色谱分离技术

二、离子交换树脂的性能 1. 交联度（degree of cross linking）： 离子交换 交联度（ ）： 树脂上胶联剂的含量称为交联度。 树脂上胶联剂的含量称为交联度。交联度用重量百分 比表示， 标号树脂， 比表示，如“×4”标号树脂，其交联度为 标号树脂 其交联度为4%。应根据 。 试样性质进行选择。 试样性质进行选择。 2.交换容量：每千克干树脂能参加交换反应的活 交换容量： 交换容量 性基团数， 表示。 性基团数，用mmol/g or mmol/ml表示。 表示 粒度：离子交换树脂颗粒的大小， 粒度：离子交换树脂颗粒的大小，用树脂溶胀态 所能通过的筛孔数表示。 所能通过的筛孔数表示。 三、流动相 离子交换色谱流动相最常用的是水缓冲液。 离子交换色谱流动相最常用的是水缓冲液。有酸 性缓冲溶液和碱性缓冲液，有时也用有机溶剂（甲醇、 性缓冲溶液和碱性缓冲液，有时也用有机溶剂（甲醇、 乙醇）同水缓冲液混合使用。流动相的pH， 乙醇）同水缓冲液混合使用。流动相的 ，缓冲液的 类型，离子强度， 类型，离子强度，以及加入的有机溶剂都会影响组分 的分离。 的分离。
二、纸色谱法 （一）基本原理 纸色谱法是用滤纸作载体的平面色谱法。 纸色谱法是用滤纸作载体的平面色谱法 。 固定相 为纸纤维吸附的水或吸留的甲醇胺、缓冲液等。 为纸纤维吸附的水或吸留的甲醇胺 、 缓冲液等 。 流动 相为与水不相混溶的有机溶剂。 相为与水不相混溶的有机溶剂 。 因为吸附在纤维上 20%的水分中，有约 的水分中， 的水分中 有约6%可通过氢键与纸纤维素上的羟 可通过氢键与纸纤维素上的羟 基结合生成复合物，与亲水性溶剂可形成两相。 基结合生成复合物 ， 与亲水性溶剂可形成两相 。 纸色 谱法属分配色谱， 谱法属分配色谱 ， 是利用样品组分在两相间分配系数 的不同达到分离的目的。实际上，纸色谱的分离机制 的不同达到分离的目的。 实际上， 较复杂，除分配外， 较复杂 ， 除分配外 ， 可能还有溶质与纸纤维素间的吸 附作用，与纸纤维素上某些基团（ 附作用 ， 与纸纤维素上某些基团 （ 造纸时引入到纤维 素上的）之间的离子交换作用。 素上的）之间的离子交换作用。
三、色谱分离原理 不同组分的物质， 不同组分的物质 ， 由于结构和化学 性质不同， 固定相对其保留作用不同， 性质不同 ， 固定相对其保留作用不同 ， 保留作用强， 组分随流动相移动速度慢 ， 保留作用强 ， 组分随流动相移动速度慢， 保留作用弱， 组分随流动相移动速度快， 保留作用弱 ， 组分随流动相移动速度快 ， 经过一定时间以后使组分之间产生差速 迁移而达到分离。 迁移而达到分离。
四、分离原理 组分在溶剂中解离后， 组分在溶剂中解离后，其不同离子 与固定相上的活性基团（可交换离子） 与固定相上的活性基团（可交换离子） 进行可逆交换时具有不同的亲和力， 进行可逆交换时具有不同的亲和力，故 具有不同分配系数。 具有不同分配系数。在离子交换色谱过 程中产生差速迁移而彼此分离。 程中产生差速迁移而彼此分离。
（三） 流动相 （液体流动相 ） 流动相应根据相似相溶的原理选择， 流动相应根据相似相溶的原理选择，即分 离极性小的组分，通常选择极性小的流动相， 离极性小的组分，通常选择极性小的流动相， 由于它们之间的亲和力强，在色谱过程中， 由于它们之间的亲和力强，在色谱过程中，极 性小的组分随流动相移动速度快而与极性大的 组分分离。 组分分离。 要求：纯度合格、粘度小、 要求：纯度合格、粘度小、性质稳定 甲醇>乙醇 氯仿>乙醚 常用溶剂极性 水>甲醇 乙醇 氯仿 乙醚 甲醇 乙醇>氯仿 >甲苯 苯>CCl4>环乙烷 石油醚。 甲苯>苯 环乙烷>石油醚 甲苯 环乙烷 石油醚。
色谱分离技术
●色谱分离技术（层析） 色谱分离技术（层析）
