柱层析详解

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柱层析原理详解课件

吸附剂
氧化铝: 分为酸性(PH=4), 中性, 碱性(PH=10). 这种吸附剂特别适用于分离象羧
酸和氨基酸之类的酸性物质. 碱性氧化铝的PH约为10, 故适用于分离胺. 中性
氧化铝可用于分离各种非酸性和非碱性物质.
纤维素淀粉糖类硅酸镁硫酸钙与极性化合物发生结合作用的能力递增次序硅酸硅胶人造硅酸镁氧化镁氧化铝活性炭（Norit)
B 干法
• 方法一: 用溶剂将柱子充满并让它缓缓流出入柱中. 此法也可得到装得很均匀的柱. 同上法一样, 每次使用前应将溶剂反复循环通过几次.
• 方法二: 先将干的吸附剂装入柱中, 硅胶面压实顶部水平后将溶剂缓慢渗沥穿
过柱子, 直至柱子全被浸润. 但此法容易造成柱子不匀, 空气泡和缝隙, 尤其是
流动或称沟流.
造成这种现象的原因主要是吸附剂表面不平整或在填料中有任何不平整性或
气泡.
装柱
A 湿法(浆液法)
即吸附剂以浆液状态被装入管内. 浆液是一种溶剂和一种不溶解的固体的混合物. 操作方法是将固体吸附剂慢慢加入盛有大量溶剂的容器中. 注意要严格遵守这种加料次序(加吸附剂至溶剂), 因为吸附剂在加入到溶剂中时会因溶剂化效应而放热. 若向吸附剂内加溶剂, 由於发热会使溶剂几乎与加入速率一样快地气化逸出, 使最终的混合物不均匀或结块. 因此通常的做法是将吸附剂加入溶剂中, 边加边旋摇, 使其形成一种稠厚但能流动的浆液. 浆液应不断旋摇直至已呈均匀状态且相对地不再含有空气泡为宜.
2. 选定的溶剂极性
3. 相对于需待分离的物料量的柱子尺寸(长度和直径)
4. 洗脱(或流动) 的速率
A.吸附剂
• 吸附剂的选择通常要根据需待分离的化合物的类型而定. 主要有: 纤维素, 淀粉和糖类: 用于对酸碱相互作用非常敏感的多官能团的动, 植物性化合物(天然产物) 硅酸镁: 分离乙酰化的糖类, 甾体化合物和香精油. 硅胶和合成硅酸镁载体(Florisil): 对大多数化合物来说相对地比较温和, 故可广泛适用于种种官能团—烃, 醇, 酮, 酯, 羧酸, 偶氮化合物, 胺.

柱层析法的原理和方法ppt课件

实验案例讨论与经验分享
案例介绍
介绍几个典型的柱层析法应用案例，包括实验设计、操作过程、结果分析等。
经验分享
分享实验过程中积累的操作技巧、注意事项、故障排除等方面的经验。
互动交流
鼓励与会者提问、分享自己的实验经验和心得，进行深入的讨论和交流。
总结与展望
06
柱层析法原理与方法的总结回顾
柱层析法原理
方法调整流动相的组成和pH值
优化柱温和流速
参数优化的方法和原则
• 选择合适的色谱柱和填料
参数优化的方法和原则
原则通过实验确定最佳参数组合
根据目标物质的性质和分离要求进行参数优化注意避免参数变化过大，以免对分离效果造成不利影响
结果分析方法和技术
方法峰面积和峰高比较法
标准曲线法
结果分析方法和技术
离、纯化和鉴定。
生物样品分析
柱层析法可用于生物样品中痕量物质的分离和分析，如生物碱、氨基酸等，提高分析的灵敏度和
准确性。
柱层析法在食品安全检测中的应用实例
01
农药残留检测
柱层析法可用于食品中农药残留的分离和检测，通过合适的填料和洗脱
条件，将农药与食品中的其他成分分离，提高检测的准确性和可靠性。
发展历程
自20世纪初开始，柱层析法逐渐从基础的实验室技术发展为高效、自动化的现代分离分析方法。
柱层析法的重要性和应用
重要性
柱层析法在化学、生物、医药、环境等领域发挥着重要作用，为复杂混合物的分离和纯化提供了有效手段。
应用
药物研发、天然产物提取、环境监测、食品安全等领域广泛应用柱层析法。
柱层析法的基本原理
实验操作和案例分
05
析

