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第三章层析分离法1. 主要教学目标：学习和掌握柱色谱、纸色谱和薄层色谱法的原理、技术和应用。
2. 教学方法和手段：采用板书及与多媒体课件相结合，课堂上师生互动，采用启发式和提问式的教学方式，并且课堂上学习的表现记入学生的平时成绩。
3. .教学重点及难点：柱层析及基本理论；纸色谱色谱法又称层析法，是一种广泛应用的分离方法。
色谱分析法是在1906年由俄国植物学家Tsweet首先系统地提出，他将叶绿素的石油醚液流经装有CaCO3的管柱，并继续以石油醚淋洗时，发现由于CaCO3对于叶绿素中各种色素吸咐能力的不同而使它们彼此分离，于是管中出现不同颜色的谱带，如图3─1所示。
图3-1 Tsweet的色谱工作图尤如光谱一样，这样就有可能对它们进行定性分析和定量测定，于是他将这种彩色分层物定义为层析谱，而将这种分析方法称为色谱分析法。
色谱法(Chromatograph)这—名词是由希腊字“Chroniatus”(颜色)和“graphein”(记录)二字合并而成。
并发表了“植物界的色素”专论。
到1931年，Kuhn和Leaerer又成功地适用Tsweet的方法分离了植物的色素，才使这一方法得到公认和广泛应用。
1935年人工合成离子交换树脂后，为离子交换色谱的广泛应用提供了物质基础。
1938年苏联的Izmailo等创立了薄层色谱法，主要是用于药物分析，应用于无机物分析则是50年代末才开始的。
应用于稀土元素的分离是1964年由Pterce开始的。
1941年Martin和Synge首先介绍了分配色谱法，并将蒸馏塔板理论应用于色谱分离中，使色谱方法在理论上向前推进了一步。
1944年Consden，Cordon和Martin首先开始了纸色谱法，Martin和Synge并用此法成功地分离了氨基酸的各种成份，获得1952年的诺贝尔奖。
1947年美国的Boyd和Spedng等人发表一系列论文，报告他们应用离子交换色谱法分离裂变产物和稀土元素混合物的情况。
层析法分离色素的原理层析法（Chromatography）是一种分离混合物中组分的物理方法，广泛应用于化学、药学、生物学等领域。
层析法分离色素的原理是基于不同组分具有不同亲和性或分配系数的特点，通过将混合物与固相材料接触，利用不同组分在流动相中的分配行为来实现分离。
层析法分离色素的基本原理可以归纳为以下几个方面：1. 分配系数：混合物中的不同组分在流动相和固定相之间分配的行为是层析法分离的基础。
分配系数是指组分在两相之间的相对亲和性或分配程度，不同组分的分配系数差异决定了它们在层析柱中的迁移速度和分离程度。
2. 固定相的选择：层析柱中的固定相材料通常是吸附剂或离子交换树脂。
吸附层析主要通过组分与吸附剂之间的非共价相互作用实现分离，如氢键、疏水相互作用等。
而离子交换层析则是基于组分通过与固相上的离子交换反应实现分离。
3. 流动相的选择：流动相是层析分离中的另一个重要参数。
它可以是液相（液相层析）或气相（气相色谱）。
流动相的性质和组成对色素的分离效果有重要影响。
通常采用不同极性的溶剂或溶剂混合物作为流动相，以调控组分在固定相上的亲和性。
4. 层析条件的控制：控制层析的条件对色素的分离效果也起着关键作用。
例如，固定相材料的选用、流动相的流速和组成、温度等因素都会影响到分离结果。
通过改变这些条件，可以调节色素组分的迁移速度和相对亲和性，从而实现更好的分离效果。
总的来说，层析法分离色素的原理是基于组分之间的亲和性差异，通过调节固定相和流动相的性质以及层析条件来实现不同色素之间的分离。
