分離科學(xué)與進(jìn)展中科大lecture(4)(編輯修改稿)
2024-11-15 11:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 進(jìn)行分配，不同的組分分配系數(shù)有差異時(shí)，它們?cè)趯游鲋星斑M(jìn)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(shí)間內(nèi)，一個(gè)分子在流動(dòng)相中停留的時(shí)間分?jǐn)?shù)（即在流動(dòng)相中出現(xiàn)的幾率）以 R表示，則對(duì)于大量的分子， R則可認(rèn)為是溶質(zhì)分子在流動(dòng)相中和固定相中的濃度比： 分配柱層析中的擔(dān)體（載體） ? 嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，擔(dān)體只起負(fù)載固定相的作用，但由于擔(dān)體表面的液膜較薄，通常會(huì)出現(xiàn)部分擔(dān)體表面裸露的現(xiàn)象，從而在分配作用的同時(shí)，也發(fā)生吸附作用 分配柱層析中的擔(dān)體（載體） ? 硅膠：在分配柱層析中用作擔(dān)體的硅膠應(yīng)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(zhì)量較好的紙漿經(jīng)干燥、粉碎制成；微晶纖維素由棉花等較純的纖維素，加強(qiáng)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(dān)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(jī)物與水份。需經(jīng)凈制才能用于層析。硅藻土比表面積相對(duì)較小，不適合于吸附層析，但可以用于分配柱層析中作擔(dān)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(qiáng)極性溶劑作為固定相 ? 分配柱層析中的流動(dòng)相一般是與水不相混溶的有機(jī)溶劑如正丁醇、正戊醇等。通常流動(dòng)相應(yīng)預(yù)先用水飽和以防止把吸附于擔(dān)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(lái)分離強(qiáng)極性的、親水性的物質(zhì)如脂肪酸、多元醇、水溶性氨基酸等； ? 如分離親脂性的有機(jī)物，可用疏水性的有機(jī)物物作固定相，有親水性溶劑作流動(dòng)相。此時(shí)極性較強(qiáng)的組分易被洗脫，這與一般的層析規(guī)律相反，故稱(chēng) 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(lái)分離。 柱層析的操作 ? 層析柱：為一玻璃或塑料管柱，其直徑 /長(zhǎng)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(guò)漏斗緩緩加入管柱中，必要時(shí)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(kāi)下端活塞，從管口慢慢加入洗脫劑，吸附劑充分潤(rùn)濕后應(yīng)注意柱內(nèi)有無(wú)氣泡（干法將柱易產(chǎn)生氣泡）。 ? 濕法裝柱：先在柱內(nèi)加入已選定的洗脫劑，將下端旋塞稍打開(kāi)，同時(shí)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(huì)帶入空氣，必要時(shí)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(diǎn)）： (1)溶解樣品溶劑極性應(yīng)與洗脫劑相近； (2)加樣時(shí)注意勿使吸附層受到擾動(dòng)； (3)試樣盡可能濃； (4)對(duì)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(kāi)時(shí)洗脫劑時(shí)的流速控制在 ~2mL/min； (6)洗脫方法 [分段洗脫、分別測(cè)定；分步洗脫（先弱后強(qiáng)）、切開(kāi)樣品帶再洗脫 ] 紙層析 ? 紙層析是在濾紙上進(jìn)行的色層分離方法。其原理一般認(rèn)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(dòng)相，也可以采用丙醇、乙醇、丙酮等與水相混溶的溶劑作流動(dòng)相。 ? 紙層析的分離機(jī)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(guò)程中的比移值 Rf：原點(diǎn)至斑點(diǎn)中心間的距離與原點(diǎn)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(jìn)行定性鑒定 ? 進(jìn)行定性鑒定時(shí)，必須用純物質(zhì)在同一濾紙上與試樣并排點(diǎn)樣，在相同的條件下進(jìn)行對(duì)照層析 ? 要確定某種組分，最好用兩種以下的不同展開(kāi)劑展開(kāi) 紙層析條件的選擇 層析用紙的選擇： ? 均勻，無(wú)折痕，邊緣整齊，纖維素松緊合適， ? 粘度
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