基础分离技术-滤纸色层分析

为展开液，剂量上务必精准。 2.展开液配置于100mL量筒中，并将其量筒口
以铝箔密封，静置。
实验步骤
3.将绿叶捏碎后放入研钵，磨成粉末。 4.加入10mL（90%）丙酮充分研磨，萃取出
光合色素。 5.以双层纱布过滤，将其滤液取置小烧杯。 6.取一长条滤纸，将前端剪成尖形，并用
「铅笔」在距离尖端3cm处画一横线。
➢ 固定相： 为固定不动的吸附剂，其成分可分为硅胶与 氧化铝。硅胶适用分离极性较大的化合物； 氧化铝适用分离极性较小的化合物。
➢ 显色：
原理和概念
TLC展开后，如果样品本身有颜色，可直接
以肉眼观察斑点的位置。如果样品是无色的
时候，应对的显色方法有紫外灯显色与碘薰
显色。
➢ 紫外灯显色：如果样品本身是发荧光的物质，
➢ 分离方法可以用于杂质的滤除，进而使 混合物的纯度变高，故又可称此程序为 纯化。
原理和概念
➢ 在纸上书写的色笔，由不同的化合物(色 素)所混合，当与流动的液体接触时，会 根据混合物成分对固定相与移动相的极性 差异，而有不同程度的附着力与溶解度， 使这些化合物扩散到固定相上不同的位置 沉淀。
原理和概念
薄膜层析法 Thin Layer Chromatography
原理和概念
➢ 薄膜层析法属于吸附层析的一种。由于混 合物中的各个组成份对固定相的吸附能力 不同，当移动相流经固定相时，便会发生 无数次的吸附和解吸，吸附力弱的的组成 份随流动相迅速向前移动，吸附力强的组 成份滞留在后，由于各组成份具有不同的 移动速率，最后得以在固定相上分离。
B 或者，直接用水性签字笔点在滤纸上吧。
实验步骤
3.当展开剂在圆形滤纸中吸附高度距离滤纸 边缘约0.7公分时，即刻将滤纸移开，并 以铅笔在滤纸上做记号。
4.调整展开液酒精与水的体积比例，例如： 8：2、7：3、6：4、5：5、4：6、3：7、 2：8、1：9，比较色笔色素在不同展开液 中分离效果的差异。
实验器材与药品
试药
数量
水性黑色签字笔、彩色笔、油性签字笔
校园树叶、校园花瓣
数片
丙酮
5mL
石油醚
4.5mL
实验步骤
第一部分：水溶性笔的色素分离
1. 将圆形滤纸剪开如图形所示，进行色笔 色素分析。
2. 在培养皿中配置展开液，配置的种类与
比例分别为： 种类 酒精（95%） 水
体积比
9
1
实验步骤
A 取少许黑色墨水到量筒中， 加适量水稀释，再用毛细管沾取。
实验步骤
看准时机下手 用铅笔记下「起点」
实验步骤
动脑想想看
1.水溶性笔的溶液成份，以此原理调整展 开液的种类及成分比例。例如调整NaCl溶 液浓度也可以作为展开剂。
2.以教室里常用的粉笔取代圆形滤纸，以 烧杯取代培养皿，可能进行色素分离？将 实验设计图画下来与老师及同学讨论实验 的可行性。
实验步骤
➢ 展开剂的极性远低于混合物中各个组成份， 则最后各组成份将被吸附在固定相中，而无 法被展开剂所迁移，即Rf＝0。
➢ 一般常用展开剂极性大小：由小到大 正己烷＜四氯化碳＜甲苯＜苯＜二氯甲烷＜ 乙醚＜氯仿＜乙酸乙酯＜丙酮＜乙醇＜甲醇。
原理和概念
➢ 化合物官能基之极性大小：由小到大 烷类＜卤化烷类＜烯类＜双烯类＜卤芳香族 ＜醚类＜酯类＜酮类＜醛类＜胺类＜醇类＜ 酚类＜羧酸类＜硫酸。
实验步骤
7.以毛细管吸取滤液，点一 滴于横线上，重复数次， 面积越小越好。
8.将滤纸放入含有展开液的 量筒中，垂直固定后，再 以铝箔封口静置，过程切 勿晃动展开液。
实验步骤
9.待展开液上升到滤纸全长的90%，或色素 分离后，取出滤纸观察。
10.计算各色素的Rf值，与标准值做比较。
实验步骤
➢ 将滤纸更换为TLC片(长8cm、宽2cm) ➢ 展开液为正己烷：乙酸乙酯＝7：3 ➢ 讨论校园植物种类色素间差异 ➢ 讨论叶片颜色及成分的关系
延伸与探究实验
实验步骤
动脑想想看 1.若是植物叶片不是全为绿色时，是否需 调整展开液的种类？
老师及学生心得分享
原理和概念
➢Rf值(Rate of flow)： 一个化合物在薄层板上升的高度与展开液上 升高度的比值称为该化合物Rf值。