这种分离方法在实际应用中具有广泛的适用性和操作简便性，被广泛应用于色素的提纯、定量分析和结构表征等方面。
层析分离法《层析分离法》是一项重要的实验分析技术，它可以用来分离和鉴定物质，这种技术被广泛应用于化学分析领域，被用于分离，鉴定和测定物质的组成成分和反应产物。
种技术已被广泛应用在食品、药品安全检测，环境污染监测以及材料表征等领域，因其分离准确、选择性强以及分析时间短等优点，在分析领域具有重要的地位和价值。
层析分离法的基本原理是利用空间分离原理，将能够在特定空间内运动的物质分离出来。
它的空间分离原理是基于物质不同的流体性能，将物质经过预先混合的流体层，然后在某一特定的体积内分道扬镳，从而实现物质的分离。
析分离技术可以有效地分离物质，使得混合物中的组分被完全分离，这种分离准确度非常高，可以达到99%以上，且可以在实验条件下进行重复性实验，更容易获得准确的结果。
层析分离法的基本工艺流程是：先将原料溶液进行调节，利用离子交换和混合，然后将上述溶液注入层析柱中，利用不同流体在层析柱中的运动特性，分离出混合物中的组分，然后使用检测仪器进行定量或定性分析。
在层析分离法分离鉴定时，可以根据不同分析需要，选取不同的柱材料和溶剂，以实现不同的分离结果。
比如，选择极性分子容易沉淀的柱材料和溶剂，可以有效地实现有机物的选择性分离。
另一方面，将非常稳定的离子溶剂和非极性柱材料结合应用，可以有效地实现无机盐类混合物的分离及鉴定。
层析分离法有一定的局限性，最主要的限制是柱材料的种类有限，而且这种方法只能分离出混合物中较大的分子，而小分子可能无法有效地分离出来。
此外，由于溶剂的不稳定性，柱材料的运动可能会受到影响，导致测定结果的不准确。
总之，层析分离法是一种广泛应用的实验分析技术，它的优点是分离准确、选择性强以及分析时间短，可以用于分离，鉴定和测定物质的组成成分和反应产物。
但是，这种技术也有一定的局限性，比如柱材料种类有限，溶剂的不稳定性等。
所以，在应用层析分离技术时，要根据实际分析需要，综合考虑和选择合适的材料，确保测定的准确性。
层析分离方法概述■层析法――是一种使不同分子相互分离的过程，当一混合样品被导入一固定相的支持体中，而另一流体(移动相)通过时，由于样品各组分与固定相和移动相相互作用的大小不同，使各组分通过固定相支持体的速率不同而得分离。
层析法的特点：能分离一系列结构较为相似的成分，以达到一般分离方法难以达到的目的。
■层析常见种类及用途:a.柱层析――分离量较大，主要用于分离制备；b.薄层层析――主要用于分析鉴定,也可用于半微量制备。
c.纸层析――主要用于分析鉴定，也可用于半微量制备。
■层析法按分离原理大体上又可以分为(1) 吸附层析(利用吸附能力的差别进行分离)，常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、聚酰胺等；(2) 分配层析(利用在二种不互溶的溶剂中分配比不同进行分离)，常用的支持剂为硅胶、硅藻土、纤维粉等，反相硅胶(键合硅胶)、液滴逆流层析则是分配层析与逆流分溶的发展；(3) 离子交换层析(利用离子解离强度不同进行分离)，常用的离子交换树脂有强酸性(磺酸型)、强碱性(季胺型)、弱酸性(羧酸型)、弱碱性(三级胺型)；(4) 电泳(利用电流通过时，离子趋电性不同进行分离)，常用的有纸电泳、琼脂电泳、凝胶电泳。
(5) 其他有气体层析、凝胶层析、亲和层析等，■层析方法的选择：(1)非极性的成分常选择氧化铝或硅胶吸附层析；(2)极性较大则采用分配层析或弱吸附剂吸附层析；(3)酸性、两性成分可用离子交换层析，有时也可用吸附层析及分配层析。
■各类化合物适宜的层析方法：a. 一般生物碱的分离可用硅胶或氧化铝层析，对极性较高的生物碱也可用分配层析，而对季胺型水溶性生物碱也可用分配层析或离子交换层析。
