分離科學與進展中科大lecture(4)(編輯修改稿)
2024-11-15 11:56 本頁面
【文章內容簡介】 進行分配，不同的組分分配系數(shù)有差異時，它們在層析中前進的速度就不相同，從而得到以分離。分配柱層析中的分配系數(shù)以KD表示。 分配柱層析 ? 在分配柱層析中，如果在單位時間內，一個分子在流動相中停留的時間分數(shù)（即在流動相中出現(xiàn)的幾率）以 R表示，則對于大量的分子， R則可認為是溶質分子在流動相中和固定相中的濃度比： 分配柱層析中的擔體（載體） ? 嚴格來說，擔體只起負載固定相的作用，但由于擔體表面的液膜較薄，通常會出現(xiàn)部分擔體表面裸露的現(xiàn)象，從而在分配作用的同時，也發(fā)生吸附作用 分配柱層析中的擔體（載體） ? 硅膠：在分配柱層析中用作擔體的硅膠應在較低溫度下活化，使其表面殘留一定量的水分作固定相。 ? 纖維素：包括天然纖維素和微晶纖維素。前者由質量較好的紙漿經干燥、粉碎制成；微晶纖維素由棉花等較純的纖維素，加強酸一起加熱，部分水解后形成的微小晶體纖維度。纖維素上有許多羥基，吸附水后成為固定相。 分配柱層析中的擔體（載體） ? 硅藻土：為天然存在的非晶態(tài)硅膠，其中除 SiO2外還含有 Al2O3， Fe2O3， CaO，Na2O和有機物與水份。需經凈制才能用于層析。硅藻土比表面積相對較小，不適合于吸附層析，但可以用于分配柱層析中作擔體 分配柱層析 ? 分配柱層析常用的固定相為水，也可使用如稀硫酸、甲醇、甲酰胺等強極性溶劑作為固定相 ? 分配柱層析中的流動相一般是與水不相混溶的有機溶劑如正丁醇、正戊醇等。通常流動相應預先用水飽和以防止把吸附于擔體上的水分帶走；通常還需加入醋酸、氨水等弱酸、弱堿，以抵制抑制被分離組分離解。 分配柱層析 ? 分配柱層析常用來分離強極性的、親水性的物質如脂肪酸、多元醇、水溶性氨基酸等； ? 如分離親脂性的有機物，可用疏水性的有機物物作固定相，有親水性溶劑作流動相。此時極性較強的組分易被洗脫，這與一般的層析規(guī)律相反，故稱 反相分配層析 ； ? 分配柱層析的速度較慢，處理量小，并且溫度的影響較大，因此能使用吸附柱層析分離的試樣總是盡量使用吸附柱層析來分離。 柱層析的操作 ? 層析柱：為一玻璃或塑料管柱，其直徑 /長度比通常為 1:10~1:60，底部塞有玻璃纖維或脫脂棉以防止固定相流失。 柱層析的操作 ? 干法裝柱：將吸附劑通過漏斗緩緩加入管柱中，必要時輕敲管柱，使裝填均均；裝填完畢后，在吸附劑表面鋪一層濾紙，打開下端活塞，從管口慢慢加入洗脫劑，吸附劑充分潤濕后應注意柱內有無氣泡（干法將柱易產生氣泡）。 ? 濕法裝柱：先在柱內加入已選定的洗脫劑，將下端旋塞稍打開，同時將吸附劑緩緩加入管柱，吸附劑一面沉淀一面添加。加入的速度不宜太快，否則會帶入空氣，必要時可輕輕敲擊柱子使裝填均勻，并可使所泡逸出。 柱層析的操作 層析分離（注意點）： (1)溶解樣品溶劑極性應與洗脫劑相近； (2)加樣時注意勿使吸附層受到擾動； (3)試樣盡可能濃； (4)對于難溶于與洗脫劑極性相近的溶劑中的試樣可采用干法上樣； (5)展開時洗脫劑時的流速控制在 ~2mL/min； (6)洗脫方法 [分段洗脫、分別測定；分步洗脫（先弱后強）、切開樣品帶再洗脫 ] 紙層析 ? 紙層析是在濾紙上進行的色層分離方法。其原理一般認為屬于分配層析，其固定相為濾紙纖維中吸附的水分； ? 由于濾紙中吸附的水分一般條件下很難脫去，因引紙層析不但可用與水不相混溶的溶劑作流動相，也可以采用丙醇、乙醇、丙酮等與水相混溶的溶劑作流動相。 ? 紙層析的分離機理除了分配作用之外，還可能存在吸附和交離子交換作用。 紙層析 ? 常用紙層析裝置示意圖 紙層析中的比移值 ? 紙層析過程中的比移值 Rf：原點至斑點中心間的距離與原點至溶劑前緣間的距離之比： Rf =1 / [1+KD?Vs/Vm] = a (或 b) / l 紙層析中的比移值 ? Rf =1 / [1+KD?Vs/Vm] = a (或 b) / l ? 不同組分因 KD不同而有不同的 Rf值，因此根據(jù) Rf值可進行定性鑒定 ? 進行定性鑒定時，必須用純物質在同一濾紙上與試樣并排點樣，在相同的條件下進行對照層析 ? 要確定某種組分，最好用兩種以下的不同展開劑展開 紙層析條件的選擇 層析用紙的選擇： ? 均勻，無折痕，邊緣整齊，纖維素松緊合適， ? 粘度
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