➢ 展开液(冲提液，elution，移动相)： 如果展开液的极性远大于混合物中各成份的 极性，则最后展开液将代替各成份被固定相 吸附，而各成份将几乎完全存在流动相中。
原理和概念
前言
本实验是滤纸分析，将由 不同物质组成的混合物放 在滤纸上，经由液体带着 混合物一同在纸上移动， 而物质的理化性质差异， 将会在纸上呈现出像彩虹 一样的层层排列哦。
液体扩散方向 液体汲取位置
原理和概念
➢ 滤纸上的混合物，被液体带着移动时， 将会从混合状态逐渐分离，各自独立。 这是因为组成成分各自仍保有原本的性 质，所以移动的速率有所差异。
泰源
老师说今天要教我们忍术？ 太棒了，真的超期待der~ 因为我将来也要当上火影！ 趁开始前先来复习吧~ 火影忍者第219集…
结果…
被老师海 K一顿， 为什么？为什么？ 我不是在做复习吗？ 老师怎么又打我了？
师说： 忍术里面很多都跟化学有关， 只要了解原理， 我们也能够施展忍术。 一起来进行实验， 看我们能否用化学重现忍术？
原理和概念
➢ 滤纸色层分析能针对很多不同材料，象 是水性笔、油性笔，但相同的展开液面 对不同的分析材料，有的效果好、有的 效果差。所以在调配展开液前，要先确 认好色素溶液的成分，接着在调整展开 液的种类与配制溶液的体积关系。
原理和概念
展开液的种类？
X: Y
已知
展开液的比例？
滤纸、待测混合物
原理和概念
➢ 调整展开液的配制比例，会影响混合物的 分离效果。同学可以在实验中，尝试配制 不同比例，实际体验看看。
原理和概念
➢ 滤纸色层分析中，滤纸纤维与所吸附的水为 固定相，展开液的溶剂则为移动相，但要有 效将混合物分离独立ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ也有需要注意的眉眉 角角。
➢ 例如：油性笔做色层分析时，溶剂是否要与 亲水性高的固定相作用？假设使用非极性的 有机溶剂，溶剂会因无法吸附于滤纸上而无 法有效分离混合物。
➢ 当移动相与 色素团接触 时，色素对 固定相与移 动相的亲和 力造成分离 效果…
滤纸&水 固定相
色素A
色素团色素B
色素C
酒精 移动相
亲密度拔河
滤纸&水 固定相
色素A
酒精
色素团色素B 移动相
色素C
原理和概念
➢ 带动混合物移动的液体，称为展开液。例 如将酒精(95%)与水以体积比9：1配制， 便能作为展开液使用。
可以将TLC片放置紫外光下照射，则化合物
会吸收紫外光而呈现黑点。
原理和概念
➢ 碘薰显色：把碘的结晶放在广口瓶内，放入 TLC片，盖上瓶盖，直至暗棕色的斑点明显 出现后取出，用笔画下记号。这种方法是利 用有机化合物与碘形成分子错合物（烷及卤 化烷除外）而带有颜色。
➢ TLC的特点： 灵敏度高、快速、简易、安全。
原理和概念
植物叶片色素层析分离
原理和概念
➢ 植物的光合色素，例如：叶绿素a、叶绿素b、 叶黄素、胡萝卜素。
➢Rf值(Retention factor)可以用来鉴定未知 物质，一般而言，单一物质以同样的层析法 分离时，其Rf值是固定的；因此在鉴定光合 色素时，将测得的Rf值与标准物质的Rf值对 照，即可初步确定此物质的类别。
第二部分：油性笔的色素分离 动脑想想看
1.油性笔与水性笔成分不完全相同，试试 配制展开液的种类及溶液间的体积关系。 2.实验步骤请参照水溶性笔的色素分离。
实验步骤
➢ 将滤纸更换为TLC片 ➢ 展开液必须重新配制
延伸与探究实验
实验步骤
第三部分：叶绿素及花青素的色素分离 1.配制4.5mL石油醚与0.5mL（100%）丙酮作
原理和概念
距离X就是分子； 距离Y就是分母。
实验器材与药品
实验器材
研钵及研杵
数量 实验器材
数量
1套 量筒(100mL)
1个
纱布(10cm×10cm) 1块 量筒(10mL)
1支
小烧杯(50mL)
1个 培养皿
2个
长条滤纸 (长25cm﹐宽1.5cm)
1张 TLC
1片
毛细管
1支 铝箔
1卷
圆形滤纸
3张