柱层层析法

柱层层析法1. 什么是柱层层析法柱层层析法（Column Chromatography）是一种分离和纯化化合物的常用技术。

它基于化合物在固定相（柱层）和移动相（溶剂）之间的不同亲和性，通过不同程度的分配来实现分离。

2. 柱层层析法的原理柱层层析法的原理基于化合物在柱层中的分配行为。

柱层通常由多孔性固体填充而成，填充物可以是硅胶、氧化铝或其他吸附剂。

移动相则是溶剂，可以是单一溶剂或溶剂混合物。

当样品溶液经过柱层时，不同的化合物会因其与固定相的亲和性不同而以不同速度移动。

较亲和固定相的化合物会被较牢固地吸附在柱层上，而较亲和移动相的化合物则会更快地通过柱层。

这样，化合物就会在柱层中被分离开来。

3. 柱层层析法的步骤柱层层析法通常包括以下步骤：3.1. 准备柱层首先，选择合适的柱层填充物，并将其装填到柱层中。

填充物的选择应根据化合物的性质和需求进行，常用的填充物有硅胶和氧化铝。

3.2. 平衡柱层将柱层与移动相进行平衡，使填充物充分吸附溶剂。

3.3. 样品加载将待分离的化合物样品溶液加载到柱层的顶部。

注意，样品溶液应预先与移动相进行适当的预处理和溶解。

3.4. 洗脱化合物通过逐步改变移动相的组成或使用不同的移动相，将化合物从柱层中洗脱出来。

洗脱时应注意控制溶剂流速和溶剂比例，以保证化合物的有效分离和纯化。

3.5. 收集洗脱液将洗脱液收集起来，通常使用试管或收集瓶。

根据需要，可以将收集的洗脱液进行进一步处理和分析。

4. 柱层层析法的应用柱层层析法广泛应用于化学、生物化学和制药领域。

它可以用于分离和纯化天然产物、合成化合物、蛋白质和核酸等多种化合物。

4.1. 天然产物的提取与纯化柱层层析法可以用于从天然产物中提取和纯化目标化合物。

通过合理选择填充物和移动相，可以实现对复杂混合物中目标化合物的高效分离和纯化。

4.2. 合成化合物的纯化柱层层析法也常用于合成化合物的纯化。

通过柱层层析，可以将化学反应的产物与副产物分离开来，从而获得纯度较高的目标化合物。

柱层析

溶剂最后回收要采用常压，因为在减压旋蒸时会有部分低沸点的杂质一起出来，常压时就会减少这种现象关于操作问题。
反之则较小。流动相经过固定相时，吸附力小的化合物先从被吸附的颗粒洗脱，
接着又被新的颗粒吸附，再洗脱，在吸附，从而分离极性不同的化合物。
分类
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。
直径和柱高：0.5～10cm的柱子，柱高50～70cm。
物质重量和柱直径：通常<0.8g 一般采用2.0左右的柱子；2.5cm 的柱子用于0.8～2.5g样品的过柱；3.5、4cm的柱子用于2.5～5g； 6cm的柱子一般用于>5g的混合物。硅胶填料与重量：硅胶用量差不多为分离物质量的30~50倍左右，根据需要可以加大用量，至100倍。
色谱法：利用混合物各组分吸附或溶解能力（分配）不同，或亲和作用性能不同，使混合液流经该种物质，反复吸附或分配，从而达到分离目的。
柱层析：
吸附柱层析
氧化铝或硅胶为固定相
分配柱层析
硅胶等为支持剂以吸附液体为固定相
原理
吸附柱层析利用固定相对各种物质吸附能力不同而加以分离；固定相对不同极性化合物吸附力不同，极性大化合物吸附力大，
下，很容易出现这种现象，因此，在室温高的时候，可以选择沸点较高，挥发相对小的溶剂。使用混合溶剂时，使用的两种溶剂的沸点应该相差不大，如：乙酸乙酯和石油醚(60~90),而乙醚却要选择30－60的石油醚。，
后处理
柱分后的产品，由于使用了大量的溶剂，其中的杂质也会累积到产品中，所以如果想送分析，最好用少量的溶剂洗涤一下，因为大部分的杂质是溶在溶剂里的，一洗基本就没了，必要时进行重结晶。

实验九柱层析讲解

柱层析原理
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。
柱色谱操作流程---洗脱与接收
? 用不同比例的石油醚和乙酸乙酯进行梯度洗脱（先用28mL的(2.5:1)混合液，然后用1:1 的洗脱液20mL）
? 先收集黄色带（邻硝基苯胺），如果有交叉，换接受瓶收集交叉组分。
? 再收集浅黄色带（对硝基苯胺），减压除去溶剂。（旋转蒸发）
柱色谱操作流程--浓缩
? 显色分离的化合物若有颜色，很容易识别出来各个样
点。但多数情况下化合物没有颜色，要识别样点，必须使样点显色。通用的显色方法有碘蒸气显色和紫外线显色。
①碘蒸气显色：将展开的薄层板挥发干展开剂后，放在盛有碘晶体的封闭容器中，升华产生的碘蒸气能与有机物分子形成有色的缔合物，完成显色。
②紫外线显色：用掺有荧光剂的固定相材料（如硅胶 F，氧化铝 F等）制板，展开后在用紫外线照射展开的干燥薄层板，板上的有机物会吸收紫外线，在板上出现相应的色点，可以被观察到。
色谱法须在两相系统间进行。一相是固定相，需支持物，是固体或液体。另一相为流动相，是液体或气体。当流动相流经固定相时，被分离物质在两相间的分配，由平衡状态到失去平衡到又恢复平衡，即不断经历吸附和解吸的过程。随着流动相不断向前流动，被分离物质间出现向前移动的速率差异，由开始的单一区带逐渐分离出许多区带，这个过程叫展层。

详细柱层析技巧

详细柱层析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。

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。

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。

柱层析法的原理和方法分析

柱层析法的原理和方法分析柱层析法是一种分离和分析混合物中组分的常用方法，它基于不同组分在固定相和流动相之间的不同分配行为，通过在填充在柱中的固定相上的流动相中进行分离。