b. 甙类的层析分离往往决定于甙元的性质，如皂甙、强心甙，一般可用分配层析或硅胶吸附层析。
c. 芳香油、甾体、萜类(结合成甙除外)包括萜类内酯，往往首选氧化铝及硅胶层析，若在氧化铝柱上有次级反应，则宜用硅胶吸附层析。
d. 黄酮体、单宁等多元酚衍生物可用聚酰胺吸附层析。
层析分离技术层析分离技术是一种重要的分离方法，广泛应用于化学、生物、环境等领域。
它基于物质在不同相之间的分配差异，通过多次分配和分离步骤，将混合物中的组分分离开来。
本文将从层析分离技术的原理、类型和应用方面进行介绍。
一、层析分离技术的原理层析分离技术基于物质在不同相中的分配差异，利用不同相中物质的亲疏水性、极性、分子尺寸等特性进行分离。
其原理可以概括为：当混合物通过固定相（静相）时，不同组分会因其与固定相的相互作用力不同而以不同速度通过固定相，从而实现分离。
1. 柱层析：柱层析是最常见的层析分离技术，其主要包括液相层析和气相层析两种形式。
液相层析是在液相中进行分离，常见的有凝胶层析、离子交换层析、亲和层析等；气相层析则是在气相中进行分离，常见的有气相色谱层析、气体吸附层析等。
2. 纸层析：纸层析是一种简单易行的层析分离方法，主要用于分离和鉴定有机化合物。
通过将样品溶液滴到纸上，然后在纸的一端浸入溶剂中，溶剂在纸上上升时，样品中的组分会因其与纸或溶剂的相互作用力不同而以不同速度迁移，从而实现分离。
3. 薄层层析：薄层层析是将样品溶液均匀涂布在薄层层析板上，然后将其浸入溶剂中进行分离。
薄层层析具有操作简便、分离效果好的特点，广泛应用于药物分析、天然产物分离等领域。
三、层析分离技术的应用1. 生物化学：层析分离技术在生物化学研究中得到广泛应用，如蛋白质纯化、核酸提取、酶活性分析等。
2. 药物分析：层析分离技术是药物分析中常用的方法之一，可以用于药物的纯化和分离、药物代谢产物的分析等。
3. 环境监测：层析分离技术可以用于环境中有机物、无机物和杂质的分离和测定，如水质检测、土壤污染分析等。
4. 食品安全：层析分离技术在食品安全领域也有广泛应用，可以用于食品中有害物质的检测和分离，如农药残留、重金属含量等。
层析分离技术作为一种重要的分离方法，具有原理简单、分离效果好、应用广泛的特点。
通过不同类型的层析分离技术，可以实现对混合物中不同组分的高效分离和纯化。
五种层析方法和原理五种层析方法和原理1. 列点 1•新华字典定义：层析方法是一种通过分析物质内部不同成分在不同条件下的分布情况，从而推断物质组成、性质和结构的方法。
•原理：层析方法基于物质成分在固定相和流动相之间的分配行为。
固定相通常是固体或涂覆在固体上的物质，而流动相则是向上或向下流动的溶剂。
2. 列点 2•薄层层析法：–原理：薄层层析法是一种将样品溶解在溶剂中后涂覆在薄层板的表面上，然后通过毛细作用将溶剂上升至薄层表面，样品成分分离的方法。
根据样品成分的亲疏水性质和与固定相的相互作用，不同成分会以不同的速度在薄层板上移动，从而实现分离。
–应用：薄层层析法常用于化学品分析、食品检测和药物分析等领域。
3. 列点 3•气相层析法：–原理：气相层析法是利用气体（流动相）和涂覆在固体或涂覆在固体上的涂层（固定相）之间的分配作用，使样品成分在涂层上分离的方法。
样品经过蒸发后进入气化室，在高温和惰性气体的作用下，样品成分分解为气体状态，然后进入色谱柱，通过不同成分与固定相的相互作用，实现分离。
–应用：气相层析法广泛应用于环境监测、食品安全检测和生物医药领域。
4. 列点 4•液相层析法：–原理：液相层析法是通过溶液中样品成分与固定相之间的相互作用，实现样品分离的方法。
