色谱分离方法

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
此外,对于碱性物质可发生不可逆吸附。因此, 对一些碱性物质在使用硅胶进行层析时,有必要进行 预实验。
如在硅胶中拌入15%左右的硝酸银,这种加硝酸 银的硅胶对有机物中不饱和键有特殊的吸附性,因此 ,常用它分离一些不饱和化合物。
柱色谱(Column Chromatography)
3.2 洗脱剂的选择
选择原则:
凝胶 凝胶基质 珠
小分子 大分子
凝胶过滤层析过程示意图
凝胶色谱
❖ 单次展开法和多次展开法 ❖ 单向展开法和双向展开法
吸附色谱 显色
❖ 显色也称定位,即用某种方法使经色谱展开后的 混合物斑点呈现颜色,以便观察其位置
(1) 紫外线照射法 (2) 喷雾显色法 (3) 碘蒸汽显色法 (4) 生物显迹法
柱色谱
洗脱液
样品 填充物 玻璃柱
分部收集
柱色谱(Column Chromatography)
❖ 薄层色谱法选择的主要吸附剂为氧化铝、硅胶和聚酰 胺。色谱用的吸附剂要求一定的形状与粒度范围,不 同吸附剂用于分离不同类型的化合物。吸附剂还必须 具有一定的活度,活度太高或过低都不能使混合物各 组分得到有效的分离。
吸附色谱
展开剂
❖在吸附色谱中,组分的展开过程涉及吸附剂、被 分离化合物和溶剂三种之间的相互竞争。其基本 原则主要有两个:①展开剂对被分离组分有一定 的解吸能力,但又不能太大。②展开剂应该对被 分离的物质有一定的溶解度。
3.1 吸附剂的选择
实验室常用
氧化 铝
硅胶
氧化 活性 镁炭
吸附剂要求: 不能与被分离的物质和展开剂发生化学作用 吸附剂的粒度大小要均匀
柱色谱(Column Chromatography)
⑴ 氧化铝(alumina)
氧化铝的吸附活性来源于铝原子上未成键电子对。氧化铝的 活性与含水量有关,含水量越低,活性越大,吸附力越强。无 水氧化铝吸附活性特别强。根据氧化铝的含水量可将氧化铝的 活性分为五级 。
将展开剂(一般2~10mL)倒入层析缸。放置一定 时间,待层析缸被展开剂饱和后,再迅速将薄层板 放入,密闭,展开即开始,这样可防止边缘效应产 生。另外,注意在薄板放入层析缸时,切勿使溶剂 浸没样品点。当溶剂移动到接近薄层上端边缘时, 取出薄板,划出溶剂前沿。
吸附色谱
❖ 上行展开法和下行展开法 最常用的展开法是上行展开,就是 使展开剂从下往上爬行展开;下行展开是使展开剂由上向下流 动。由于受重力作用,下行展开移动较快。
❖常用溶剂极性次序为:己烷<环己烷<四氯化碳<甲 苯<苯<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<丙酮<正丙醇<乙醇< 甲醇<水<冰醋酸
吸附色谱
吸附剂与洗脱机选择的选择
❖ 吸附剂应有最大的比表面积和足够的吸附能力,它对 欲分离的不同物质应该有不同的解吸能力;与洗脱剂 、溶剂及样品组分不会发生化学反应;还要求所选的 吸附剂颗粒均匀,在操作过程中不会破裂。