下面将详细介绍柱层析法的原理和方法。

一、原理：柱层析法基于组分在固定相和流动相之间的相互作用差异来实现分离。

其中，固定相是一种特定的吸附剂或分离介质，它占据了柱子的内部空间。

而流动相是运动的溶液，它通过柱子并与固定相接触。

在固定相的作用下，样品中各个组分会以不同的速度通过柱子。

固定相可以通过物理吸附、化学吸附、离子交换、分子筛等方式与不同组分发生相互作用。

这种作用力会使得样品组分在流动相中的速度不同，从而使得各个组分在柱中分离。

通常情况下，移动相的性质和柱子中固定相的选择是需要考虑的关键因素之一二、方法分析：1.实验准备：确定需要分离的混合物，并选择合适的固定相和流动相组合。

准备量取定量混合物溶液，待用。

2.柱装填：将合适的固定相按照一定方法装填到柱子中。

根据需要，可以选择压缩或不压缩填充方法。

3.样品进样：将预先制备好的样品溶液以适量的体积注入柱子，等待分离进程进行。

4.分离过程：打开进样阀，使样品进入柱中。

样品会在固定相和流动相的作用下发生分离，不同组分会以不同的速度移动。

其中，流动相会冲走一些组分，而其他组分会在固定相上发生吸附。

5.检测和结果分析：使用合适的检测手段如紫外可见光谱检测、荧光检测等，在柱的出口位置定时检测样品的组成。

通过不同组分的峰值高度、面积等参数，可以推断出各个组分的浓度和分离效果。

6.结果计算和报告：根据检测结果，计算各个组分的浓度。

最后做出结果报告，包括每个组分的峰值高度、面积，浓度等。

总结：柱层析法是一种常用的分离与分析方法，其原理基于固定相和流动相之间的相互作用差异，通过对混合物中不同组分在固定相和流动相中分配行为的利用来实现分离。

柱层析法的方法包括实验准备、柱装填、样品进样、分离过程、检测和结果分析、结果计算和报告等步骤。

全网最完整最权威的柱层析操作详解（含操作视频）

全⽹最完整最权威的柱层析操作详解（含操作视频）柱层析技术也称柱⾊谱技术。

⼀根柱⼦⾥先填充不溶性基质形成固定相，将混合样品加到柱⼦上后⽤特别的溶剂洗脱，溶剂组成流动相。

在样品从柱⼦上洗脱下来的过程中，根据混合物中各组分在固定向和流动相中的分配系数不同经过多次反复分配，将不同组分逐⼀分离。

根据填充基质和样品分配交换原理不同，离⼦交换层析，凝胶过滤层析和亲和层析是三种分离混合物的经典层析技术。

柱层析分离净化的实验技巧和⽅法1、柱层析操作⽅法的选择⽬前 ,柱⾊谱分离的操作⽅式 ,主要包括常压分离、减压分离和加压分离 3种模式。

常压分离是最简单的分离模式⽅便、简单 ,但是洗脱时间长。

减压分离尽管能节省填料的使⽤量 ,但是由于⼤量的空⽓通过填料会使溶剂挥发 ,并且有时在柱⼦外⾯会有⽔汽凝结 ,以及有些易分解的化合物也难以得到 ,⽽且还必须同时使⽤⽔泵或真空泵抽⽓。

加压分离可以加快淋洗剂的流动速度 ,缩短样品的洗脱时间 ,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液更快洗脱。

压⼒的提供可以是压缩空⽓ ,双连球或者⼩⽓泵等。

2、柱⼦规格的选择市场上有各种规格的柱层析分离柱。

柱⼦长了 ,相应的塔板数就⾼ ,分离就好。

⽬前市场上的柱⼦ ,其径⾼⽐⼀般在1: 5～10范围 ,在实际使⽤时 ,填料量⼀般是样品量的 30～40倍 ,具体的选择要根据样品的性质和含量进⾏具体分析。

如果所需组分和杂质的分离度较⼤ ,就可以减少填料量,使⽤内径相对较⼩的柱⼦ (如 2 cm × 20 cm的柱⼦ ) ;如果 Rf相差不到 0.1,就要加⼤柱⼦ ,增加填料量 ,⽐如⽤ 3 cm内径的柱⼦。

3、装柱柱层析⾊谱柱的填装主要有湿法和⼲法两种 ,湿法省事 ,⼀般⽤淋洗剂溶解样品 ,也可以⽤⼆氯甲烷、⼄酸⼄酯等 ,但溶剂越少越好 ,不然溶剂就成了淋洗剂了。

柱⼦底端的活塞⼀定不要涂润滑剂 ,否则会被淋洗剂带到淋洗液中 ,可以采⽤聚四氟⼄烯材料的阀门。

柱层析简介

❖ 系数K：是物质在两相中的浓度比。K值大，则在固定相中吸附牢，K值小吸附差。各物质间的K值差别大，则易被分离。不同类型层析的K值含义不同，可视为吸附平衡常数，分配常数或离子交换常数等。
（三）层析的分类
1、按操作形式：
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；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
常用的装柱方法有干装法和湿装法两种（1）干装法
在柱内装入2/3 溶剂，在管口上放一漏斗，打开活塞让溶剂慢慢地滴入锥形瓶中，接着把干吸附剂经漏斗以细流状倾泻到管柱内，同时用套在玻璃棒（或铅笔等）上的橡皮塞轻轻敲击管柱，使吸附剂均匀地向下沉降到底部。填充完毕后，用滴管吸取少量溶剂把粘附在管壁上的吸附剂颗粒冲入柱内，继续敲击管子直到柱体不再下沉为止。柱面上再加盖一薄层洁净细砂，把柱面上液层高度降0.1~1cm，再把收集的溶剂反复循环通过柱体几次，便可得到沉降得较紧密的柱体。（2）湿装法基本方法与干装法类似，所不同的是，装柱前吸附剂需要预先用溶剂调成淤浆状，在倒入淤浆时，应尽可能连续均匀地一次完成。如果柱子较大，应事先将吸附剂泡在一定量的溶剂中，并充分搅拌后过夜（排除气泡），然后再装。其优点是一般柱子装的比较结实，没有气泡。无论是干装法，还是湿装法，装好的色谱柱应是充填均匀，松紧适宜一致，没有气泡和裂缝，否则会造成洗脱剂流动不规则而形成“沟流”，引起色谱带变形，影响分离效果。
层析法（chromatography）又称色谱法，是利用混合物中各组分物理化学性质的差异（如吸附力、分子形状及大小、分子亲和力、分配系数等），使各组分在两相（一相为固定的，称为固定相；另一相流过固定相，称为流动相）中的分布程度不同，从而使各组分以不同的速度移动而达到分离的目的。

