第6章 色层分离法.ppt

第六章 色层分离法 6.1 概 述 6.2 柱层析 6.3 纸层析 6.4 薄层层析 6.1 概 述 色层分离法又称层析法或色谱分离法，它的最大特点是分离效率高，能把各种性质及相近的物质彼此分离。现代的色谱分离技术就是在此基础上发展而来的。 色层分离最早是由波兰植物学家M?茨维特提出来的。他在叶绿素的石油醚溶液流经装有碳酸钙的管柱时，发现碳酸钙对叶绿素中各种色素的吸附能力不同，于是在管柱中出现了不同颜色的色谱带，因此称这种分离方法为色层分离法或色谱分离法。 层析法的发展史 层析分离图示 “层析的本质是使一种液体均匀地渗过一个相当细碎的物质的柱体，这些物质通过某种过程有选择地阻留了液体内的某些组分。” ——马丁（A. J. P. Martin）（英） 6.1 概 述 一、层析法的条件 层析法应具备的因素或条件是： 1. 具有两相 固定相——固定不动的一相 流动相——即携带样品流过固定相的流动体。 2. 混合物中各组分的物理化学性质有差异 3. 多次展开 二、层析法的分类 ⑴ 根据层析机理不同的划分 ⑵ 根据操作技术的划分 ⑶ 根据固定相的状态划分： ⑷ 根据流动相的物态不同的分类 各种层析法的机理及优缺点 6.2 柱层析 一、吸附柱层析二、分配柱层析 柱层析分离的原理示意图 一、吸附柱层析 1. 原理 吸附柱层析是利用吸附剂对混合试样各组分的吸附力不同而使各组分分离。 一、吸附柱层析 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（或称吸附位置），吸附中心的数量多少以及吸附能力强弱直接影响其吸附性能。 当流动相载着溶质A缓缓流过层析柱时，溶质A在固定相和流动相中不断的进行吸附、脱附、再吸附、再脱附的过程。 1、分配系数 在一定的温度下，溶质在固定相和流动相之间的平衡关系服从分配定律： KD= Cs/Cm KD——为分配系数 Cm，Cs 分别为流动相和固定相中的溶质A的浓度。 应用条件：温度一定 低浓度 一、吸附柱层析 试样中各组分的分配系数有差异，分配系数大的组分，在柱中被吸附得较牢，在固定相中保留的时间较长，不易被洗脱下来，而分配系数小的组分被吸附得较不牢，在柱中保留时间较短，易被洗脱下来。 洗脱时，吸附力较强的组分，移动的距离小，后出柱；吸附力较弱的组分，移动的距离大，先出柱。 一、吸附柱层析 2、吸附等温线 吸附等温线：某种组分在吸附剂表面的吸附规律。包括：线形和非线性。 （1）线性吸附等温线 Cm：溶质A在流动相中的浓度 Cs：溶质A在固定相中的浓度 当溶质A在随流动相缓慢流过层析柱的固定相时，在两相中不断吸附、脱附达到平衡 Cm Cs （吸附平衡） KD= Cs/Cm 洗脱曲线 若测定流出液中A的浓度，绘制C～V的曲线，则得到洗脱曲线（又叫洗提曲线）。为一对称的层析图谱 。 （2）非线性吸附等温线 吸附剂表面具有吸附能力不同的吸附中心，溶质在其上的分配系数是不同的。 吸附能力强的吸附中心，溶质在其上的分配系数KD较大，溶质分子将首先占据它们，其次再占据较弱的、弱的和最弱的吸附中心。 随着溶质在吸附中心上的浓度增加，强吸附中心逐渐被饱和，其分配系数也渐变小。因此吸附等温线逐渐向下弯曲形成凸形。 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，因而溶质集中的区域前进较快，接着较少的强吸附中心的溶质后被洗下流出，出现拖尾峰。 3. 吸附剂的选择 ⑴ 吸附剂应具有合适的吸附力。 ⑵ 颗粒均匀、大小适宜。 ⑶ 吸附与解吸可逆。 ⑷ 不含杂质。 ⑸ 不溶于所使用的溶剂（即洗脱剂），与欲分离的物质不发生化学反应。 常用吸附柱介质 无机物吸附介质包括：氧化铝、硅胶、活性炭、膨润土、磷酸钙(凝胶型和晶型)、氧化钛和氢氧化锌凝胶等。 聚合物吸附介质有：琼脂糖、葡聚糖、纤维素和聚丙烯酰胺等 （1）Al2O3（中性、酸性、碱性） I） Al2O3分类 中性：适用于醛，酮，醌，酯，内酯及苷的分离 酸性：酸性化合物如酸性色素，氨基酸等 碱性：生物碱，醇及其它中性和碱性物质 一般地，能用酸性或碱性Al2O3分离的也能用中性Al2O3分离 II） Al2O3的活性 活度级I～Ⅴ级增强 吸附能力 I～Ⅴ 减弱 在不同的温度下活化氧化铝： 加热至 100～150℃ 活化有一