利用混合物各组分在固定相和流动相中分配平衡常数的差异。简单地说就是当流动相流经固定相时,由于固定相对各组分的吸附或溶解性能的不同 使吸附力较弱或溶解度较小的组分在固定相中移动的速度较快,在多次反复平衡过程中导致各组分在固定相中形成了分离的“色带“从而得到分离。 三、主要试剂规格及用量 1%偶氮苯的甲苯溶液1%苏丹Ⅲ的甲苯溶液1%的羧甲基纤维素 钠CMC水溶液硅胶G立即比为9:1的甲苯-乙酸乙酯。 四、实验装置图 五、实验步骤 一薄层色谱实验步骤 1、薄层板的制备此实验中不考虑有直接的可用 2、取两块薄层板分别在距一端1cm处用铅笔轻轻地画一条线作为起始线。用分别两根毛细管分别取偶氮苯、苏丹甲苯溶液和其混合液放在起始线上取两个样点且两样点相距1到1.5厘米且样点的直径不超过2毫米。如果样点颜色太浅 可以等其变干后在重复几次。 3、用上述的甲苯-乙酸乙酯作为展开剂待样点干燥后小心放入已加入展开剂的广口瓶中点样一端应进入展开剂 0.5cm盖好瓶盖观察实验现象观察展开剂前沿上升至离板的上端1cm处取出尽快用铅笔在展开剂上升的前沿处划一记号比较两者的Rf值的大小。 二柱色谱实验步骤

1、在色谱柱上端放一个干燥的漏斗将吸附剂倒入其中并轻轻的敲打色柱柱身使其填充均匀然后加入洗脱剂湿润。 2、当溶剂下降到吸附剂表面时立即开始使用色谱柱用滴管把样品溶液转移到上色谱柱中并用少量溶剂分几次洗涤柱壁上所沾试液直至无色。样品加完后打开下旋塞使样品进入石英砂层后再加入洗脱剂进行洗脱。 3、在分有色物质是直接观察到分离后的“色带”然后用洗脱剂将分离后的“色带”依次自柱中洗脱出来再用适宜的溶剂将溶质萃取出来。

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

HPLC分离技术

液相色谱分离技术 一、液相色谱分离条件选择 HPLC可供选择的固定相及流动相选择都有自身的特点和应用范围。选择分离类型应根据分离分析的目的、试样的性质和量的多少、现有设备条件等来确定最佳分离方法. 1、依据相对分子质量选择 一般的液相色谱(吸附、分配及离子交换)最适合的相对分子质量范围200—2000.对于相对分子质量大于2000的样品,则用空间排阻色谱较佳. 2、根据溶解性能选择 如果样品可溶于水并属于能离解的物质,以采用离子交换色谱为佳;如果样品溶于烃类(如苯或异辛烷),则可采用液固吸附色谱;如果样品溶于四氯化碳,则大多数可采用常规的分配或吸附色谱分离;如果样品既溶于水,又溶于异丙醇,则可采用液—液分配色谱,以水和异丙醇的混合物为流动相,以憎水性化合物为固定相. 3、根据分子结构选择 判断样品存在什么官能团.然后确定合适的色谱分离类型.例如,样品为酸、碱化合物,则采用离子交换色谱;样品为脂肪族或芳香族,可采用液—液分配色谱或液—固吸附色谱;异构体采用液—固吸附色谱;同系物不同官能团及强氢键的样品可用液—液分配色谱.现在将其 列入表18.10,作为选择分离类型的参考.

4、流动相的选择 a、液相色谱中流动相的一般要求 ①化学稳定性好.与样品不发生化学反应;与固定相不发生不可逆作用,应保持色谱柱效或柱的保留性能长期不变. ②对样品组分具有合适的极性和良好的选择性. ③必须与检测器相适应,例如,采用紫外检测器,所选用的检测波长(工作波长)应比溶剂的紫外截止波长更长.所谓溶剂的紫外截止波长是当小于外截止波长的辐射通过溶剂时,溶剂对辐射产生强烈吸收,此时溶剂被看作是光学不透明的,它严重干扰组分的吸收测量.表18.11列出了部分常用溶剂的紫外截止波长。

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,

柱色谱分离技术

实训操作规程 柱色谱分离技术操作规程 1.装柱 装柱的好坏直接影响分离效率。装柱之前,先将空柱洗净干燥,然后将柱垂直固定在铁架台上。如果色谱柱下端没有砂芯横隔,就取一小团脱脂棉,用玻璃棒将其推至柱底,再在上面铺上一层厚0.5~1cm的石英砂,然后进行装柱。 装柱的方法有湿法和干法两种。 ①湿法装柱:将吸附剂用洗脱剂中极性最低的洗脱剂调成糊状,在柱内先加入约3/4柱高的洗脱剂,再将调好的吸附剂边敲打柱身边倒入柱中,同时打开柱子的下端活塞,在色谱柱下面放一个干净并干燥的锥形瓶,接收洗脱剂。当装入的吸附剂有一定的高度时,洗脱剂流下速度变慢,待所用吸附剂全部装完后,用流下来的洗脱剂转移残留的吸附剂,并将柱内壁残留的吸附剂淋洗下来。在此过程中,应不断敲打色谱柱,以使色谱柱填充均匀并没有气泡。柱子填充完后,在吸附剂上端覆盖一层约0.5cm厚的石英砂或覆盖 一片比柱内径略小的圆形滤纸。 ②干法装柱:在色谱柱上端放一个干燥的漏斗,将吸附剂倒入漏斗中,使其成为细流连 续地装入柱中,并轻轻敲打色谱柱柱身,使其填充均匀,再加入洗脱剂湿润。 2.加样 液体样品可以直接加入到色谱柱中,如浓度低可浓缩后再进行分离。固体样品应先用少量的溶剂溶解后再加入到柱中。在加入样品时,应先将柱内洗脱剂排至稍低于石英砂表面后停止排液,用滴管沿柱内壁把样品一次加完。在加入样品时,应注意滴管尽量向下靠近石英砂表面。样品加完后,打开下旋塞,使液体样品进入石英砂层后,再加入少量的洗脱剂将壁上的样品洗脱下来,待这部分液体的液面和吸附剂表面相齐时,即可打开安置在柱上装有洗脱剂的滴液漏斗的活塞,加入洗脱剂,进行洗脱。 3.洗脱 在洗脱过程中,样品在柱内的下移速度不能太快,如果溶剂流速较慢,则样品在柱中保留的时间长,各组分在固定相和流动相之间能得到充分的吸附或分配作用,从而使混合物,尤其是结构、性质相似的组分得以分离。但样品在柱内的下移速度也不能太慢(甚至过夜), 因为吸附剂表面活性较大,时间太长有时可能造成某些成分被破坏,使色谱带扩散,影响分离效果。因此,层析时洗脱速度要适中。通常洗脱剂流出速度为每分钟5~10滴,若洗脱剂下移速度太慢可适当加压或用水泵减压,以加快洗脱速度,直至所有色带被分开。 4.收集 如果样品中各组分都有颜色时,可根据不同的色带用锥形瓶分别进行收集,然后分别将洗脱剂蒸除得到纯组分。如果没有颜色的,只能分段收集洗脱液,再用薄层色谱或其他方法鉴定各段洗脱液的成分,成分相同者可以合并。 1.吸附剂的选择及处理 吸附剂分为无机吸附剂如硅胶、氧化铝、活性炭、氧化镁、碳酸钙、磷酸钙,有机吸附剂如纤维素、淀粉、蔗糖、聚酰胺等。一般来说,所选择吸附剂应有较大的比表面积和足够的吸附能力: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;与洗脱剂、溶剂及样品组分不会发生化学反应;吸附剂颗粒均匀。 吸附剂一般先经过筛获得均匀的颗粒(100-200目),对含有杂质的吸附剂可用有机

