柱色谱法分离甲基橙和亚甲基蓝柱色谱实验教学中甲基橙和亚甲基蓝的分离和测定方法柱色谱是色谱分析方法中的一种 ,由于柱色谱能够较大量地有效分离和提纯有机化合物 ,所以广泛应用在化学分析 ,药物研究 ,天然物质提取 ,医学研究等领域。
在大学有机实验教学中 ,往往都设有柱色谱实验课。
在实验教材中 ,一般采用中性氧化铝为固定相分离甲基橙和亚甲基蓝的混合物[1～3 ],但此方法分离的色谱带有扩散现象 ,影响分离效果;且实验中只有定性观察 ,不进行定量操作。
在本实验中 ,我们改用硅胶为固定相 ,选用了新的样品溶剂和洗脱剂 ,在很大程度上抑制了色带扩散 ,而且色谱带分明 ,大大提高了分离效果。
在实验中还增加了定量测定的内容 ,通过计算回收率 ,可对同学们的实验情况进行评判 ,使你们能够认真收集分离物质 ,不断地提出问题 ,调动了你们做实验的积极性。
1 实验材料和方法1. 1 材料分光光度计(岛津 UV22201) ,玻璃色谱柱。
柱色谱用硅胶(100～140 目) ,甲基橙(指示剂) ,亚甲基蓝(指示剂) ,H2O∶ 95 %乙醇 = 1∶ 1 (A 液) ,0. 2mol· L - 1HCl∶ 95 %乙醇 = 1∶ 1 (B 液) 。
1. 2 甲基橙标准曲线的绘制用A 液做溶剂 ,配制甲基橙系列标准溶液 ,在λmax = 450nm处测得甲基橙吸光度(表 1) 。
1. 3 亚甲基蓝标准曲线的绘制用B 液做溶剂 ,配制亚甲基蓝系列标准溶液 ,在λmax = 661nm 处测得亚甲基蓝吸光度(表1) 。
1. 4 甲基橙和亚甲基蓝的分离在玻璃色谱柱( d = 1cm , l = 10cm)底部用脱脂棉轻轻塞紧 ,称取 4g 硅胶于小烧杯中 ,加入 15mL 蒸馏水 ,用玻璃棒调好。
在柱中先加入 1/ 2 柱高的蒸馏水 ,打开活塞 ,在搅动下把糊状硅胶加入柱中 ,同时调整活塞使流速为 1 滴/ s。
当柱中液面将要露出硅胶面时 ,加入 5mL左右的A 液 ,当硅胶面又将要露出时 ,关紧活塞 ,用移液管准确加入 0. 50mL 以 A 液做溶剂的混合液(含甲基橙和亚甲基蓝各为 0. 400 g· L -1) 。
柱色谱一、基本原理：甲基橙和亚甲基蓝均为指示剂，它们的结构式如下： N N NaO 3S N(CH 3)2甲基橙 S N(H 3C)2N N +(CH 3)2Cl -亚甲基蓝由于甲基橙和亚甲基蓝的结构不同，极性不同，吸附剂对它们的吸附能力不同，洗脱剂对它们的解析速度也不同。
极性小、吸附能力弱、解吸速度快的亚甲基蓝先被洗脱下来，而极性大、吸附能力强、解吸速度慢的甲基橙后被洗脱下来，从而使两种物质得以分离。
本实验以中性氧化铝作为吸附剂，95％乙醇作为洗脱剂，先洗出亚甲基蓝，再用氨水作洗脱剂把甲基橙洗脱下来。
二、实验步骤:取口径10mm ，长200mm 的层析柱一根，固定在铁架上，向柱中倒入95％乙醇至柱高的1/2处，通过一个干燥的玻璃漏斗慢慢地加入层析用的中性氧化铝（约8g ），待氧化铝粉末在柱内有一定沉积高度时，打开活塞，用锥形瓶作接收瓶，控制液体流速约为1滴／秒，并用木棒或带有橡皮管的玻棒轻轻敲打柱身下部，使氧化铝装填紧密，装满100mm 高度后在上面加一层石英砂（约5mm ）。
操作时要注意吸附剂始终不能露出液面。
当乙醇液面刚好流至石英砂平面相切时，立即关闭活塞，向柱内滴加10滴甲基橙和亚甲基蓝的混合物（乙醇溶液），打开活塞，待液面降至石英砂层时用少量95％乙醇洗下附在管壁的色素（少量多次），然后用95％乙醇作为洗脱剂，控制流速约为1滴／秒，当亚甲基蓝色带刚洗出时，立即更换锥形瓶收集洗脱液，直至洗脱液无色。
更换锥形瓶，并改用3%氨水继续洗脱，当甲基橙色带刚洗出时，立即更换锥形瓶收集洗脱液，待甲基橙全部被洗脱下来，即分离完全。
量出不同颜色组分的体积，记录数据。
