薄层色谱和纸层析

11.6 色谱分离法
一、色谱分离法的历史 二、基本概念 三、萃取色谱分离法 四、薄层色谱和纸色谱 五、色谱分离法的应用
第七小组制作
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色谱分离法的历史
1901年，俄国植物学家茨维特将植物色素提取液加 到装有碳酸钙微粒的玻璃柱子上部，继而以石油醚淋 洗柱子，结果使不同的色素在在柱中得到分离而形成 不同颜色的谱带。混合色素通过碳酸钙微粒被分离成 不同色带的现象，像一束光线通过棱镜时被分离成不 同色带的光谱现象一样。
b.进样 将试样液调至萃取所需的最佳条件， 上柱，并控制一定流速流经色谱柱。
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c.洗涤
用同样的流速和与试液相似的水溶 液洗涤柱床，以洗去柱内未被萃取 的其他成分。
d.洗脱分离
控制一定的温度和适合的流速，用流 动相洗脱被分离组分。根据分离组分 的性质选择最佳的流动相组成，使各 组分完全分离，多采用分步洗脱方法。
● 不同组分在两相中进行成千上万次 的质量交换（分配）是色谱分离的充分条件
为什么说色谱法是高效分离方法？
沉淀、萃取单级分离相比，色谱是连 续多级分离过程。物质间的分离特性差异 在色谱过程被"放大"了，因此说色谱法是 高效分离方法。
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色谱分配系数
在色谱分离时，溶质随着流动相向前迁移，在这个过程中，它既能进 入固定相，又能进入流动相，即在两相之间进行分配。分配系数定义为
薄层色谱法是以铺在平面上支持 物体（如玻璃片）上的吸附剂薄层为 固定相的一中液相色谱法；纸色谱法 的载体多为滤纸，固定相是滤纸上吸 着的水分。
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纸色谱
纸色谱法（Paper Chromatography, PC）是一类以滤纸 为载体的色谱法。它具有简单、分离效能较高、所需仪器 设备价廉、应用范围广泛等特点，因而在有机化学、分析 化学、生物化学等方面得到应用。
对于确定的色谱体系，K值在低浓度和一定温度下是个常数，它的大小 取决于的溶质的溶解、吸附、离子交换等性质。
在色谱分离过程中，K值大的溶质，在固定相的停留时间长，移动速度 慢。两个化合物之间的K值相差越大，越容易分离。
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薄层色谱和纸层析
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薄层色谱和纸色谱按固 定相分类都属于平面色谱， 按两相状态分类均为液相色 谱法
毛细管现象
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薄层色谱
薄层色谱法是应用非常广泛的色谱方法，这种色谱 方法将固定相图布在金属或玻璃薄板上形成薄层，用 毛细管、钢笔或者 其他工具将样品点染于薄板一端， 之后将点样端浸入流动相中，依靠毛细作用令流动相 溶剂沿薄板上行展开样品。薄层色谱法成本低廉操作 简单，被用于对样品的粗 测、对有机合成反应进程的 检测等用途。
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一、方法原理
薄层色谱固定相为吸附剂 （例如硅胶、活性氧化铝、纤 维素等），一般将其均匀的涂 在玻璃板上制成薄层板。
系快 统速
柱 色 谱 柱 层 析
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影响分离的主要因素
• 固定相 • 载体 • 流动相
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一、固定相 a.固定相：有机萃取剂，或者有机分子以化学键与 硅胶表面的硅羟基反反应所形成的化学键合固定相。
b.固定相的萃取剂的条件： 能被载体牢固吸附，在流动相中不溶解。
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c.如何选择萃取剂？ 有机萃取剂种类很多，根据分离对象的不同进行选择。 选择萃取剂的几个要点： 1、溶质在萃取剂中的溶解度要远远大于在原溶剂中 的溶解度。 2、萃取剂不能与原溶液中的溶质、溶剂反应。 3、萃取剂要与原溶剂密度不同。 4、萃取剂要不与原溶剂互溶
纸色谱实验方法
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纸色谱原理
滤纸由纤维素组成，通常它可以吸附20 %的水，其中约6 %的水是 与纤维素结合成复合物，构成纸色谱的固定相。而流动相为不与水相溶 的有机溶剂。这样的纸色谱法属于分配色谱。在纸色谱分离过程中，由 于滤纸纤维素的毛细管现象，使溶剂在纸上渗透展开 (development)， 这样样品组分在两相中作反复多次分配达到分离。
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e.色谱柱的再生
一般有两种分离方法：
1、讲附有固定相的载体取出用有机溶剂洗 去萃取剂，加热干燥除去残留有机溶剂， 重新用固定相浸渍载体。
2、在柱顶部加入萃取剂的有机溶剂溶 液，缓慢流过色谱柱，柱上浸渍补充载 体附着的固定相，再用水洗去柱内的过 量有机相。
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色谱分离原理小结
● 不同组分性质上的微小差别是色谱 分离的必要条件
1906年在一篇论文中将这种方法正式命名为色谱法， 色谱法由此得名。
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基本概念：
色谱分离法，简称色谱法也称层析法和色层法。
两相：
固定相和流动相 色谱法就是基于被分离物质在两相中分配系数的微小差别进 行分离，是一种多级分离技术。
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基本原理：
当固定相和流动相作相对移动时，被测物质在两相之间进 行反复多次的分配，使原来微小的差异进一步扩大，从而 使各组分分离。
优点：
分离效率高，能将各种极性相似的物质进行分离。
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萃取色谱分离法
方法原理：
萃取色谱是将溶剂萃取与色谱分离技术相结合的 液相分配色谱，一般在柱上进行，为柱色谱。
固定相：
涂渍或吸留于多孔、疏水的惰性载体的有机萃取 剂
流动相： 含有合适的无机化合物的水溶液
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分离过程：
把含有待测组分的试液置于色谱柱上层， 加入流动相，被分离组分从柱顶随着流动 相逐渐向下移动的同时，它们不断的在两 相之间进行萃取和反萃取多次分配。
b.常用：
硝酸、盐酸、硫酸及这些酸与无机盐的混 合溶液。
由于流动相为水溶液，可以改变流动相的 酸度和加入络合剂提高分离效果。特别是 含有某些络合物的流动相，会使一些组分 被反萃取而实现分离。
萃取色谱法多用于无机分析。
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操作步骤：
a.用浸渍法制备固定相并平衡 将有机萃取剂溶于挥发性溶剂中，配成适当浓度 的溶液，将适当粒度的载体加入并搅拌或振荡一 段时间，让溶剂挥发，制得固定相。然后用5~10 倍于载体体积的流动相流过色谱进行平衡。 装柱要求：装填均匀、致密、无气泡。
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二、载体
a.固定相载体的要求： 惰性、多孔和孔径分布均匀、比 表面大，有良好的物理和化学稳 定性。
b.常用的载体材料： 硅藻土、硅胶、聚四氟乙烯及聚 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、泡沫塑 料、活性炭纤维等。
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Байду номын сангаас
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三、流动相
a.通常，以无机酸作为流动相，所用无机酸 的种类和浓度对分离因数影响较大，有时 加入无机盐以改变分离效果。