实验十薄层色谱和柱色谱

实验十薄层色谱和柱色谱 1.实验目的 ①了解薄层色谱和柱色谱的基本原理; ②学习用薄层色谱和柱色谱分离、纯化有机化合物的技术 2.实验原理 ①色谱法是分离、提纯和鉴定有机化合物的重要方法之一。?其基本原理是利用混合物中 各组分在某一物质中的吸附或溶解性能的不同,或其它亲和作用性能的差异,使混合物的溶液流经该物质时进行反复的吸附或分配等作用,从而将各组分分开。流动的混合物溶液称为流动相;固定的物质称为固定相(可以是固体或液体)。根据组分在固定相中的作用原理不同,可分为吸附色谱、分配色谱等。吸附色谱常用氧化铝和硅胶作固定相; 分配色谱中以硅胶、硅藻土和纤维素作为支持剂,以吸收较大量的液体作固定相,而支持剂本身不起分离作用。根据操作条件不同,可分为柱色谱、纸色谱、薄层色谱、气相色谱及高效液相色谱等类型。 ②薄层色谱:薄层色谱属于固-液吸附色谱,是一种微量的分离分析方法,具有设备简单、 速度快、分离效果好、灵敏度高以及能使用腐蚀性显色剂等优点。适用于小量样品(几到几十微克,甚至0.01μg的分离。此法特别适用于挥发性较小或者在较高温度易发生变化而不能用气相色谱分析的物质。其可分为吸附色谱和分配色谱。由于不同组分被固定相吸附程度不同,在流动相中溶解程度不同,因此,不同组分移动的距离不同,因而形成了互相分离的斑点 R f=溶质的最高浓度中心至原点中心的距离溶剂前沿至原点中心的距离 薄层色谱用的吸附剂和支持剂:薄层色谱常用的吸附剂或支持剂是硅胶或氧化铝。薄层色谱用的硅胶分为硅胶H不含粘合剂;硅胶G含煅石膏做粘合剂;硅胶HF-254含荧光物质,可在波长254nm紫外光下观察荧光;硅胶GF-254含有煅石膏和荧光剂。薄层色谱用的氧化铝也分为氧化铝G、氧化铝GF254及氧化铝HF254。? 薄层板的制备:简易平铺法,如称取约3g硅胶G,加入到6?7mL?0.5%的羧甲基纤维素钠水溶液中,调成均匀的糊状物(可铺7?8张载玻片)。这一步一定要将吸附剂逐渐加入到溶剂中,边加边搅拌;如果把溶剂加到吸附剂中,容易产生结块。然后采用和倾斜法将糊状物涂布在干净的载玻片上,制成薄层板。? 薄层板的活化:涂好的薄层板室温水平放置晾干后,放入烘箱内加热活化,活化条件根据需要而定。硅胶板一般在烘箱中渐渐升温,维持105?110℃活化30min。氧化铝板在200?220℃烘4h可得活性Ⅱ级的薄板。150?160℃烘4h?可得活性Ⅲ?Ⅳ级的薄板。薄层板的活性与含水量有关,其活性随含水量的增加而下降。注意硅胶板活化时温度不能过高,否则硅醇基会相互脱水而失活。活化后的薄层应放在干燥器内保存。? 点样:将样品溶于低沸点溶剂(丙酮、甲醇、乙醇、氯仿、苯、乙醚和四氯化碳)配成1%的溶液,用内径小于1mm管口平整的毛细管点样:用毛细管取样品溶液,在薄层板一端约1.0cm处,垂直地轻轻地接触到薄层上的吸附剂,样品溶液就可靠到薄层上。在薄层色谱中,样品的用量对物质的分离效果有很大影响,所需样品的量与显色剂的灵敏度、吸附剂的种类、薄层的厚度均有关系。样品太少,斑点不清楚,难以观察;样品量太多,往往出现斑点太大或拖尾现象,以至不易分开。若因样品溶液太稀,可重复点样,但应

色谱分析分离方法概述

色谱分析分离方法概述 本书是色谱世界《色谱技术丛书》的第一分册。全书共四章,主要说明了色谱法的发展及其在分析化学中的地位和作用,色谱法的特点、分类及性能比较,色谱法的原理,色谱模型理论等方面的内容。 第一章色谱法的发展及其在分析化学中的地位和作用 第一节色谱法发展简史 一、色谱法的出现 二、色谱法的发展 三、色谱法的现状和未来 第二节色谱法在工业生产和科学研究中的作用 一、色谱法在经济建设和科学研究中的作用 二、色谱法在分析化学中的地位和作用 第三节色谱法与其他方法的比较和配合 一、色谱法的特点和优点 二、色谱法和其他方法的配合 第二章色谱法的特点、分类及性能比较 第一节色谱法的定义与分类 一、按流动相和固定相的状态分类 二、按使用领域不同对色谱仪的分类 第二节现代色谱法的应用领域和性能比较 一、色谱法的应用领域