实验报告实验台号姓名一、实验步骤、实验现象、实验记录:二、数据记录：记录监考老师签字亚甲基蓝溶液的体积/mL甲基橙溶液的体积/mL三、思考题：1．.装柱不均匀或者有气泡、裂缝，将会造成什么后果？如何避免？2．极性大的组分为什么要用极性较大的溶剂洗脱？3．在氧化铝柱子上若分离下列各组混合物，哪一个组分先被洗脱下来？NH2NO2O2N NH2和(1)N N N N N N和(2)。
柱层析分离甲基橙与亚甲基蓝目的：1．理解柱层析分离有机化合物的原理及在精细有机分离中的应用；2．掌握柱层析分离的操作步骤；3．了解有机化合物层析分离的原理及应用。
原理：二十世纪初，人们就开始应用柱色谱法来分离复杂的有机物。
目前，仍是一种分离复杂有机化合物的有效方法。
柱色谱法涉及到被分离的物质在液相和固相之间的分配。
因此，可以把它看是一种固—液吸附色谱法。
固定相是固体，液体样品通过固体时，由于固体表面对液体中各组分的吸附能力不同而使各组分分离开。
图1 柱色谱柱法示意图柱色谱法是通过色谱柱(如图l)来实现分离的。
色谱柱内装有固体吸附剂(固定相)，如氧化铝或硅胶。
液体样品从柱顶加入，在柱的顶部被吸附剂吸附。
然后，从柱的顶部加入有机溶剂(作洗提剂)。
由于吸附剂对各组分的吸附能力不同，各组分以不同的速率下移，被吸附较弱的组分在流动相(洗提剂)里的百分含量比被吸附较强的组分要高，以较快的速率向下移动。
此过程与气相色谱过程相似。
各组分随溶剂以不同的时间从色谱柱下端流出，用容器分别收集之。
如各组分为有色物质则可以直接观察到不同颜色谱带，但如为无色物质，则不能直接观察到谱带。
有时一些物质在紫外光照射下能发出荧光，则可用紫外光照射。
有时则可分段集取一定体积的洗提液，再分组签定。
吸附剂选择吸附剂时，需考虑到以下几点：它不溶于所使用的溶剂；与要分离的物质不起化学反应，也不起催化作用等；具有一定的组成；一般要求是无色的；颗粒大小均匀。
颗粒越小，则混合物的分离程度越好，但溶液或溶剂流经柱子的速度也就越慢，因此要根据具体情况选择吸附剂。
最广泛使用的吸附剂是活性氧化铝，非极性的一些物质通过氧化铝的速率较极性物质为快。
有一些物质由于被吸附剂牢牢吸附，将不能通过。
活性氧化铝不溶解于水，也不溶于有机溶剂，含水的与无水的物质都可使用这种吸附剂。
吸附剂的吸附能力不仅取决于吸附剂本身，也取决于在色谱分离中所用的溶剂。
因此，对不同物质，吸附剂按其相对的吸附能力可粗略分类如下：(1) 强吸附剂：低水含量的氧化铝，活性炭。
介绍一个零排放的有机化学实验-柱色谱分离亚甲基蓝和甲基
橙
尹庚明;杨园园;陈汝萍
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】2018(045)012
【摘要】以层析用中性氧化铝为吸附剂,95％乙醇、蒸馏水为洗脱剂,分离亚甲基蓝和甲基橙,实验用时约15 min.实验结束后,所用试剂除蒸馏水外均可回收重复使用.【总页数】1页(P245)
【作者】尹庚明;杨园园;陈汝萍
【作者单位】五邑大学化学与环境工程学院,广东江门 529020;五邑大学化学与环境工程学院,广东江门 529020;五邑大学化学与环境工程学院,广东江门529020
【正文语种】中文
【中图分类】O62
【相关文献】
1.GO-PANI复合材料对亚甲基蓝和甲基橙吸附性能 [J], 王艳;郭勇;王存月;杨永芳
2.柱色谱实验教学中甲基橙和亚甲基蓝的分离和测定方法 [J], 张枫;宋学英;卢映霞;朱莹;刘锰;刘永利
3.三维花形层状双金属氢氧化物对甲基橙和亚甲基蓝的去除 [J], ZHANG Ping;PAN Xuemei;WANG Qinyuan;SUN Zhaoyi;MA Ruonan
4.氧化石墨烯对甲基橙/亚甲基蓝的吸附性能探究 [J], 刘雅娟; 王悦; 张锋
5.普鲁兰多糖菌丝球对亚甲基蓝和甲基橙染料的吸附 [J], 陈洁; 魏云霞; 赵苑; 赵丹因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