色谱法（ 色谱法 （ chromatography） 是一种应用相当广泛的物理 ） 化学分离法。 化学分离法。 一、色谱法简介 1. Tsweree实验 实验 2. 色谱法分类
二、色谱分离基本概念 1. 色谱柱 支撑色谱行为的支撑物 2. 固定相 色谱柱内充填物（液、固） 色谱柱内充填物（ 3. 流动相 沿色谱柱流动的物质（液、气） 沿色谱柱流动的物质（ 4. 保留作用 被分离组分在色谱柱中被滞留 作用 5. 保留值 （retention value）：试样中各组 ）：试样中各组 ）： 分在色谱柱中滞留时间的数值。 分在色谱柱中滞留时间的数值。取决于组分在两 相中的分配过程。 相中的分配过程。 6. 分配系数 色谱过程中、组分在相对运动 色谱过程中、 的固定相s与流动相 与流动相（ ） 的固定相 与流动相（m）中达到分配平衡时浓度 之比。 之比。K=Cs/Cm 7. 分配比（partition ratio） 色谱过程中组 分配比（ ） 分在流动相与固定相中达到分配平衡时的质量 （mass）之比。K=ms/mm ）之比。
F = ΦI0 ⋅ abc
五、操作技术：按色谱类型选择固定 操作技术： 流动相
薄层扫描法（ 四、定量分析——薄层扫描法（色谱 定量分析 薄层扫描法 新技术之一） 新技术之一） 基本原理： 基本原理：薄层扫描是用仪器以一定 波长和强度的光束扫描测定各斑点吸光度 进行定量分析的方法。 进行定量分析的方法。 分析方法
A = −lg T T = lg 0 T0 T
A = lg R0 R
B．离子交换色谱法 ．
离子交换色谱法是以离子交换树脂为固定相， 离子交换色谱法是以离子交换树脂为固定相，通 过与溶液中离子之间的交换反应而进行分离的方法。 过与溶液中离子之间的交换反应而进行分离的方法。 离子交换树脂： 一、离子交换树脂：固定相 是具有网状立体结构的高分子多元酸或多元碱的 聚合物。在网状结构骨架上有许多可电离、 聚合物。在网状结构骨架上有许多可电离、可被交换 的活性基因。 的活性基因。主要分两大类 1．阳离子交换树脂 ． 具有-SO3H活性基团为强酸性阳离子交换树脂， 活性基团为强酸性阳离子交换树脂， 具有 活性基团为强酸性阳离子交换树脂 具有-COOH，为弱酸性阳离交换树脂。 具有 ，为弱酸性阳离交换树脂。 2．阴离子交换树脂 ． 具有≡N―活性基团 强碱性 具有 活性基团 具有―NH2，―N= 弱碱性 具有
C 凝胶色谱法（排阻色谱法） 凝胶色谱法（排阻色谱法）
一、分离原理 凝胶色谱也叫排阻色 谱 ， 它是以一定大小孔径 的凝胶为固定相， 的凝胶为固定相 ， 流动相 带着分子大小不同的组分 流过时， 流过时 ， 小分子可以进入 孔内， 得到保留， 孔内 ， 得到保留 ， 而大分 子则不能进入孔内， 子则不能进入孔内 ， 这样 在柱内保留时间不同， 在柱内保留时间不同 ， 大 分子先流出， 小分子后流 分子先流出 ， 出产生差速迁移而得到分 离。
二、固定相——凝胶 固定相 凝胶 是一种表面惰性， 是一种表面惰性，含有许多不同大小孔穴或网状 立体结构的物质（多聚体）。有一定形状和稳定性。 立体结构的物质（多聚体）。有一定形状和稳定性。 ）。有一定形状和稳定性 要求：凝胶应具有一定机械强度，不易变形， 要求：凝胶应具有一定机械强度，不易变形，流动阻 力小，对试样没有吸附作用，更不发生化学反应。 力小，对试样没有吸附作用，更不发生化学反应。常 用的凝胶有交联葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶等。 用的凝胶有交联葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶等。 三、流动相： 流动相： 要求：不与试样及固定相有任何相互作用， 要求：不与试样及固定相有任何相互作用，不存 在吸附或分配作用，但要能完全溶解试样， 在吸附或分配作用，但要能完全溶解试样，流动相可 以是水，也可是有机溶剂。 以是水，也可是有机溶剂。