当溶液通过柱子时，样品成分会根据其与固定相的相互作用力的强度和性质不同，在固定相上停留的时间也不同，从而实现分离。
–应用：液相层析法广泛应用于药物分析、食品检测和环境监测等领域。
5. 列点 5•离子交换层析法：–原理：离子交换层析法利用带电粒子（离子）之间的静电相互作用，在一定条件下，使样品中的离子与固定相中的带电粒子发生相互作用，从而实现分离。
不同离子会在不同条件下被吸附或释放，从而实现分离。
–应用：离子交换层析法常用于水质分析、药物分析和环境监测等领域。
通过以上列点方式，我们对五种层析方法的原理和应用作了简要的介绍。
这些层析方法在不同领域的分析和检测中扮演重要角色，为我们获取准确的数据和信息提供了有效手段。
层析分离法的基本原理层析分离法，听起来挺高大上的，其实说白了，就是一个分开混合物的聪明办法。
想象一下，咱们在厨房里做饭，油和水总是爱分开，层析分离法就是利用这种原理，把不同的东西分开。
这个方法特别适合那些复杂的混合物，比如药品、食品或者天然产物。
它的原理可以说是相当简单，关键在于不同成分的移动速度不同。
就像咱们走路，穿高跟鞋的和穿运动鞋的，走的速度可是天差地别。
说到层析，就不得不提“固定相”和“流动相”这俩个小伙伴。
固定相就像是站在路边的朋友，牢牢地站在那儿不动；而流动相则像是开着车飞驰而过的你。
在分离的过程中，不同的成分在这两者之间进行“争夺战”。
有些成分喜欢固定相，觉得在那儿待着舒服；有些则更喜欢流动，相当于追逐速度的感觉。
经过一番较量，大家都各自找到自己的位置，最终分开了。
这过程就像是生活中那些有趣的小插曲。
比如说，有的人在聚会里总是抢风头，像是极具存在感的流动相；而有的人则安静地待在角落里，默默地吸引着注意，就像固定相。
层析分离法的美妙之处就在于，这种“争夺战”能够让我们看到原本混杂在一起的成分，瞬间变得井然有序。
说到底，科学就是要把混乱变得条理分明，让我们能够一目了然。
层析分离法有很多种类，像气相层析、液相层析等等。
气相层析就好比你在马路上开车，而液相层析则像是在水上划船。
每种方法都有自己的“个性”，有的快速，有的精细。
气相层析适合一些挥发性较强的物质，就像你在煮水时蒸汽迅速跑出来；液相层析则能处理那些不容易挥发的东西，像是你用水煮的食材，慢慢渗透。
层析分离法的应用可谓是无处不在。
药物分析、环境检测、食品安全等领域都少不了它的身影。
比如说，想知道一块巧克力里到底加了多少可可，层析法就能帮你搞定。
想象一下，咱们吃着巧克力，心里却不知道它的成分，真是吃不安心！而层析分离法的到来，让这一切变得透明，变得明了。
它不仅能帮我们了解成分，还能提高产品的质量。
比如在制药过程中，层析法可以用来提纯药物，确保咱们吃进去的药是安全的。
实验色素的分离(层析法)一、目的要求1．进一步了解绿叶中色素的组成及各色素的颜色和性质。
2．学会用层析法分离色素的操作技术，了解层析分析的有关知识。
二、实验原理层析分离技术是一种物理分离方法，按分离原理的不同，层析法可分为吸附层析、分配层析、离子交换层析、亲和层析等数种方法。
按操作方式的不同，又可分为柱型、薄层和纸型。
在本实验中采用柱吸附层析法分离叶色素，由于叶色素中各色素被吸附剂吸附的程度不同以及它们被溶剂溶解的能力不同，所以在层析柱中向下移动的距离不同而得以分离。
用适当的溶剂如石油醚、甲醇、丙酮、苯等，可将绿叶中的色素（叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素）提取出来，提取液通过吸附柱将其中的各种色素分开，吸附柱常用蔗糖、碳酸钙、氧化铝等吸附剂制成。