二、各种色谱方法的性能比较 第三章色谱法的原理 第一节色谱分析的基本原理 一、色谱分离的本质 二、色谱分离的塔板理论 第二节色谱法中常用的术语和参数 一、气相色谱中常用的术语和参数 二、液相色谱中常用的术语和参数 第三节色谱的速率理论 一、气相色谱速率理论 二、液相色谱速率理论 第四章色谱模型理论 第一节色谱模型概述 一、色谱模型理论的意义 二、色谱模型的建立 三、色谱模型的求解 第二节线性色谱 一、理想过程 二、反应色谱 三、扩散的影响 四、相间传质阻力的影响 五、同时含扩散与相同传质阻力的情形

第三节单组分理想非线性色谱 一、理想非线性色谱数学模型分析 二、谱带发展与流出曲线 三、理想非线性色谱间断解的数学意义———弱解 四、非线性反应色谱 第四节双组分理想非线性色谱 一、数学模型分析 二、情形 三、简单波的传播 四、激波 五、谱带的发展与保留值的计算 第一节色谱法发展简史 俄国植物学家茨维特于1903年在波兰华沙大学研究植物叶子的组成时,用碳酸钙作吸附剂,分离植物干燥叶子的石油醚萃取物。他把干燥的碳酸钙粉末装到一根细长的玻璃管中,然后把植物叶子的石油醚萃取液倒到管中的碳酸钙上,萃取液中的色素就吸附在管内上部的碳酸钙里,再用纯净的石油醚洗脱被吸附的色素,于是在管内的碳酸钙上形成三种颜色的6个色带。当时茨维特把这种色带叫作“色谱”.茨维特于1906年发表在德国植物学杂志上用此名,在这一方法中把玻璃管叫作“色谱柱”,碳酸钙叫作“固定相”,纯净的石油醚叫作“流动相”。把茨

气相色谱分离技术

第三章气相色谱分离技术 第一节气相色谱系统 气相色谱法是一种很重要的,以气体为流动相,以液体或固体为固定相的色谱方法,气相色谱法(GC)有以下特点: (1)高选择性GC能够分离分析性质极为相近的物质。如氢的同位素,有机物的异构体。 (2)高效GC可在较短的时间内同时分离分析极其复杂的混合物。如用空心毛细管柱一次可以分析轻油中的200个组分。 (3)高灵敏度由于使用了高灵敏度的检测器,可以检测10-11-10-13克物质。检测浓度可达到ppt级。 (4)分析速度快GC一般只要几到几十分钟的分析时间,某些快速分析,一秒可以分析十几个组分。 GC法的应用相当广泛,在一千万个化合物中,大约有20%的物质可以用GC方法进行分析,如: 生物化学分析:GC一开始就是用于生物化学领域,气-液GC的创始人Martin首先进行了脂肪酸和脂肪胺的分析。 石油化工分析:用200m的毛细管GC法一次可以分析200个化合物。 环境分析:如水中有机物分析。 食品分析:如粮食中残留农药的分析。 药物临床分析:氨基酸、兴奋剂的分析。 法庭分析:各种物证鉴定。 空间分析:如飞船中气氛分析。 军工分析:如火药、炸药分析。

图3-1是GC的流程示意图。 9 图3-1气相色谱流程示意图 1—高压瓶,2—减压阀, 3—净化器,4—气流调节阀,5—进样口,6—气化室,7—色谱柱,8—检测器, 9—记录仪 气相色谱仪的种类很多,但主要由分离系统和检测系统组成。 3.1.1 分离系统 分离系统主要由气路系统、进样系统和色谱柱组成,其核心为色谱柱。 1.气路系统 气路系统指流动相载气流经的部分,它是一个密闭管路系统,必须严格控制管路的气密性,载气的惰性及流速的稳定性,同时流量测量必须准确,才能保证结果的准确性。载气通常用N2,He,H2,Ar等。 2.进样系统 进样系统包括进样装置和气化室。气体样品可以用注射器进样,也可用旋转式六通阀进样。气化室必须预热至设定温度。 3.色谱柱

柱层析法和薄层层析法简介

柱层析法和薄层层析法简介 柱层析法 1. 原理 流动相流过时各组分会以不同的速率向下移动,吸附弱的组分以较快的速率向下移动。随着流动相的移动,在新接触的固定相表面上又依这种吸附-溶解过程进行新的分配,新鲜流动相流过已趋平衡的固定相表面时也重复这一过程,结果是吸附弱的组分随着流动相移动在前面,吸附强的组分移动在后面,吸附特别强的组分甚至会不随流动相移动,各种化合物在色谱柱中形成带状分布,实现混合物的分离。 2. 柱色谱分离条件 ⑴固定相选择 柱色谱使用的固定相材料又称吸附剂吸附剂对有机物的吸附作用有多种形式。以氧化铝作为固定相时,非极性或弱极性有机物只有范德华力与固定相作用,吸附较弱;极性有机物同固定相之间可能有偶极力或氢键作用,有时还有成盐作用。这些作用的强度依次为: 成盐作用> 配位作用> 氢键作用> 偶极作用> 范德华力作用。有机物的极性越强,在氧化铝上的吸附越强。 常用吸附剂有氧化铝、硅胶、活性炭等 色谱用的氧化铝可分酸性、中性和碱性三种。酸性氧化铝pH约为4-4.5,用于分离羧酸、氨基酸等酸性物质;中性氧化铝pH值为7.5,用于分离中性物质,应用最广;碱性氧化铝pH为9-10,用于分离生物碱、胺和其它碱性化合物等。吸附剂的活性与其含水量有关。含水量越低,活性越高。脱水的中性氧化铝称为活性氧化铝。 硅胶是中性的吸附剂,可用于分离各种有机物,是应用最为广泛的固定相材料之一。 活性炭常用于分离极性较弱或非极性有机物。吸附剂的粒度越小,比表面越大,分离效果越明显,但流动相流过越慢,有时会产生分离带的再重叠,适得其反。 ⑵流动相选择 色谱分离使用的流动相又称展开剂。展开剂对于选定了固定相的色谱分离有重要的影响。 在色谱分离过程中混合物中各组分在吸附剂和展开剂之间发生吸附-溶解分配,强极性展开剂对极性大的有机物溶解的多,弱极性或非极性展开剂对极性小的有机物溶解的多,随展开剂的流过不同极性的有机物以不同的次序形成分离带。 在氧化铝柱中,选择适当极性的展开剂能使各种有机物按先弱后强的极性顺序形成分离带,流出色谱柱。