柱层析法的原理和方法分析

柱层析法的原理和方法分析
简介
柱层析法（column chromatography）是化学分离分析中具有极大的价值的方法，由于它可以将有机混合物分离成许多组分，并可以提取其中的活性组分。

柱层析是一种利用吸附的原理进行物质分离的技术，被广泛应用于有机合成，有机物分析，分析检测，矿物检测，生物化学等领域。

本文将介绍柱层析的原理和操作流程。

一、原理介绍
柱层析是一种利用物质在不同介质中的溶解性和吸附性而基于多种形式的分析方法，主要利用柱体中柱层中溶剂的不同极性和吸附层的不同性质，将物质从混合物中分离出来。

柱层析的原理如下：
1）物质溶解定律：一定优势的溶剂会溶解，而另一定优势的溶剂不能溶解，这叫“物质溶解定律”；
2）溶质和溶剂的吸附：一些离子和分子在植物保护剂层中与当地分子产生强烈的相互作用，有时形成吸附！
3）层析效应：一种溶质在柱体中运动时，它的移动速度一般比另一种溶质的移动速度要快，这种效应叫做层析效应；
4）聚集效应：由于柱体内的相互作用，一些溶质会相互聚集，改变原来的移动速度。

5）滞留效应：一些溶质会在柱体内滞留，而不像其他溶质那样继续移动，这种现象叫滞留效应。

柱层析的专业概念

柱层析的专业概念柱层析是一种常用的分离纯化技术，它利用固定相和流动相之间的相互作用，将混合物中的组分分离出来。

下面将详细介绍柱层析的相关概念。

1.固定相和流动相在柱层析中，固定相是色谱柱中的填料，通常是固体颗粒或凝胶。

流动相是经过色谱柱的液体，它与固定相相互作用，使混合物中的组分分离。

根据作用方式的不同，固定相和流动相之间存在选择性的相互作用，这种选择性使得不同的组分在色谱柱中以不同的速度通过，从而实现分离。

2.吸附和洗脱在柱层析中，混合物中的组分被固定相吸附，然后通过流动相的洗脱作用，将不同组分逐一分离。

吸附作用主要由组分与固定相之间的分子间作用力决定，而洗脱作用则通过流动相与固定相之间的相互作用来实现。

洗脱液的选择对于分离效果至关重要，它需要与固定相和流动相均产生相互作用，以平衡各组分的吸附和洗脱。

3.分离纯化柱层析的主要目的是将混合物中的各组分分离出来，并进行纯化。

纯化后的组分通常具有更高的纯度和收率，可以用于后续的实验或工业化生产。

为了提高分离效果，可以选择不同的固定相、流动相以及洗脱液来进行优化。

4.分辨率分辨率是衡量柱层析效果的重要指标，它表示分离出的各组分在色谱图中的分离程度。

分辨率越高，各组分在色谱图中的峰形越好，纯度越高。

为了提高分辨率，可以调整色谱条件，如改变固定相的类型和粒径、流动相的组成和流速等。

5.操作条件柱层析的操作条件包括温度、压力、流速等。

这些条件对于分离效果具有重要影响。

在实验过程中，需要根据实际情况对操作条件进行优化，以获得最佳的分离效果。

此外，对于特定的分离任务，还需要选择合适的固定相和流动相，以实现最佳的分离效果。

6.再生和重复使用为了延长色谱柱的使用寿命和提高分离效率，通常需要对色谱柱进行再生和重复使用。

再生是指通过一定的方法使色谱柱恢复到初始状态的过程，例如通过高温处理或化学清洗等。

重复使用则是指在色谱柱经过一次使用后，再次使用其进行分离的过程。

在使用过程中需要注意避免色谱柱的堵塞和损坏，以保证其使用寿命和分离效果。

柱层析法法的基本原理

柱层析法法的基本原理
柱层析法是一种常用的分离和分析化学物质的方法。

它的基本原理是基于物质在不同固定相上的吸附性能的差异进行分离。

在柱层析法中，样品溶液通过装有填料的柱子，填料可以是固体或液体。

柱层析的基本原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 填充柱子：柱层析法的关键是柱子的填充物。