三、实验器材抽滤瓶、研钵、带托玻璃棒、层析柱(20㎝×1㎝)、分液漏斗、烧杯，具塞试管。
40 ℃烘干的菠菜叶、脱脂棉四、实验试剂1.石油醚2.甲醇3.苯4.无水硫酸钠5.细粉状蔗糖6.无水碳酸钙7.氧化铝8.海砂五、操作步骤1．取烘干的菠菜叶1 g置于研钵中，加少许海砂研碎。
浸入含有22.5 mL 的石油醚、2.5 mL苯和7.5 mL甲醇的混合溶剂中，放置约1 h。
2．将上述溶液置于分液漏斗中，加5 mL水轻轻上下颠倒数次，静置后弃去水层（其中溶有甲醇），应避免剧烈振荡，否则发生乳化现象。
将剩余的液体通过装有无水硫酸钠（5 g）的漏斗过滤除去水分，即得到色素提取液(必要时可在通风橱中小心浓缩)。
提取液于干燥的试管中保存，并用塞子将试管塞紧。
3．取层析柱1支（也可用25 mL酸式滴定管代替），在下端塞上一块脱脂棉，将约2 g细粉状氧化铝装入柱中，每装少许就用带托的玻璃棒压紧，尤其四周要与柱壁紧密相接，不得留有空隙。
装到3 cm高为止。
用同样的方法装入约2.5 g 细粉状碳酸钙，高度为5 cm，然后再用同样的方法将约3.5 g的细蔗糖粉末装入柱内，高度为7 cm。
9种层析分离纯化方法详解层析法是利用不同物质理化性质的差异而建立起来的技术。
所有的层析系统都由两个相组成：一是固定相，它或者是固体物质或者是固定于固体物质上的成分；另一是流动相，即可以流动的物质，如水和各种溶媒。
当待分离的混合物随溶媒（流动相）通过固定相时，由于各组份的理化性质存在差异，与两相发生相互作用（吸附、溶解、结合等）的能力不同，在两相中的分配（含量对比）不同，而且随溶媒向前移动，各组份不断地在两相中进行再分配。
与固定相相互作用力越弱的组份，随流动相移动时受到的阻滞作用小，向前移动的速度快。
反之，与固定相相互作用越强的组份，向前移动速度越慢。
分部收集流出液，可得到样品中所含的各单一组份，从而达到将各组份分离的目的。
按层析原理可将层析分为以下9种：1、亲和层析利用待分离物质和它的特异性配体间具有特异的亲和力，从而达到分离的目的。
将可亲和的一对分子中的一方以共价键形式与不溶性载体相连作为固定相吸附剂，当含混合组分的样品通过此固定相时，只有和固定相分子有特异亲和力的物质，才能被固定相吸附结合，性无关组分随流动相流出。
改变流动相组分，可将结合的亲和物洗脱下来。
亲和层析中所用的载体称为基质，与基质共价连接的化合物称配基。
具有专一亲和力的生物分子对主要有：抗原与抗体，DNA与互补DNA或RNA，酶与底物、激素与受体、维生素与特异结合蛋白、糖蛋白与植物凝集素等。
亲和层析可用于纯化生物大分子、稀释液的浓缩、不稳定蛋白质的贮藏、分离核酸等。
亲和层析纯化的分离原理特点：亲和层析具有高选择性、高纯度、快速、浓缩等特点，在重组蛋白的分离中多作为第一步的粗纯，实现对绝大部分杂质蛋白的去除。
2、离子交换层析采用具有离子交换性能的物质作固定相，利用它与流动相中的离子能进行可逆交换的性质来分离离子型化合物的方法。
主要用于分离氨基酸、多肽及蛋白质，也可用于分离核酸、核苷酸及其他带电荷的生物分子。
不同蛋白质的等电点（pI，isoelectric point）特性，使在不同pH缓冲液条件下所带正/负净电荷不同，选择不同的离子交换柱实现分离。
一、实验目的1. 理解层析法的基本原理及其在化学、生物化学等领域的应用。
2. 掌握层析法的基本操作步骤，包括样品制备、层析条件的选择、层析结果的观察与分析。
3. 学会使用层析法分离混合物，并测定各组分含量。
二、实验原理层析法是一种利用混合物中各组分的物理化学性质差异，使各组分在两个相中分布不同，从而实现分离的技术。
层析法分为吸附层析、分配层析和离子交换层析等类型。