柱色谱和薄层色谱----预习报告

预习报告 实验项目名称:薄层色谱和柱色谱 一、实验目的 1、学习薄层色谱和柱色谱技术的原理和应用 2、掌握薄层色谱和柱色谱分离技术和操作要点。 3、掌握如何正确的配置展开剂 二、实验原理 色谱法的基本原理,是利用混合物各组分在固定相和流动相中分配平衡常数的差异。简单地说就是,当流动相流经固定相时,由于固定相对各组分的吸附或溶解性能的不同,使吸附力较弱或溶解度较小的组分在固定相中移动的速度较快,在多次反复平衡过程中导致各组分在固定相中形成了分离的“色带”,从而得到分离。 三、主要试剂规格及用量 1%偶氮苯的甲苯溶液,1%苏丹Ⅲ的甲苯溶液,1%的羧甲基纤维素 钠(CMC)水溶液,硅胶G,立即比为9:1的甲苯-乙酸乙酯。 名称分子量状态熔点沸点溶解度溶解度溶解度 水醇醚 68293不溶溶溶 偶氮苯182.2橙色片状 晶体 苏丹III 232棕色粉末不溶溶溶 荧光黄332.3黄红色至 320不溶溶不溶 红色粉末 五、实验装置图(见实验记录本) 六、实验步骤 (一)薄层色谱实验步骤: 1、薄层板的制备(此实验中不考虑,有直接的可用) 2、取两块薄层板,分别在距一端1cm处用铅笔轻轻地画一条线,作为起始线。用分别两根毛细管,分别取偶氮苯、苏丹甲苯溶液和其合液放在起始线上,取两个样点,且两样点相距1到1.5厘米,且样点的直径不超过2毫米。如果样点颜色太浅,可以等其变干后在重复几次。 3、用上述的甲苯-乙酸乙酯作为展开剂,待样点干燥后,小心放入已加入展开剂的广口瓶中,点样一端应进入展开剂0.5cm,盖好瓶盖,观察实验现象,观察展开剂前沿上升至离板的上端1cm处取出,尽快用铅笔在展开剂上升的前沿处划一记号,比较两者的Rf值的大小。 (二)柱色谱实验步骤 1、在色谱柱上端放一个干燥的漏斗,将吸附剂倒入其中,并轻轻的敲打色柱柱身使其填充均匀,然后加入洗脱剂湿润。 2、当溶剂下降到吸附剂表面时立即开始使用色谱柱,用滴管把样品溶液转移到上色谱柱中,并用少量溶剂分几次洗涤柱壁上所沾试液,直至无色。样品加完后,打开下旋塞,使样品进入石英砂层后,再加入洗脱剂进行洗脱。

柱色谱,薄层色谱

实验七柱色谱 计划学时: 3 学时 实验目的:学习柱色谱的操作方法。 实验原理:(同实验六) 柱色谱(柱上层析)常用的有吸附色谱和分配色谱两类。吸附色谱常用氧化铝和硅胶作固定相;而分配色谱中以硅胶、硅藻土和纤维素作为支持剂,以吸收较大量的液体作固定相,而支持剂本身不起分离作用。 吸附柱色谱通常在玻璃管中填入表面积很大经过活化的多孔性或粉状固体吸附剂。当待分离的混合物溶液流过吸附柱时,各种成分同时被吸附在柱的上端。当洗脱剂流下时,由于不同化合物吸附能力不同,往下洗脱的速度也不同,于是形成了不同层次,即溶质在柱中自上而下按对吸附剂的亲和力大小分别形成若干色带,再用溶剂洗脱时,已经分开的溶质可以从柱上分别洗出收集;或将柱吸干,挤出后按色带分割开,再用溶剂将各色带中的溶质萃取出来。 实验装置及样品: 1 、装置图:(略) ( 1 )吸附剂 常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、氧化镁、碳酸钙和活性炭等。吸附剂一般要经过纯化和活性处理,颗粒大小应当均匀。对于吸附剂而言,粒度愈小表面积愈大,吸附能力就愈高,但颗粒愈小时,溶剂的流速就太慢,因此应根据实际分离需要而定。供柱色谱使用的氧化铝有酸性、中性、碱性三种: 酸性氧化铝用 1% 盐酸浸泡后,用蒸馏水洗至氧化铝的悬浮液 pH 为 4 ,用于分离酸性物质。 中性氧化铝其悬浮液的 pH 为 7.5 ,用于分离中性物质。 碱性氧化铝其悬浮液的 pH 为 10 ,用于胺或其它碱性物质的分离。 大多数吸附剂都能强烈地吸水,而且水分易被其它化合物置换,因此吸附剂的活性降低,通常有加热方法使吸附剂活化。氧化铝随着表面含水量的不同,而分成各种活性等级。 活性等级的测定一般采用勃劳克曼( Brockmann )标准测定法. ( 2 )溶质的结构与吸附能力的关系 化合物的吸附性与它们的极性成正比,化合物分子中含有极性较大的基团时,吸附性也较强,各种化合物对氧化铝的吸附性按以下次序递减: 酸和碱 > 醇、胺、硫醇 > 酯、醛、酮 > 芳香族化合物 > 卤代物、醚 > 烯 > 饱和烃 在本实验中,乙酰二茂铁极性大于二茂铁,因此,二茂铁首先被洗脱下来。