填充物通常是固体微粒或液滴，称为固定相。

固定相的选择取决于所要分离的化合物性质和需要分离的目标。

2. 样品进样：待分离的混合物（样品溶液）由注射器或自动进样系统注入到柱子的顶部。

样品溶液包含了要分离的各种化合物。

3. 柱中运移：样品进入柱子后，通过一定的流动条件使样品在柱子内移动。

流动条件包括流动相（移动柱中样品的溶剂），流速和温度等。

4. 分离：在样品进入固定相后，各种化合物因其与固定相的亲合性不同而被吸附在固定相上。

吸附程度不同的化合物因此会以不同的速率通过柱子。

这样，在柱体中化合物会发生分离。

5. 检测：分离后的化合物会依次通过检测器，检测器可以选择多种形式，如吸收光谱仪、荧光检测器、电导检测器等。

检测器会检测到各个化合物的信号，并
转换为电子信号。

6. 数据处理：检测器输出的电子信号通常会通过数据处理系统进行记录和分析，以确定各个化合物的浓度和相对含量等。

总之，柱层析法的基本原理是通过样品溶液在固定相上的吸附来实现化合物的分离。

根据化合物与固定相的亲合性差异，不同化合物以不同的速率通过柱子，从而实现了分离。

这是一种非常有用的分析技术，广泛应用于化学、生化、制药、环境监测等领域。

柱层析简介

如上图有：Vt＝Vo＋Vi＋Vg，由于Vg相对很小，可以忽略不计，则有：Vt＝Vo＋Vi。
（三）基本操作步骤
装柱
加样
洗脱和分离
收集各组分
鉴定与检测
1、装柱
色谱柱的大小规格由待分离样品的量和吸附难易程度来决定。一般柱管的直径为0.5-10cm，长度为直径的10-40倍。填充吸附剂的量约为样品重量的20-50 倍，柱体高度应占柱管高度的3/4。柱子过于细长或过于粗短都不好。装柱前，柱子应干净、干燥，并垂直固定在铁架台上。将少量洗脱剂注入柱内，取一小团玻璃毛或脱脂棉用溶剂润湿后塞入管中，用一长玻璃棒轻轻送到底部，适当捣压赶出棉团中的气泡，但不能压得太紧，以免阻碍溶剂畅流（如管子带有筛板，则可省略该步操作）。再在上面加入一层约0.5cm 厚的洁净细砂，轻扣击柱管，使砂面平整。

固定相：固定相是层析的一个基质。它可以是固体物质（如吸附剂，凝胶，离子交换剂等），也可以是液体物质（如固定在硅胶或纤维素上的溶液），这些基质能与待分离的化合物进行可逆的吸附，溶解，交换等作用。流动相：在层析过程中，推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体等，都称为流动相。柱层析中一般称为洗脱剂，薄层层析时称为展层剂。系数K：是物质在两相中的浓度比。K值大，则在固定相中吸附牢，K值小吸附差。各物质间的K值差别大，则易被分离。不同类型层析的K值含义不同，可视为吸附平衡常数，分配常数或离子交换常数等。
3．洗脱与检测
在洗脱过程中，柱内不断地发生解吸、吸附，再解吸、再吸附的过程。
当我们选定好洗脱液后，洗脱的方式可分为简单洗脱、分步洗脱和梯度洗脱三种。简单洗脱：柱子始终用同样的一种溶剂洗脱，直到层析分离过程结束为止。如果被分离物质对固定相的亲合力差异不大，其区带的洗脱时间间隔（或洗脱体积间隔）也不长，采用这种方法是适宜的。但选择的溶剂必须很合适方能使各组分的分配系数较大。否则应采用下面的方法。分步洗脱：这种方法按照递增洗脱能力顺序排列的几种洗脱液，进行逐级洗脱。它主要对混合物组成简单、各组分性质差异较大或需快速分离时适用。每次用一种洗脱液将其中一种组分快速洗脱下来。梯度洗脱：当混合物中组分复杂且性质差异较小时，一般采用梯度洗脱。它的洗脱能力是逐步连续增加的，梯度可以指浓度、极性、离子强度或pH值等。最常用的是浓度梯度。

实验六柱层析

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免费提供海量教学资料、行业资料、范文模板、应用文书、考试学习和社会经济等word文档实验六柱层析一．实验目的1．了解柱层析的基本原理。

2．掌握柱层析的操作技术。

二．实验原理层析法是一种物理分离方法。

柱层析法是层析方法中的一个类型，分为吸附柱层析法和分配柱层析法。

本实验仅介绍吸附柱层析法。

吸附柱层析法是分离、纯化和鉴定有机物的重要方法。

它是根据混合物中各组分的分子结构和性质（极性）来选择合适的吸附剂和洗脱剂，从而利用吸附剂对各组分吸附能力的不同及各组分在洗脱剂中的溶解性能不同达到分离目的。

吸附柱层析法通常是在玻璃层析柱中装入表面积很大、经过活化的多孔性或粉状固体吸附剂（常用的吸附剂有氧化铝、硅胶等）。

当混合物溶液流过吸附柱时，各组分同时被吸附在柱的上端，然后从柱顶不断加入溶剂（洗脱剂）洗脱。

由于不同化合物吸附能力不同，从而随着溶剂下移的速度不同，于是混合物中各组分按吸附剂对它们所吸附的强弱顺序在柱中自上而下形成了若干色带，如图9-1示。

在洗脱过程中，柱中连续不断地发生吸附和溶解的交替现象。

被吸附的组分被溶解吸出来，随着溶剂向下移动，又遇到新的吸附剂颗粒，把组分从溶液中吸附出来，而继续流下的新溶剂又使组分溶解而向下移动，这样经过适当时间移动后，各种组分就可以完全分开，继续用溶剂洗脱，吸附能力最弱的组分随溶剂首先流出，再继续加溶剂直至各组分依次全部由柱中洗出为止，分别收集各组分。

本实验是用活性氧化铝作吸附剂，分离甲基橙和亚甲蓝混合物。

氧化铝是一种极性吸附剂，对极性较强的物质（如甲基橙）的吸附力强；对极性较弱的物质（如亚甲蓝）的吸附力较弱。

所以应选择极性小的洗脱剂（乙醇）首先将亚甲蓝洗脱，甲基橙则留在层析柱的上部，甲基橙的洗脱则要用极性大的水为洗脱剂。

三．实验仪器及药品1．仪器层析柱，抽滤瓶，烧杯，铁架台，水泵（或油泵），长玻棒，小量筒，脱脂棉。

2．药品活性氧化铝，95%乙醇，0.5%甲基橙与亚甲蓝的乙醇溶液。

柱层析100g样品

柱层析100g样品
（最新版）
目录
1.柱层析简介
2.柱层析的步骤
3.柱层析的应用领域
4.柱层析的优点和局限性
正文
柱层析，又称柱色谱，是一种分离和纯化样品的方法，主要通过样品在固定相和移动相之间的分配系数的不同，达到分离的目的。