本实验采用纸层析法，以滤纸为载体，利用混合物中各组分的极性差异，在展开剂的作用下，使各组分在滤纸上形成不同的层析点，从而实现分离。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：层析缸、滤纸、毛细管、剪刀、天平、移液器、滴定管、比色计等。
2. 试剂：展开剂（如正己烷-乙酸乙酯混合溶剂）、固定相（如硅胶、氧化铝）、流动相（如水、乙醇）、显色剂（如硫酸铜溶液）、待分离的混合物等。
四、实验步骤1. 样品制备：将待分离的混合物溶解在适量的溶剂中，制成一定浓度的溶液。
2. 层析操作：a. 将滤纸剪成适当大小的层析纸，并在一端用铅笔标记原点位置。
b. 用毛细管吸取少量样品溶液，点在层析纸的原点位置，注意点样时不要超出原点范围。
c. 将层析纸放入层析缸中，加入适量的展开剂，使展开剂液面低于原点位置。
d. 密封层析缸，待展开剂上升至一定高度时，取出层析纸。
3. 层析结果观察与分析：a. 将层析纸平铺在实验台上，用显色剂对层析点进行显色。
b. 观察并记录各层析点的位置、颜色和形状。
c. 根据层析点位置，计算各组分含量。
五、实验结果与分析1. 层析结果：实验中成功分离出混合物中的各组分，各组分在层析纸上形成了清晰的层析点。
2. 分析与讨论：a. 层析点位置与展开剂的选择、固定相和流动相的配比、样品浓度等因素有关。
b. 层析点颜色和形状可反映各组分在固定相和流动相中的分配系数。
c. 通过计算各组分在层析纸上的位置，可推算出各组分含量。
六、实验总结通过本次实验，我们掌握了层析法的基本原理和操作步骤，成功分离了混合物中的各组分。
层析法的分离原理有层析法是一种物质分离和分析的方法，其分离原理基于物质的分配行为和色谱效应。
该方法常用于化学实验室中的分析和研究，尤其在有机化学和药物化学领域广泛应用。
下面将详细介绍层析法的分离原理。
层析法的分离原理主要包括两个方面：分配行为和色谱效应。
1. 分配行为：分配行为是指物质在两相之间的分配比例。
层析法中，样品以溶液的形式通过固定相进行分离。
在层析过程中，样品分子与固定相之间发生物质分配，从而使得不同组分以不同的速率移动。
通常情况下，固定相是无机硅胶或其他多孔性材料，根据样品分子与固定相之间的相对亲疏性，不同组分会在固定相中以不同的速率分配，从而实现分离。
在分配行为中，影响分离的因素主要包括溶剂选择、样品和固定相之间的亲疏性、溶液浓度等。
合理选择溶剂可以改变样品与固定相之间的相对亲疏性，进而调节分配系数从而实现分离。
此外，溶液的浓度也会影响分离效果。
溶液浓度越高，分离能力越强，但同时也会增加操作困难。
2. 色谱效应：色谱效应是指物质在固定相中存在的各种相互作用，这些相互作用会导致组分的分离。
色谱效应包括吸附作用、离子交换作用和分子尺寸作用等。
吸附作用是色谱效应中的主要作用之一。
在固定相的表面上，各种组分可以与固定相之间发生物理或化学吸附，从而实现分离。
吸附作用的强弱与样品分子与固定相表面的相互作用力有关。
对于极性化合物来说，吸附作用较强，分离效果较好；而对于非极性化合物来说，吸附作用较弱，分离效果较差。
离子交换作用也是色谱效应中的一个重要因素。
在某些固定相上，存在着带电基团，可以与带相反电荷的分子发生离子交换作用。
离子交换作用的强弱取决于固定相上带电基团的数量和性质。
分子尺寸作用主要用于分离不同分子大小的化合物。
在某些多孔性的固定相上，具有不同分子大小的化合物会因为大小的不同而分布到不同的孔径中，从而实现分离。
除了上述分离原理外，层析法还受到其他因素的影响，如温度、压力和流速等。
温度变化可以改变溶液的溶解度，从而影响物质在固定相中的分配行为。