高效液相色谱法的分类及其分离原理

高效液相色谱法的分类及其分离原理 高效液相色谱法分为:液-固色谱法、液-液色谱法、离子交换色谱法、凝胶色谱法。 1.液-固色谱法(液-固吸附色谱法) 固定相是固体吸附剂,它是根据物质在固定相上的吸附作用不同来进行分配的。 ①液-固色谱法的作用机制 吸附剂:一些多孔的固体颗粒物质,其表面常存在分散的吸附中心点。 流动相中的溶质分子X(液相)被流动相S带入色谱柱后,在随载液流动的过程中,发生如下交换反应: X(液相)+nS(吸附)<==>X(吸附)+nS(液相) 其作用机制是溶质分子X(液相)和溶剂分子S(液相)对吸附剂活性表面的竞争吸附。 吸附反应的平衡常数K为: K值较小:溶剂分子吸附力很强,被吸附的溶质分子很少,先流出色谱柱。 K值较大:表示该组分分子的吸附能力较强,后流出色谱柱。 发生在吸附剂表面上的吸附-解吸平衡,就是液-固色谱分离的基础。 ②液-固色谱法的吸附剂和流动相 常用的液-固色谱吸附剂:薄膜型硅胶、全多孔型硅胶、薄膜型氧化铝、全多孔型氧化铝、分子筛、聚酰胺等。 一般规律:对于固定相而言,非极性分子与极性吸附剂(如硅胶、氧化铜)之间的作用力很弱,分配比k较小,保留时间较短;但极性分子与极性吸附剂之间的作用力很强,分配比k大,保留时间长。 对流动相的基本要求: 试样要能够溶于流动相中 流动相粘度较小 流动相不能影响试样的检测 常用的流动相:甲醇、乙醚、苯、乙腈、乙酸乙酯、吡啶等。 ③液-固色谱法的应用 常用于分离极性不同的化合物、含有不同类型或不;数量官能团的有机化合物,以及有机化合物的不同的异构体;但液-固色谱法不宜用于分离同系物,因为液-固色谱对不同相对分子质量的同系物选择性不高。 2.液-液色谱法(液-液分配色谱法) 将液体固定液涂渍在担体上作为固定相。 ①液-液色谱法的作用机制 溶质在两相间进行分配时,在固定液中溶解度较小的组分较难进入固定液,在色谱柱中向前迁移速度较快;在固定液中溶解度较大的组分容易进入固定液,在色谱柱中向前迁移速度较慢,从而达到分离的目的。 液-液色谱法与液-液萃取法的基本原理相同,均服从分配定律:K=C固/C液 K值大的组分,保留时间长,后流出色谱柱。 ②正相色谱和反相色谱 正相分配色谱用极性物质作固定相,非极性溶剂(如苯、正己烷等)作流动相。 反相分配色谱用非极性物质作固定相,极性溶剂(如水、甲醇、己腈等)作流动相。

实验四( ) 薄层色谱

实验四( ) 薄层色谱 实验四(1)薄层色谱 一、实验目的 1、学习学习薄层色谱法的原理,了解其意义和应用。 2、掌握薄层板的制作及薄层色谱的操作方法。 二、实验原理 薄层色谱法是以薄层板作为载体,让样品溶液在薄层板上展开而达到分离的目的,故 也称为薄层层析。它是快速分离和定性分析少量物质的一种广泛使用的实验技术,可用于 精制样品、化合物鉴定、跟踪反应进程和柱色谱的先导(即为柱色谱摸索最佳条件)等方面。 1、薄层色谱常用的吸附剂 硅胶和氧化铝是薄层层析常用的固相吸附剂。化合物极性越大,它在硅胶和氧化铝上 的吸附力越强,所以吸附剂均制成活性精细粉末。活化通常是加热粉末以脱去水分。硅胶 是酸性的,用来分离酸性或中性的化合物。氧化铝有酸性、中性和碱性的,可用于分离极 性或非极性的化合物。商用的硅胶和氧化铝薄层板可以买到,这些薄板常用玻璃或塑料制成。溶剂在薄层板上爬升的距离越长,化合物的分离效果越好。宽的薄层板也可用于量较 大的样品,具有1~2mm 厚的大板可用于50~1000mg 样品的分离制备。 2、样品的制备与点样 样品必须溶解在挥发性的有机溶剂中,浓度最好是1~2%。溶剂应具有高的挥发性以便于立即蒸发。丙酮、二氯甲烷和氯仿等是常用的有机溶剂。分析固体样品时,可将 20~40mg样品溶到2mL 的溶剂中。在距薄层板底端约1cm 处,用铅笔划一条线,作为起点线。用毛细管(内径小于1mm )吸取样品溶液,垂直地轻轻接触到薄层板的起点线上。样品量不能太多,否则易造成斑点过大,互相交叉或拖尾,不能得到很好的分离效果。 3、展开 将选择好的展开剂放在层析缸中,使层析缸内空气饱和,再将点好样品的薄层板放入 层析缸中进行展开。使用足够的展开剂以使薄层板底部浸入溶剂3~5mm ,但溶剂不能太多,否则样点在液面以下,溶解到溶剂中,不能进行层析。当展开剂上升到薄层板的前沿(离 顶端5~10mm处)或各组分已明显分开时,取出薄层板放平晾干,用铅笔划出前沿的位置 后即可显色。根据R f 值的不同对各组分进行鉴别。 4、显色

色谱法分离原理教案

第十四章色谱法分离原理 一.教学内容 1.色谱分离的基本原理和基本概念 2.色谱分离的理论基础 3.色谱定性和定量分析的方法 二.重点与难点 1.塔板理论,包括流出曲线方程、理论塔板数(n)及有效理论塔板数 (n e f f)和塔板高度(H)及有效塔板高度(H e f f)的计算 2.速率理论方程 3.分离度和基本分离方程 三.教学要求 1.熟练掌握色谱分离方法的原理 2.掌握色谱流出曲线(色谱峰)所代表的各种技术参数的准确含义 3.能够利用塔板理论和速率理论方程判断影响色谱分离各种实验因素 4.学会各种定性和定量的分析方法 四.学时安排4学时 第一节概述 色谱法早在1903年由俄国植物学家茨维特分离植物色素时采用。他在研究植物叶的色素成分时,将植物叶子的萃取物倒入填有