三、平面色谱法定性分析：（与标准品比较） 平面色谱法定性分析：（与标准品比较） ：（与标准品比较 1.斑点的 值（比移 斑点的Rf值 斑点的 值）： Rf = 原点至斑点中心距离
a
原点至溶剂前沿的距离 b
意即组分迁移距离与流动 相迁移距离之比。 相迁移距离之比。 2. 斑点显色特性 3. 斑点原位扫描 spectra λmax 4. 与其它方法联用 与其它方法联用— —洗脱法 洗脱法
二、分配柱色谱法（液液分配色谱法） 分配柱色谱法（液液分配色谱法） 固定相和流动相均为液体的柱色谱法。 固定相和流动相均为液体的柱色谱法。 （一）基本原理 利用物质在互不相溶的两相中溶解度、 利用物质在互不相溶的两相中溶解度、分配系数不同产生 差速迁移实现分离的。 差速迁移实现分离的。 （二）固定相 是将液体涂布或吸附在惰性载体上组成。 是将液体涂布或吸附在惰性载体上组成。 固定液对样品有 良好的溶解能力但不溶于流动相。常用的固定液有水；不同pH 良好的溶解能力但不溶于流动相。常用的固定液有水；不同 溶液及缓冲液、甲基硅油、聚乙二醇、 溶液及缓冲液 、 甲基硅油 、 聚乙二醇 、 角鲨烷等大分子有机溶 剂。载体：仅起负载固定液作用，是惰性多孔性固体颗粒。 载体：仅起负载固定液作用，是惰性多孔性固体颗粒。 流动相：要求流动相与固定液不能互溶， （ 三 ） 流动相 ： 要求流动相与固定液不能互溶 ， 二者极性 应相差很大，以免扰乱分配平衡。 应相差很大，以免扰乱分配平衡。 1.正相色谱法：以强极性溶剂为固定液， 选择弱极性或非 正相色谱法： 正相色谱法 以强极性溶剂为固定液， 极性溶剂为流动相如苯、石油醚等，适于分离极性化合物。 极性溶剂为流动相如苯、石油醚等，适于分离极性化合物。 2.反相色谱法，以弱极性或非极性溶剂为固定液，极性较 反相色谱法，以弱极性或非极性溶剂为固定液， 反相色谱法 强溶剂作流动相。如水、醇类…… 强溶剂作流动相。如水、醇类
A、液相色谱法 、 吸附柱色谱法： 一、吸附柱色谱法：固定相为固体吸附剂的液相色 谱法， 谱法，又称液固色谱法 基本原理： （ 一 ） 基本原理 ： 试样中各组分被吸附剂吸附的强 弱不同， 弱不同，在色谱过程中产生差速迁移实现分离 固定相——吸附剂是一些多孔性 ， 表面积大 吸附剂是一些多孔性， （ 二 ） 固定相 吸附剂是一些多孔性 的固体，其表面布满许多吸附力强弱不同的活性中心。 的固体，其表面布满许多吸附力强弱不同的活性中心。 常用的固定相吸附剂有硅胶、氧化铝、活性碳等。 常用的固定相吸附剂有硅胶、氧化铝、活性碳等。对 固定相的基本要求是 1.具有较大的吸附表面积和一定吸附能力，（可逆） 具有较大的吸附表面积和一定吸附能力， 可逆） 具有较大的吸附表面积和一定吸附能力 2.与流动相及试样中各组分不发生化学反应。（不 与流动相及试样中各组分不发生化学反应。 与流动相及试样中各组分不发生化学反应 溶） 3.吸附剂颗粒应有一定粒度、粒度要均一。（目数） 吸附剂颗粒应有一定粒度、 吸附剂颗粒应有一定粒度 粒度要均一。 目数）
D 平面色谱法
平பைடு நூலகம்色谱法分离原理与柱色谱法相同， 平面色谱法分离原理与柱色谱法相同 ， 不同的是平面色谱 是在平面上进行分离的，可看作是敞开的柱色谱。 是在平面上进行分离的 ， 可看作是敞开的柱色谱 。 含薄层色谱 和纸色谱两种。 和纸色谱两种。 一、薄层色谱过程 薄层板的制备、点样、展开、显色、定性定量测定。 薄层板的制备、点样、展开、显色、定性定量测定。