层析技术的种类及其基本原理层析技术是一种分离化合物的方法，它是基于物质在不同相中的分布系数不同而实现的。
层析技术主要包括三种类型：薄层层析、柱层析和气相色谱。
一、薄层层析1.1 基本原理薄层层析是一种简单易行的分离方法，它利用了化合物在固定相和移动相之间的分配系数差异进行分离。
通常情况下，我们将待测样品涂在硅胶或氧化铝等吸附剂上，然后将其放置在一个玻璃板上，形成一个薄而均匀的涂层。
接着，我们将这个玻璃板放入一个密闭的槽中，在槽底部加入适量移动相。
当移动相向上升时，它会与样品发生反应并带走它们。
由于不同化合物在固定相和移动相之间具有不同的分配系数，因此它们会以不同速度被带走，并最终被分离出来。
1.2 分类根据吸附剂的不同，薄层层析可以进一步分为硅胶层析、氧化铝层析和纸层析等。
1.3 应用薄层层析广泛应用于食品、化妆品、药品等行业中，用于分离和鉴定其中的成分。
二、柱层析2.1 基本原理柱层析是一种利用固定相和移动相之间的互作用进行分离的方法。
通常情况下，我们将待测样品注入到一个装有固定相的柱子中，然后通过加入适量移动相来进行分离。
在这个过程中，不同化合物会以不同速度被带走，并最终被分离出来。
2.2 分类根据固定相的不同，柱层析可以进一步分为凝胶柱层析、反相柱层析和离子交换柱层析等。
2.3 应用柱层析广泛应用于生物技术、制药工业以及环境监测等领域中，常用于纯化和提取目标物质。
三、气相色谱3.1 基本原理气相色谱是一种利用气体载流体将混合物分离成单独组分的方法。
通常情况下，我们将待测样品注入到一个装有固定相的柱子中，然后通过加热来蒸发样品中的化合物，并将它们带入气相。
接着，我们将气相送入到一台质谱仪中进行分析。
在这个过程中，不同化合物会以不同速度被带走，并最终被分离出来。
3.2 分类根据固定相的不同，气相色谱可以进一步分为毛细管气相色谱、开放管气相色谱和微柱气相色谱等。
3.3 应用气相色谱广泛应用于食品、环境、制药等领域中，常用于分析和鉴定其中的成分。
层析分离的基本原理层析分离的基本原理1. 层析分离的定义层析分离（Chromatographic Separation）是一种常用的物质分离技术，通过样品在固定或液相介质中的运动速度差异，使不同组分在给定条件下相互分离。
层析分离技术广泛应用于化学、生物、制药等多个领域。
2. 层析分离的主要原理层析分离的主要原理是基于分子在吸附剂上的相互作用，其中吸附质与固定相通过物理吸附或化学吸附相互作用，从而分离出不同成分。
3. 层析分离的基本步骤层析分离通常包括以下几个基本步骤：•样品加载：将待分离的样品溶液加载到固定相或液相上。
•洗涤：通过洗涤剂，去除样品中的杂质，使得目标物质更加纯净。
•洗脱：通过改变流动相组成或条件，使目标物质从吸附剂上脱附，实现分离。
•采集分离产物：脱附的目标物质被采集以获取纯净的样品。
4. 层析分离的分类根据分离介质的性质和相之间的联系，层析分离可分为多种类型，常见的包括：•吸附层析：通过目标物质与吸附剂的物理或化学吸附进行分离。
•离子交换层析：基于离子交换树脂对样品中的离子进行选择性吸附和释放。
•凝胶层析：利用凝胶材料对分子的尺寸选择性吸附和分离。
•气相层析：利用固定相和流动相的相互作用分离气体中的成分。
5. 层析分离的应用领域层析分离技术在众多领域中得到广泛应用，主要包括以下几个方面：•制药领域：用于药物的提取纯化、药效物质的分离等。
•化学领域：用于化学品的生产、分离和纯化。
•生物学领域：用于蛋白质、细胞等生物分子的分离和纯化。
•环境分析：用于环境样品中有害物质的分析和监测。
•食品安全：用于检验和分离食品中的添加物、残留物等。