色谱概述
色谱法的优点 (1)分离效率高。 (2)应用范围广。
(3)分析速度快。
(4)样品用量少。 (5)灵敏度高。 (6)分离和测定一次完成。和多种波谱分析仪器联用 (7)易于自动化,可在工业流程中使用。
色谱法的缺点是处理量小、操作周期长、不能连续操作。
色谱法的分类
色谱法的分类
根据操作压力的不同分类: 低压色谱:操作压力<0.5MPa 中压色谱:操作压力0.5~4.0MPa 高压色谱:操作压力4.0~40MPa
色谱概述
层析柱——径高比(10:1—1:100)、材质(玻璃、有机 玻璃、PVC、不锈钢等)、耐压(0.05-10 MPa)等
泵——恒速、压力(蠕动泵等) ❖ 馏分收集仪 n 检测仪
1) 通用型—示差折光、介电常数、电导等 2) 专用型—紫外、荧光、放射性检测器等
n 记录仪、工作站—色谱参数的选择和设定、自动化操作 、色谱数据的采集和存储,并作实时处理、数据后处理 、自动打印出一套完整的色谱分析数据……
❖ 加样,洗脱剂冲洗
❖ 各组分与固定相无作 用力——与洗脱剂一 起流动,得不到分离 ;
❖ 各组分与固定相有一 定作用力——移动速 率低于流动相。
❖ 各组分与固定相的作 用力大小不同——移 动速率不同,作用力 大,移动慢,各组分 得到分离。
色谱概述
色谱概述
❖ 1903年 Tswett创立色谱法(在碳酸钙上分离了叶绿素)。由 Tswett创立的色谱法分离效率低,分离时间长,根据样品的不同 ,一般分离需要几小时至几天。
碱性氧化铝(pH9~10),适用于碱性,如生物碱 和中性化合物的分离。
31
柱色谱(Column Chromatography)
⑵ 硅胶(silicagel)
吸附性来源于硅胶氧原子上未成键的电子对和可以形成氢键 的羟基。羟基有结合型(Ⅰ)、活性型(Ⅱ)和游离型(Ⅲ) 三种。
柱色谱(Column Chromatography)
❖ ◆20世纪40年代至50年代初,先后出现了纸色谱)和薄膜色谱 法。 特点:较经典色谱法简单、分离时间短,样品量要求小。
❖ ◆1952年,James和Martin提出了气相色谱法(GC) 特点: 以气体作为流动相。应用范围广泛受到人们重视。但对 不易气化和热不稳定性差的化合物难以分离。
❖ 20世纪60年代后期由于新型色谱柱填料的,高压输液泵和高灵 敏度的监测器的出现,发展出了高效液相色谱(HPLC)。
色谱概述
❖1941 Martin和Synge提出液-液色谱理论; ❖1952 James和Martin发展了气相色谱; ❖1956 Van Deemter提出速率理论; ❖1967 Kirkland等研制高效液相色谱法;
80年代以后出现毛细管电泳和毛细管电动色谱等一 系列新的色谱分析方法。
色谱概述
如果将硅胶在200℃以上长时间强热后,则硅原子上结合 的羟基发生脱水而形成硅氧烷型(Ⅳ),这种不含羟基的硅氧 烷型的硅胶吸附性极差。
柱色谱(Column Chromatography)
硅胶,通常视为酸性吸附剂。一般用来分离一些 酸性和中性有机物。如有机酸、萜类、氨基酸、甾类 和一些甙类。
但是,对某些酸性弱的试样,在色层中有分解的 危险。
活性
氧化铝含水量(%)
硅胶含水量(%)