碳酸钙的直立玻璃管内,然后加入石油醚使其自由流下,结果色素中各组分互相分离形成各种不同颜色的谱带。这种方法因此得名为色谱法。以后此法逐渐应用于无色物质的分离,“色谱”二字虽已失去原来的含义.但仍被人们沿用至今。 在色谱法中,将填入玻璃管或不锈钢管内静止不动的一相(固体或液体)称为固定相;自上而下运动的一相(一般是气体或液体)称为流动相;装有固定相的管子(玻璃管或不锈钢管)称为色谱柱。当流动相中样品混合物经过固定相时,就会与固定相发生作用,由于各组分在性质和结构上的差异,与固定相相互作用的类型、强弱也有差异,因此在同一推动力的作用下,不同组分在固定相滞留时间长短不同,从而按先后不同的次序从固定相中流出。 从不同角度,可将色谱法分类如下: 1.按两相状态分类 气体为流动相的色谱称为气相色谱(G C) 根据固定相是固体吸附剂还是固定液(附着在惰性载体上的 一薄层有机化合物液体),又可分为气固色谱(G S C)和气液色谱(GL C)。液体为流动相的色谱称液相色谱(LC) 同理液相色谱亦可分为液固色谱(L SC)和液液色谱(L LC)。超临界流体为流动相的色谱为超临界流体色谱(SF C)。随着色谱工作的发展,通过化学反应将固定液键合到载体表面,这种化学键合固定相的色谱又称化学键合相色谱(CB PC). 2.按分离机理分类 利用组分在吸附剂(固定相)上的吸附能力强弱不同而得以分离的方法,称为吸附色谱法。 利用组分在固定液(固定相)中溶解度不同而达到分离的方法称为分配色谱法。 利用组分在离子交换剂(固定相)上的亲和力大小不同而达到分离的方法,称为离子交换色谱法。

分离技术思考题

现代分离技术思考题 1、分离混合物的一般方法有哪些?试提出分离下列混合物的满意方法: ①环己酮与醋酸; ②对硝基苯酚和邻硝基苯酚; ③苯甲醛和水杨醛。 2、简要叙述色谱法的分离原理及其特点。 3、什么是色谱分离法?其本质和特点是什么? 4、试述塔板理论在解释色谱分离过程中的作用及其的不足。 5、试述Van Deemter方程的理论根据及其式中各项的含意。 6、程序升温气相色谱法适用于哪些类型样品的分析? 7、裂解气相色谱分析的基本原理是什么?它在应用上有哪些局限性? 8、从分离原理、仪器构造、及应用范围简述GC与HPLC的异同点。 9、CC、TLC和HPLC之间的相同与不同是什么?HPLC为什么不能完全代替CC和TLC? 10、利用色谱方法进行定量分析时,为什么要加入内标物?什么情况下可以不加内标物? 11、什么叫梯度洗脱?它与气相色谱中的程序升温有何异同? 12、什么是化学键合固定相?它的突出优点是什么? 13、高效液相色谱法是如何实现高效和高速分离的(与经典的柱色谱比较)? 14、在液相色谱中,提高柱效的途径有哪些?其中最有效的途径是什么? 15、在气相色谱定量分析中为什么要测校正因子?如何测量?什么情况下可以不测? 16、什么是键合固定相?它与机械涂渍的固定相相比有哪些特点? 17、在分配色谱中,如何调整保留因子k? 18、简述在气相色谱和液相色谱中如何调整选择因子? 19、在以氧化铝为填料的HPLC中,用苯/丙酮为流动相进行梯度洗脱,试指出在不断冲洗 柱子的过程中,应该增加还是降低苯的比例?为什么? 20、根据联用技术的,你认为液相色谱与质谱联用时,在接口处应考虑哪些问题? 21、什么是抑制柱?为什么要使用它? 22、何谓气体的超临界温度和超临界压力?何谓超临界流体? 23、超临界流体的哪些性质在色谱分离中是重要的? 24、试指出超临界流体的仪器与气相色谱仪和液相色谱仪有哪些区别? 25、与液体萃取相比较,超临界流体萃取有何优点? 26、当用超临界CO2为流体时,试指出下述的改变将如何影响超临界流体色谱中的洗脱时 间? (1)恒定压力和温度,增加流速; (2)恒定温度和流速,增加压力; (3)恒定压力和流速,增加温度。 27、在超临界流体萃取中,(1) 在线和离线过程有何区别?(2) 静态和动态萃取有何不同? 28、毛细管区带电泳的原理是什么?

110331柱色谱分离技术操作规程

柱色谱分离技术操作规程 1.装柱 装柱的好坏直接影响分离效率。装柱之前,先将空柱洗净干燥,然后将柱垂直固定在铁架台上。如果色谱柱下端没有砂芯横隔,就取一小团脱脂棉,用玻璃棒将其推至柱底,再在上面铺上一层厚0.5-1cm的石英砂,然后进行装柱。 装柱的方法有湿法和干法两种。 ①湿法装柱:将吸附剂用洗脱剂中极性最低的洗脱剂调成糊状,在柱内先加入约3/4柱高的洗脱剂,再将调好的吸附剂边敲打柱身边倒入柱中,同时打开柱子的下端活塞,在色谱柱下面放一个干净并干燥的锥形瓶,接收洗脱剂。当装入的吸附剂有一定的高度时,洗脱剂流下速度变慢,待所用吸附剂全部装完后,用流下来的洗脱剂转移残留的吸附剂,并将柱内壁残留的吸附剂淋洗下来。在此过程中,应不断敲打色谱柱,以使色谱柱填充均匀并没有气泡。柱子填充完后,在吸附剂上端覆盖一层约0.5cm厚的石英砂或覆盖一片比柱内径略小的圆形滤纸。 ②干法装柱:在色谱柱上端放一个干燥的漏斗,将吸附剂倒入漏斗中,使其成为细流连续地装入柱中,并轻轻敲打色谱柱柱身,使其填充均匀,再加入洗脱剂湿润。 2.加样 液体样品可以直接加入到色谱柱中,如浓度低可浓缩后再进行分离。固体样品应先用少量的溶剂溶解后再加入到柱中。在加入样品时,应先将柱内洗脱剂排至稍低于石英砂表面后停止排液,用滴管沿柱内壁把样品一次加完。在加入样品时,应注意滴管尽量向下靠近石英砂表面。样品加完后,打开下旋塞,使液体样品进入石英砂层后,再加入少量的洗脱剂将壁上的样品洗脱下来,待这部分液体的液面和吸附剂表面相齐时,即可打开安置在柱上装有洗脱剂的滴液漏斗的活塞,加入洗脱剂,进行洗脱。 3.洗脱 在洗脱过程中,样品在柱内的下移速度不能太快,如果溶剂流速较慢,则样品在柱中保留的时间长,各组分在固定相和流动相之间能得到充分的吸附或分配作用,从而使混合物,尤其是结构、性质相似的组分得以分离。但样品在柱内的下移速度也不能太慢(甚至过夜),因为吸附剂表面活性较大,时间太长有时可能

