有关墨水染料的层析试验.doc

有关墨水染料的层析实验 一、实验原理 ： 大家知道要分析一种混合物内有哪几种纯组份，并不是一件简单的事情。尤其是分析有机化合物的混合物(例如,染料、抗菌素等)，其中的各个纯组份的性质极为相近，分析一个样品往往要花很长的时间。后来，有了色层分析法分析起来就简便多了。 色层分析法是在一种载体(通常是固体)上进行混合物分离和分析的方法。混合物(一般是液体)随展开液流经载体，就可以被分离成各种纯组份。而分析每一个纯组份，显然比分析混合物要简单得多，所以色层分析法可以提高分析的准确性和灵敏度。有时可以直接根据载体上出现的各种纯组份的颜色，来确定混合物中含有哪些物质。 本世纪初俄国植物学家M.Tswett发现并使用这一技术证明了植物的叶子中不仅有叶绿素还含有其它色素。现在层析法已成为生物化学、分子生物学及其它学科领域有效的分离分析工具之一。 层析法是利用不同物质理化性质的差异而建立起来的技术。所有的层析系统都由两个相组成：一是固定相，它或者是固体物质或者是固定于固体物质上的成分；另一是流动相，即可以流动的物质，如水和各种溶媒。当待分离的混合物随溶媒（流动相）通过固定相时，由于各组份的理化性质（如吸附力、分子形状及大小、分子亲和力、分配系数等）存在差异，与两相发生相互作用（吸附、溶解、结合等）的能力不同，在两相中的分配（含量对比）不同，而且随溶媒向前移动，各组份不断地在两相中进行再分配。与固定相相互作用力越弱的组份，随流动相移动时受到的阻滞作用小，向前移动的速度快。反之，与固定相相互作用越强的组份，向前移动速度越慢。分部收集流出液，可得到样品中所含的各单一组份，从而达到将各组份分离的目的。 按层析过程的机理分类： 1、吸附层析：利用吸附剂表面对不同组分吸附性能的差异，达到分离鉴定的目的。 2、分配层析：利用不同组分在流动相和固定相之间的分配系数不同，使之分离。 3、离子交换层析：利用不同组分对离子交换剂亲和力的不同。 4、凝胶层析：利用某些凝胶对于不同分子大小的组分阻滞作用的不同。 按操作形式不同分类： 1、柱层析：将固定相装于柱内，使样品沿一个方向移动而达到分离。 2、纸层析：用滤纸做液体的载体，点样后，用流动相展开，以达到分离鉴定的目的。 3、薄层层析：将适当粒度的吸附剂铺成薄层，以纸层析类似的方法进行物质的分离和鉴定。 进行色层分析需要有吸附剂(如氧化铝、氧化硅等)，还要把吸附剂装在吸附柱上，操作就比较复杂一些。这里介绍用粉笔、pH试纸来模拟色层分析法，既简便又有趣。 ?二、实验用品 ： 中性笔中的墨水、普通蓝（红）墨水 培养皿 白粉笔 pH试纸 细玻璃棒 ?酒精(质量分数95%以上) ?三、实验步骤 ： 1．检验中性笔的墨水中是单一染料还是多种染料以及相关染料的酸碱性 取一支粉笔，在距离粗的一头1厘米的地方用中性笔点上一点蓝（红）墨水， 点完后，蓝（红）墨水点的直径约为1毫米。 在培养皿内加酒精作展开液，液面高度保持在0.5厘米左右。然后把粉笔的大头朝下，竖立在酒精中，但酒精的液面不可与蓝（红）墨水点接触。 将粉笔换成pH试纸再重复上述操作。 2．检验普通蓝（红）墨水中是单一染料还是多种染料以及相关染料的酸碱性 再取一支粉笔，在粗的一头用细玻璃棒点上一点普通蓝（红）墨水(位置和中性笔的墨水点相同)，然后把它竖立在酒精中， 将粉笔换成pH试纸再重复上述操作。 ?三、实验现象及结论 ： 1、实验一中可以看到，不久，酒精就在粉笔上慢慢上升，随着酒精向上扩散，中性笔的蓝（红）墨水也在粉笔上向上移动。最后，可以看到粉笔上半部的墨水是浅蓝（红）色的，粉笔下半部的墨水是深蓝（红）色的。说明在中性笔的蓝（红）墨水中存在着两种染料。用pH试纸再进行试验以后，发现蓝色中性笔墨水在试纸的上半部是浅红色，下半部为深红色，红色则上半部为橙色，下半部为红色，说明所用染料均为酸性。 2、实验二中可以看到，不久，酒精就在粉笔上慢慢上升，随着酒精向上扩散，普通蓝（红）墨水也在粉笔上向上移动。最后，可以看到粉笔上半部的墨水是浅蓝（红）色的，粉笔下半部的墨水是深蓝（红）色的。说明在普通蓝（红）墨水中存在着两种染料。用pH试纸再进行试验以后，发现普通蓝墨水在试纸的上半部是浅红色，下半部为深红色，红墨水则上半部为橙色，下半部为红色，说明所用染料均为酸性。 四、实验说明 ： 1、粉笔化学性质稳定（是由石膏制成的，其化学成分为硫酸钙。硫酸钙性能稳定，没有毒性，有清凉解热、生津止渴的作用。中医曾用石膏煎服来治疗疾病。）、价格低廉、有良好的吸附性能,在化学实验中可以作反应物载体、填充物、反应容器或外壳、层析支持剂。 2、实验一、二是利用混合物各组分在流动相和固定相两种不同溶剂中的分配系数差异，将它们分离开。在层析过程中，当层析液在毛细拉力作用下，上升流经色素