这种方法操作简单，效果明显，被广泛应用于化学、生物、环境等众多领域。

柱层析的主要步骤包括样品的制备、柱层析柱的填充、样品的进样和检测等。

以 100g 样品为例，首先需要将样品进行研磨和混合，然后通过填充柱的方式将样品均匀地分布在柱层析柱中。

在进样时，需要将样品慢慢地加入到柱层析柱中，然后通过移动相的流动，使得样品在柱层析柱中进行分离。

在检测部分，可以通过紫外检测、荧光检测等方式，对分离后的样品进行检测和分析。

柱层析的应用领域非常广泛，包括化学品的分离和纯化、生物大分子的分离和纯化、环境样品的分析等。

例如，在生物领域，柱层析常常用于分离蛋白质、核酸等生物大分子；在化学领域，柱层析可以用于分离和纯化各种化合物；在环境领域，柱层析可以用于分析水中的重金属离子等。

柱层析虽然操作简单，效果明显，但也有一些优点和局限性。

优点包括操作简单、分离效果好、分辨率高、灵敏度高等；局限性则包括对样品的要求较高、分离时间较长、需要特定的检测设备等。

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柱层析(原理与装置)

柱层析（原理与装置）柱层析技术是化学分析中重要的分离技术。

它是一种基于不同成分在固定相（称为柱填充物）上的不同分布系数的分离方法。

柱层析方法主要分为液相层析和气相层析。

1. 原理柱层析技术利用了不同成分在柱填充物上的不同亲和性的原理。

填充柱由一个非极性性固体样品填充而成，样品通常被溶解在一个称为流动相或移动相的液体或气体中。

样品在柱中移动时，它的成分随着柱填充物的性质不同而在柱中停留的时间不同。

这些成分会因为与固定相有不同的亲和性而被分离开来。

在柱层析中，样品必须在流动相中溶解，然后在柱的填充中进行分离。

因此，选择适当的流动相是非常关键的。

柱层析的另一个重要方面是填充物的选择。

填充物的表面粗糙程度、孔径大小和化学性质会影响到分离物质的迁移速率。

柱填充物的分离效果取决于其孔径大小和表面活性，因为这些特征决定了化学物质相互作用的强度和种类。

通常，小孔径填充物用于分离大分子种类，而大孔径填充物用于分离小分子。

2. 装置柱层析器是由填充柱、进样装置、分离槽、检测器和数据处理器组成的。

填充柱完成了分离陈述的过程，而进样装置将样品引入柱中。

分离槽按顺序装有各种柱，以实现复杂的分离过程。

检测器记录分离物质，而数据处理器则负责管理数据和计算分离效率等参数。

柱层析技术用于快速自动化分离有机和无机化合物，可以应用于很多科学领域。

在医疗行业中，柱层析技术用于检测和分离人体液体中的生化成分。

在环境科学和工业中，柱层析技术可以用于处理废水和污染物质。

在生物技术中，柱层析技术用于制备重要的生物分子如酶和分离蛋白质复合物等。

柱层析方法经验归纳汇总

1、选柱子：有玻璃柱和不锈钢柱两种,实验室常用玻璃柱.径高比一般在1:5-10.根据吸附剂用量（体积)确定柱子大小,一般吸附剂应填充到柱子体积(de)1/4～1/5.柱子可以分为：加压,常压,减压.压力可以增加淋洗剂(de)流动速度,减少产品收集(de)时间,但是会减低柱子(de)塔板数.其他条件相同(de)时候,常压柱是效率最高(de),但是时间也最长,比如天然化合物(de)分离,一个柱子几个月也是有(de).减压柱能够减少硅胶(de)使用量,感觉能够节省一半甚至更多,但是由于大量(de)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(de)东西可能得不到,而且还必须同时使用水泵抽气（很大(de)噪音,而且时间长).加压柱是种比较好(de)方法,与常压柱类似,只是外加压力使淋洗剂走(de)快些.压力(de)提供可以是压缩空气,双连球或小气泵.特别在容易分解(de)样品(de)分离中适用.压力不可过大,不然溶剂走(de)太快就会减低分离效果.加压柱在普通(de)有机化合物(de)分离中是比较适用(de).柱子(de)尺寸为粗长(de)最好.柱子越长,相应(de)塔板数就越高.柱子越,上样后样品(de)原点就越小（反映在柱子上就是样品层比较薄),这样相对(de)减小了分离(de)难度.无水无氧柱适用于对氧、水敏感,易分解(de)产品.可以湿柱,也可以干柱.不过在样品之前至少要用溶剂把柱子饱和一次,因为溶剂和硅胶饱和时放出(de)热量有可能是产品分解,毕竟要分离(de)是敏感(de)物质,小心不为过.因为分离(de)物质比较敏感,所以接收瓶一定要用可密封(de),遵循schlenk操作.至于是加压、常压、减压,随需而定.