气相色谱的分离基本原理

一、气相色谱的分离基本原理是什么? 1.利用混合物中各组分在流动相和固定相中具有不同的溶解和解吸能力,或不同的吸附和脱附能力或其他亲和性能作用的差异。 2.当两相作相对运动时样品各组分在两相中反复多次受到各种作用力的作用,从而使混合物中各组分获得分离。 二、简述气相色谱仪的基本组成。 基本部件包括5个组成部分。 1.气路系统;2.进样系统;3.分离系统;4.检测系统;5.记录系统。 简述气相色谱法的特点? 1、高分离效能; 2、高选择性; 3、高灵敏度; 4、快速; 5、应用广泛。 三、什么叫保留时间? 从进样开始至每个组分流出曲线达极大值所需的时间,可作为色谱峰位置的标志,此时间称为保留时间,用t表示。 四、什么是色谱图? 进样后色谱柱流出物通过检测器系统时,所产生的响应信号时间或载气流出气体积的叫曲线图称为色谱图。 五、什么是色谱峰?峰面积? 1、色谱柱流出组分通过检测器系统时所产生的响应信号的微分曲线称为色谱峰。 2、出峰到峰回到基线所包围的面积,称为峰面积。 六、怎样测定载气流速? 高档色谱仪上均安装有自动测试装置,无自动测试装置可用皂膜流量计测,将皂膜流量计连接在测检测出口(也可将色谱柱与检测器断开皂膜流量计测接在色谱柱一端),测试每分钟的流速。测完后色谱升温压力表指示会升高,原因是温度升高色谱柱对气体的阻力增加,不要把压力调下来,当色谱温度升高稳流指示不会改变。测试载气流速在室温下测试。 七、怎样控制载气流速? 载气流速的控制主要靠气路上高压钢瓶上的减压阀减压,然后经仪器的稳压阀稳压,再经稳流阀以达到控制载气流量稳定,减压阀给出的压力要高出稳压后的压力。非程序升温色谱一般没有稳流阀,只靠稳压阀控制流速。 八、气相色谱分析怎样测其线速度? 1、一般测定线速度实际上是测定色谱柱的死时间; 2、甲烷作为不滞留物,测定甲烷的保留时间(TCD检测器以空气峰), 3、用色谱柱的长度除以甲烷的保留时间得到色谱柱的平均线速度。 九、气相色谱分析中如何选择载气流速的最佳操作条件? 在色谱分析中,选择好最佳的载气流速可获得塔板高度的最小值。因此,从速率理论关于峰形扩张公式可求出最佳流速值。通常色谱柱内径4mm,可用流速为30ml/min 十、气相色谱分析中如何选择载气的最佳操作条件? 1、载气的性质对柱效和分析时间有影响; 2、用相对分子质量小的载气时,最佳流速和最

色谱法分离原理word版

色谱法分离原理 一.教学内容 1.色谱分离的基本原理和基本概念 2.色谱分离的理论基础 3.色谱定性和定量分析的方法 二.重点与难点 1.塔板理论,包括流出曲线方程、理论塔板数(n)及有效理论塔板数(n e f f)和塔板高度(H)及有效塔板高度(H e f f)的计算 2.速率理论方程 3.分离度和基本分离方程 三.教学要求 1.熟练掌握色谱分离方法的原理 2.掌握色谱流出曲线(色谱峰)所代表的各种技术参数的准确含义 3.能够利用塔板理论和速率理论方程判断影响色谱分离各种实验因素 4.学会各种定性和定量的分析方法

四.学时安排4学时 第一节概述 色谱法早在1903年由俄国植物学家茨维特分离植物色素时采用。他在研究植物叶的色素成分时,将植物叶子的萃取物倒入填有碳酸钙的直立玻璃管内,然后加入石油醚使其自由流下,结果色素中各组分互相分离形成各种不同颜色的谱带。这种方法因此得名为色谱法。以后此法逐渐应用于无色物质的分离,“色谱”二字虽已失去原来的含义.但仍被人们沿用至今。 在色谱法中,将填入玻璃管或不锈钢管内静止不动的一相(固体或液体)称为固定相;自上而下运动的一相(一般是气体或液体)称为流动相;装有固定相的管子(玻璃管或不锈钢管)称为色谱柱。当流动相中样品混合物经过固定相时,就会与固定相发生作用,由于各组分在性质和结构上的差异,与固定相相互作用的类型、强弱也有差异,因此在同一推动力的作用下,不同组分在固定相滞留时间长短不同,从而按先后不同的次序从固定相中流出。 从不同角度,可将色谱法分类如下: 1.按两相状态分类 气体为流动相的色谱称为气相色谱(G C) 根据固定相是固体吸附剂还是固定液(附着在惰性载体上的