0
0

3
5

8
15

10
25

15
38
柱色谱(Column Chromatography)
⑴ 氧化铝(alumina)
酸性氧化铝(pH=5~4),适用于分离酸性化合物 和对酸稳定的中性化合物,如酚类物质和某些氨基 酸类等。
中性氧化铝(pH=7.5),适用与分离生物碱、挥 发油、萜类、甾类、蒽醌以及在酸碱中不稳定甙类 、酯、内酯等化合物。凡是能用酸性或碱性氧化铝 层析分离的物质,中性氧化铝也都适用。
LOGO
现代分离科学与技术
Modern Separation Science and Technique 色谱分离
Contents
1. 色谱分离概述 2. 色谱分离分类 3. 常用的色谱分离方法 6. 新型色谱分离技术
色谱概述
色谱(chromatography) 分离技术是一类分离方 法的总称,又称色谱法、 层析法、层离法等。它 是利用不同组分在固定 相和流动相中的物理化 学性质的差别,使各组 分在两相中以不同的速 率移动而进一步分离的 技术。
色谱概述ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
岛津高效液相检测器
❖ SPD-20A/V 紫外可见双波长检测器 ❖ SPD-M20A 二极管阵列检测器(PDA) ❖ RF-20A/xs 荧光检测器 ❖ RID-10A 示差折光检测器 ❖ CDD-10Avp 电导检测器 ❖ ELSD-LTⅡ 蒸发光散射检测器 ❖ ECD 电化学检测器 ❖ Radiochromatography Detector 放射性同位素检测
吸附色谱
点样
❖用一根玻璃毛细管或点样器,吸取样品溶液,在距薄 层一端约2cm的起始线上点样,每点间距约2cm,样 品点直径一般小于0.5cm。注意点样量要适中,太少 时,某些成分不能被检出;太多时容易产生拖尾现象 ,即每个斑点都拉得很长,互相重叠,不能分开。
吸附色谱
展开 ❖ 展开操作需要在密闭的容器中进行。配好展开剂,
极性大的洗脱剂对极性大和 小的组分洗脱能力都很强
取决于样品各组分的极性;
极性小的组分用极性小的洗脱剂进行洗脱;
极性大的组分用极性大的洗脱剂进行洗脱。
除单一溶剂外,也可采用混合溶剂,或采用梯度(开始是低极 性溶剂,后面是高极性溶剂)
凝胶色谱
❖凝胶色谱是基于分子大小不同而进行分离的一种分 离技术,又称之凝胶过滤、凝胶渗透过滤、分子筛 过滤、阻滞扩散层析或排阻层析。它具有一系列的 优点:操作方便、不会使物质变性、适用于不稳定 的化合物、凝胶不用再生、可反复使用。缺点:分 离速度较慢。
❖洗脱剂原则上要求所选的洗脱剂纯度合格,与样品 和吸附剂不起化学反应,对样品的溶解度大,粘 度小,容易流动,容易与洗脱的组分分开。
吸附色谱
❖ 常用的洗脱剂
饱和的碳氢化合物、醇、酚、酮、醚、卤代烷、有机酸等。选 择吸附剂时,可根据样品的溶解度、吸附剂的种类、溶剂极 性等方面考虑,极性大的洗脱能力大,因此可先用极性小的 作洗脱剂,使组分容易被吸附,然后换用极性大的溶剂作洗 脱剂,使组分容易从吸附柱中洗出。
吸附色谱
吸附色谱法(adsorption chromatography,AC)是靠 溶质与吸附剂之间的分子吸附力的差异而分离 的方法。吸附色谱的固定相为固体吸附剂,如 有较强极性硅胶、中等极性氧化铝、非极性炭 及特殊作用的分子筛等。
吸附色谱
基本原理
❖ 吸附色谱是靠溶质与吸附剂之间的分子吸附力的差异而分离 的方法。吸附力主要是范德华力,有时也可能形成氢键或化 学键。吸附法的关键是选择吸附剂和展开剂。
吸附色谱
1)薄层色谱板的制备
❖ 干法铺板(软板制备) 多用于氧化铝薄层板的制备。在一块边缘 整齐的玻璃板上,铺上适量的氧化铝,取一合适物品顶住玻璃板 右端。两手紧握铺板玻璃棒的边缘,按箭头方向轻轻拉过,一块 边缘整齐、薄厚均匀的氧化铝薄层即成。
❖ 湿法铺板可用于硅胶、聚酰胺、氧化铝等薄层板的制备,但最常 用的是硅胶硬板。为使制成的硅胶板坚硬,要加入黏合剂,用硫 酸钙为粘合剂铺成的板称为硅胶G板,用羧甲基纤维素钠作黏合 剂铺成的板为硅胶-CMC板。
❖ 几个概念 ❖ 色谱柱:进行色谱分离用的细长管。 ❖ 固定相:管内保持固定、起分离作用的填充物。 ❖ 流动相:流经固定相的空隙或表面的冲洗剂。
色谱流程及 主要部件
色谱概述
❖操作术语:
❖ ①洗脱剂——作为流动相的液体。 ❖ ②层析剂——分离技术中的固定相 ❖ ③展开——加入洗脱剂而使各组分分层的操作。 ❖ ④色谱图——展开后各组分的分布情况。 ❖ ⑤洗脱液——洗脱时从柱中流出的溶液。
吸附色谱
❖影响吸附分离的因素 ①和功能基极性有关。极性增加的顺序:烷烃
、不饱和烃、醚、酯、酮、醛、醇、酚和羧 酸,同一类化合物极性基团越多,极性越。 ②小分子的化合物比大分子的化合物极性大。 ③和某些细微结构有关,如氢键、异构体等。
吸附色谱
❖薄层吸附色谱分离操作 (1)薄层色谱板的制备 (2)点样 (3)展开 (4)显色
吸附色谱分离过程示意图
吸附色谱
下列三个化合物用硅胶吸附色谱分离,以石油醚-乙 酸乙酯(95:5)洗脱,判断三者流出色谱柱先后顺 序。
OH
A 由先到后:
C→B→A
O
B
OCOCH3
C
吸附色谱
吸附剂与展开剂
选用吸附色谱法分离化合物时,必须首先了解被分离 化合物的性质,然后选择合适的吸附剂和展开剂。被 分离化合物、吸附剂和展开剂三者关系配合恰当才能 得到较好的分离效果。
它们可以与试样和洗脱剂分子中的极性基团或不饱和键产生 氢键缔合而起吸附作用,其吸附性强弱为:
(Ⅰ)<(Ⅲ)<(Ⅱ)
柱色谱(Column Chromatography)
活性羟基在硅胶表面较小的孔穴中较多,水与硅胶表面的 羟基形成水合硅醇,使其失去活性。因此需加热除去水分。最 佳活化条件为105℃—110℃加热30分钟。
凝胶色谱
❖ 小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外,还 可以进入凝胶颗粒的微孔中,即进入凝胶相内, 在向下移动的过程中,从一个凝胶内扩散到颗粒 间隙后再进入另一凝胶颗粒,如此不断地进入和 扩散,小分子物质的下移速度落后于大分子物质 ,从而使样品中分子大的先流出色谱柱,中等分 子的后流出,分子最小的最后流出,这种现象叫 分子筛效应。
相关文档
最新文档