因为是schlenk 操作,所以点板是个问题,如果样品是显色(de),恭喜了,不用点板,直接看柱子上(de)色带就行了.如果样品无色,只好准备几十个schlenk瓶,一瓶一瓶(de)点,不过几次之后就知道样品在哪,也就可以省些了.无水无氧柱中用(de)比较多(de)是用氧化铝作固定相.因为硅胶中有大量(de)羟基裸露在外,很容易是样品分解,特别是金属有机化合物和含磷化合物.而氧化铝有碱性、中性和酸性(de),选择余地比较大,但比硅胶要贵些.听说有个方法,就是用石英做柱子,然后用HF254做固定相,这样在柱子外面用紫外灯一照就知道产品在哪里了,没有验证过.2、选择吸附剂：200-300目硅胶,称30-70倍于上样量；如果极难分,也可以用100倍量(de)硅胶.干硅胶(de)视密度在左右,所以要称40 g硅胶,用烧杯量100 ml也可以.书中写硅胶量是样品量(de)30-40倍,具体(de)选择要具体分析.如果所需组分和杂质分(de)比较开(是指在所需组分Rf在,杂质相差以上),就可以少用硅胶.用硅胶作固定相过柱子(de)原理是一个吸附与解吸(de)平衡.所以如果样品与硅胶(de)吸附比较强(de)话,就不容易流出.这样就会发生,后面(de)点先出,而前面(de)点后出.这时可以采用氧化铝作固定相.常用吸附剂(de)种类：氧化铝、硅胶、聚酰胺、硅酸镁、滑石粉、氧化钙（镁)、淀粉、纤维素、蔗糖和活性炭等.几种常见吸附剂(de)特性（1)氧化铝：市售层析用氧化铝有碱性、中性和酸性三类,粒度规格大多为100-150目.碱性氧化铝（pH9—10)：适用于碱性物质（如胺、生物碱)和对酸敏感(de)样品（如缩醛、糖苷等),也适用于烃类、甾体化合物等中性物质(de)分离.但这种吸附剂能引起被吸附(de)醛、酮(de)缩合.酯和内酯(de)水解、醇羟基(de)脱水、乙酰糖(de)去乙酰化、维生素A和K等(de)破坏等不良副反应.所以,这些化合物不宜用碱性氧化铝分离.酸性氧化铝（—：适用于酸性物质如有机酸、氨基酸等以及色素和醛类化合物(de)分离.中性氧化铝（pH7—：适用于醛、酮、醌、苷和硝基化合物以及在碱性介质中不稳定(de)物质如酯、内酯等(de)分离,也可以用来分离弱(de)有机酸和碱等.（2)硅胶：硅胶是硅酸(de)部分脱水后(de)产物,其成分是SiO2·xH2O,又叫缩水硅酸.柱色谱用硅胶一般不含粘合剂.适用范围：非极性和极性化合物,适用于芳香油、萜类、甾体、生物碱、强心甙、蒽醌类、酸性、酚性化合物、磷脂类、脂肪酸、氨基酸,及一系列合成产品如有机金属化合物等.（3)聚酰胺：色谱用聚酰胺主要又锦纶6（聚己内酰胺)和锦纶66（聚己二酰己二胺)两种,分子量一般在16000～20000,其亲水性和亲脂性均较好,因此既可分离水溶性成份,也可分离脂溶性成分.可溶于浓盐酸、甲酸及热(de)乙酸、甲酰胺和二甲基甲酰胺中；微溶于乙酸和苯酚等；不溶于醇、氯仿、丙酮、乙醚、苯等；对碱稳定,对强酸可水解.聚酰胺色谱(de)原理：兼具吸附色谱和分配色谱(de)功能.采用强极性洗脱剂时主要为吸附色谱——正相色谱；采用弱极性洗脱剂时主要为分配色谱——反相色谱.分离对象：能与聚酰胺形成氢键(de)化合物,如酚类、酸类、醌类、硝基化合物及含羟基、氨基、亚氨基(de)化合物及腈和醛等类化合物.聚酰胺在水中吸附能力(de)规律：形成氢键(de)基团(如酚经基、按基、酪基、硝基等)越多,吸附力越强.如丁二酸＞丁酸形成氢键(de)位置与吸附力有很大关系.对位、间位酚羟基使吸附力增大,邻位使吸附力减小.芳香核、共轭双键多者吸附力大,少者吸附力小.若形成分子内氢键,则使化合物(de)吸附力减小.（4)硅酸镁：中性硅酸镁(de)吸附特性介于氧化铝和硅胶之间,主要用于分离甾体化合物和某些糖类衍生物.为了得到中性硅酸镁,用前先用稀盐酸,然后用醋酸洗涤,最后用甲醇和蒸馏水彻底洗涤至中性.3、选洗脱剂：一般淋洗剂是采用TLC分析得到(de)展开剂(de)比例再稀释一倍后(de)溶剂.要使所需点在Rf值在左右(de)比较好.极性小(de)用乙酸乙酯：石油醚系统；极性较大(de)用甲醇：氯仿系统；极性大(de)用甲醇：水：正丁醇：醋酸系统.常用溶剂(de)极性顺序：石油醚<环己烷/己烷<苯乙醚<氯仿<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<乙醇<甲醇<水.单一溶剂(de)极性大小顺序为：石油醚<环己烷<四氯化碳<三氯乙烯<苯<甲苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<乙酸甲酯<丙酮<正丙醇<甲醇<吡啶<乙酸二氯甲烷也有用(de),但是要知道,它和硅胶(de)吸附是一个放热过程,所以夏天(de)时候经常会在柱子里产生气泡,天气冷(de)时候会好一些.