柱色谱和薄层色谱----预习报告

预习报告 一、实验名称:薄层色谱和柱色谱 二、实验目的:1、学习薄层色谱和柱色谱技术的原理和应用 2、掌握薄层色谱和柱色谱分离技术和操作要点。 3、掌握如何正确的配置展开剂 三、实验原理:色谱法的基本原理,是利用混合物各组分在固定相 和流动相中分配平衡常数的差异。简单地说就是,当 流动相流经固定相时,由于固定相对各组分的吸附或 溶解性能的不同,使吸附力较弱或溶解度较小的组分 在固定相中移动的速度较快,在多次反复平衡过程中 导致各组分在固定相中形成了分离的“色带”,从而 得到分离。 四、主要试剂规格及用量 1%偶氮苯的甲苯溶液,1%苏丹Ⅲ的甲苯溶液,1%的羧甲基纤维素钠(CMC)水溶液,硅胶G,立即比为9:1的甲苯-乙酸乙酯。 五、实验装置图(见实验记录本) 六、实验步骤 (一)薄层色谱实验步骤: 1、薄层板的制备(此实验中不考虑,有直接的可用) 2、取两块薄层板,分别在距一端1cm处用铅笔轻轻地画一条 线,作为起始线。用分别两根毛细管,分别取偶氮苯、苏丹 甲苯溶液和其混合液放在起始线上,取两个样点,且两样点

相距1到1.5厘米,且样点的直径不超过2毫米。如果样点 颜色太浅,可以等其变干后在重复几次。 3、用上述的甲苯-乙酸乙酯作为展开剂,待样点干燥后,小心 放入已加入展开剂的广口瓶中,点样一端应进入展开剂 0.5cm,盖好瓶盖,观察实验现象,观察展开剂前沿上升至离 板的上端1cm处取出,尽快用铅笔在展开剂上升的前沿处划 一记号,比较两者的Rf值的大小。 (二)柱色谱实验步骤 1、在色谱柱上端放一个干燥的漏斗,将吸附剂倒入其中, 并轻轻的敲打色柱柱身使其填充均匀,然后加入洗脱剂湿 润。 2、当溶剂下降到吸附剂表面时立即开始使用色谱柱,用滴管 把样品溶液转移到上色谱柱中,并用少量溶剂分几次洗涤 柱壁上所沾试液,直至无色。样品加完后,打开下旋塞, 使样品进入石英砂层后,再加入洗脱剂进行洗脱。 3、在分有色物质是,直接观察到分离后的“色带”,然后用 洗脱剂将分离后的“色带”依次自柱中洗脱出来,再用适 宜的溶剂将溶质萃取出来。 七、注意事项 (1)薄层色谱 1、吸附剂必须均匀地填在柱内,没有气泡、没有裂缝,否则 将影响洗脱和分离。

现代分离分析技术整理

1.环境中含芳烃污染无的废水样品分析检测前科采用哪些分离方法进行组分富集?纺织厂 废水中含有的十二烷基苯磺酸及氨基蒽醌化合物如何进行检测? 参考:(1)溶液萃取、固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、毛细管固相微萃取 蒸发、减压蒸馏、水蒸气蒸馏等 浓缩富集:1L CH2Cl 萃取四次(20ml*4),Na2SO4干燥,过滤,1m样品经N2流吹,1ml 乙腈:水=9:1溶解,最后超声震荡过滤。 (2)十二烷基苯磺酸——高效液相色谱和UV联用 以80%甲醇为流动相,在流动相中添加7mmol/L醋酸铵电解质,流速0.5ml/min,PH=9的条件下使用高效液相色谱和UV联用,可以快速检测十二烷基苯磺酸。检出限1.32μg/ml 氨基蒽醌的测定——可用高效液相色谱法或者薄层色谱法 高效液相色谱法:甲醇为流动相,用1,4—二氧六环:丙酮(4:1)溶解溶解标样和样品,采用CLC—ODS 0.46×15cm不锈钢色谱柱及UV474nm的检测器 薄层色谱法:先把样品用薄层板展开,把1-氨基蒽醌斑点用小刀刮下,乙醇洗脱,再用72型分光光度计测吸光值。 2.中草药等天然产物中的有效成分(如极性不同的热敏性有机化合物)如何进行分离分析, 应用哪些方法?中药大黄中的大黄素如何进行分离及分析检出? 传统提取中草药有效成分的方法有水蒸气蒸馏法、减压蒸馏法、溶剂萃取法等,这些方法通常是工艺复杂、耗时、产品纯度不高、对环境污染大,而且易残留有害物质。所以科研工作者们一直在试图寻找提取效率高、选择性好、污染小的方法,随着现代科学技术的不断发展,涌现出了许多新的分离提取方法,加快了提取过程,提高了提取效率。超临界流体萃取技术就是其中之一,较传统提取方法而言,该方法具有简便、快速、提取率高、无污染等特点。 超临界流体的特点超临界流体既具有液体对溶质有比较大溶解度的特点,又具有气体易于扩散和运动的特性,传质速率大大高于液相过程(超临界流体的扩散系数为~10-4cm2/s,液体的扩散系数为~10-5 cm2/s)。也就是说超临界流体兼具气体和液体的性质,即具有较低的粘度和较高的扩散力。所以超临界流体萃取率高,萃取速度快。 萃取和分离合二为一当饱含溶解物的超临界流体流经分离器时,由于压力下降使得流体与萃取物迅速成为两相(气液分离)而立即分开,不存在物料的相变过程,无需回收溶剂,操作方便;不仅萃取效率高,而且能耗较少,节约成本。 超临界流体萃取通常在较低温度下进行可以有效地防止热敏性成分的氧化和逸散,特别适合于那些对热敏感性强、容易氧化分解成分的分离提取。 超临界二氧化碳流体常态下是气体,无毒与萃取成分分离后,完全没有溶剂的残留,有效地解决了传统提取方法的溶剂残留问题。 流体的溶解能力与其密度的大小相关而温度、压力的微小变化都会引起流体密度的大幅度变化,并相应地表现为溶解度的变化。因此,可以利用压力、温度的变化来实现萃取和分离的过程。 参考:极性不同的热敏性有机化合物:亚临界萃取,“热敏性”成份不变性、不氧化,是天然产物活性成分“高效、保质”萃取的理想技术 传统分离纯化方法有:浸出提取法、水蒸气蒸馏法、升华法等; 新发展的分离方法:超临界流体提取,超声波、微波辅助提取,膜分离方法、分子蒸馏、离子交换层析、高效絮凝等。 大黄素 高效液相色谱是中药活性成分分离分析的有效技术之一,具有高效、灵敏、快速、准确、适用范围广、重现性好及自动化操作等优点,特别适合于分析高分子量、高沸点、不易挥发、

相关文档