甲醇据说能溶解部分(de)硅胶,所以产品如果想过元素分析(de)话要留神,应该经过后继处理,比如说重结晶等.一般把两种溶剂混合时,采用高极性/低极性(de)体积比为1/3(de)混合溶剂.拖尾可以加入少量氨水或冰醋酸.乙酸乙酯/石油醚=4:1可用TLC 分开.乙酸乙酯和石油醚(60-90).混合溶剂(de)极性顺序：苯∶氯仿(1+1)、环己烷∶乙酸乙酯(8+2)、氯仿∶丙酮(95+5)、苯∶丙酮(9+1)、苯∶乙酸乙酯(8+2)、氯仿∶乙醚(9+1)、苯∶甲醇(95+5)、苯∶乙醚(6+4)、环己烷∶乙酸乙酯(1+1)、氯仿∶乙醚(8+2)、氯仿∶甲醇(99+1)、苯∶甲醇(9+1)、氯仿∶丙酮(85+15)、苯∶乙醚(4+6)、苯∶乙酸乙酯(1+1)、氯仿∶甲醇(95+5)、氯仿∶丙酮(7+3)、苯∶乙酸乙酯(3+7)、苯∶乙醚(1+9)、乙醚∶甲醇(99+1)、乙酸乙酯∶甲醇(99+1)、苯∶丙酮(1+1)、氯仿∶甲醇(9+1)4、装柱：、湿装法：方法一：准确加入一定体积(de)溶剂,然后缓慢加入吸附剂,必要时可轻敲柱壁,排除多余溶剂,计算主留体积方法二：1) 搅成匀浆：先把硅胶泡在烧杯中,用干硅胶体积一倍(de)溶剂泡,用超声波超半个小时,中间看到气泡时用玻璃棒搅一下.如果洗脱剂是石油醚/乙酸乙酯/丙酮体系,就用石油醚拌；如果洗脱剂是氯仿/醇体系,就用氯仿拌.如果不能搅成匀浆,说明溶剂中含水量太大,尤其是乙酸乙酯/丙酮,如果不与水配伍走分配色谱(de)话,必须预先用无水硫酸钠久置干燥.氯仿用无水氯化钙干燥,以除去1%(de)醇.如果样品对酸敏感,不能用氯仿体系过柱.2) 装柱：用溶剂把柱子饱和一次.因为溶剂和硅胶饱和时放出(de)热量可能使产品分解.将柱底用棉花塞紧,不必用海沙,加入约1/3体积石油醚(氯仿),装上蓄液球,打开柱下活塞,将匀浆一次倾入蓄液球内.随着沉降,会有一些硅胶沾在蓄液球内,用石油醚(氯仿)将其冲入柱中.、干装法：在下端减压抽气(de)同时,将吸附剂通过长径漏斗缓缓到入柱内.装柱时一定要保证无气泡,同时敲打柱体使柱体更均匀紧凑,装毕,用洗脱液冲三次.柱子下面(de)活塞一定不要涂润滑剂,会被淋洗剂带到产品中(de),可以采用四氟节门(de).装完(de)柱子应该要适度(de)紧密(太密了淋洗剂走(de)太慢),一定要均匀(不然样品就会从一侧斜着下来).柱子更忌讳(de)是开裂,无论竖(de)还是横(de)都会影响分离效果,甚至作废5、压实：沉降完成后,加入更多(de)石油醚,用双联球或气泵加压,直至流速恒定.柱床约被压缩至9/10体积.无论走常压柱或加压柱,都应进行这一步,可使分离度提高很多,且可以避免过柱时由于柱床萎缩产生开裂.6、上样：干法湿法都可以.海沙是没必要(de).1) 在硅胶上层加少量无水硫酸钠(以免样品被洗脱剂冲散).将样品溶于合适(de)溶剂后,在搅拌下加入样品量3～5倍(de)吸附剂,晾干至粉末状.然后在不扰动吸附剂层面(de)情况下,加到柱体上面.上样后,加入一些洗脱剂,再将一团脱脂棉塞至接近硅胶表面.然后就可以放心地加入大量洗脱剂,而不会冲坏硅胶表面.2) 将样品溶于合适(de)溶剂,在不扰动吸附剂层面(de)情况下,加到柱体上面.最后再用少量清洁溶剂对主壁洗涤2～3次,加完后将下面(de)活塞打开.待溶剂层下降至石英砂面时,再加少量(de)低极性溶剂,然后再打开活塞,如此两三次,一般石英砂就基本是白色(de)了.加入淋洗剂,一开始不要加压,等溶样品(de)溶剂和样品层有一段距离(2～4cm),再加压,这样避免了溶剂(如二氯甲烷等)夹带样品快速下行. 7、过柱和收集：必须注意在洗脱(de)过程中,尤其是开始阶段,不能扰动层面.洗脱速度一般为每分钟流出1/200柱留体积左右.柱层析实际上是在扩散和分离之间(de)权衡.太低(de)洗脱强度并不好,推荐用梯度洗脱.梯度洗脱需注意标记不同溶剂(de)分界管号.分部收集：一般每管收集1/20～1/10柱留体积.收集(de)例子：10 mg上样量,1 g硅胶, ml收一馏分；1-2 g上样量,50 g硅胶(200-300目),20-50 ml收一馏分.8、检测：要更多地使用专用喷显剂,如果仅用紫外灯,会损失较多产品,紫外(de)灵敏度一般比喷显剂底1-2个数量级.9、送谱：收集(de)产品旋干,在送谱前通常需要重结晶.如果样品太少或为液体,可过一小凝胶柱,作为送谱前(de)最后纯化手段.可除去氢谱 ppm 左右所谓(de)“硅胶”峰.。

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