6. 层析分离的优势和不足层析分离具有以下优势：•高效：能在短时间内分离和纯化目标物质。
•选择性强：能针对具体的目标物质进行选择性吸附和分离。
•可逆性：可通过调整条件实现目标物质的洗脱和重复利用。
然而，层析分离也存在一些不足之处：•对分子大小敏感：无法对相似大小的分子进行有效分离。
四种层析方法层析方法是一种将混合物中的化合物分离出来的方法。
这种技术通过利用化合物在固定相和移动相之间的不同亲和性来实现分离。
层析方法因其简单性和广泛的适用性而成为化学、生物化学和制药学中最基本的分离技术之一。
本文将介绍四种常见的层析方法，包括薄层层析法、气相层析法、离子交换层析法和凝胶层析法。
这些方法将被讨论其原理、应用、实施步骤和优缺点。
一、薄层层析法薄层层析法（TLC）是一种快速、低成本的液相分离技术。
该技术将被分析物和固定相通过一个毛细管作为裂隙分裂（slit split），使用一层非极性或极性的固定相作为分离基质，包括硅胶、氧化铝和氢氧化铝。
被分离的化合物随着移动液相在固定相上移动，不同化合物基于其不同亲和性分配到不同位置上。
该方法的实施步骤包括样品的准备、涂抹和显色步骤。
样品通常被溶解在一个合适的溶剂中，并用玻璃毛细管将其施加到固定相上。
一旦样品施加到固定相上，被分离的化合物将随着移动液相在固定相上移动。
显色可以通过利用化学试剂或紫外线进行检测。
TLC 广泛应用于化学、生物化学和制药学中，用于分析中等大小的有机和无机化合物，如氨基酸、脂肪酸、天然产物和药物。
优点：TLC是一种快速、低成本的分离技术，对于中等大小的化合物具有很好的分离效果。
TLC可以用于大规模样品纯化，并且可以被用于对化合物混合物进行初步分析的快速筛选。
缺点：TLC存在分离效率低和灵敏度低的问题，并且与其他层析技术相比，其分辨率相对较低。
TLC在数据分析方面存在可重复性差的问题。
二、气相层析法气相层析法（GC）是一种对挥发性和半挥发性化合物进行分离的技术。
此方法使用长列的液体或固定相，将待分离的化合物从液态或气态的样品中吸附并分离出来。
通过加热样品，在固定相中获得了一个气态分离的组分，可以将化合物通过检测器进行检测。
该方法通常使用非极性液态或固态固定相，如聚硅氧烷或聚乙二醇。
GC也可以选择更具有极性的固定相，从而实现对更极性化合物的分离。
第三章层析分离法1. 主要教学目标：学习和掌握柱色谱、纸色谱和薄层色谱法的原理、技术和应用。
2. 教学方法和手段：采用板书及与多媒体课件相结合，课堂上师生互动，采用启发式和提问式的教学方式，并且课堂上学习的表现记入学生的平时成绩。
3. .教学重点及难点：柱层析及基本理论；纸色谱色谱法又称层析法，是一种广泛应用的分离方法。
色谱分析法是在1906年由俄国植物学家Tsweet首先系统地提出，他将叶绿素的石油醚液流经装有CaCO3的管柱，并继续以石油醚淋洗时，发现由于CaCO3对于叶绿素中各种色素吸咐能力的不同而使它们彼此分离，于是管中出现不同颜色的谱带，如图3─1所示。
图3-1 Tsweet的色谱工作图尤如光谱一样，这样就有可能对它们进行定性分析和定量测定，于是他将这种彩色分层物定义为层析谱，而将这种分析方法称为色谱分析法。
色谱法(Chromatograph)这—名词是由希腊字“Chroniatus”(颜色)和“graphein”(记录)二字合并而成。
并发表了“植物界的色素”专论。
到1931年，Kuhn和Leaerer又成功地适用Tsweet的方法分离了植物的色素，才使这一方法得到公认和广泛应用。
1935年人工合成离子交换树脂后，为离子交换色谱的广泛应用提供了物质基础。
1938年苏联的Izmailo等创立了薄层色谱法，主要是用于药物分析，应用于无机物分析则是50年代末才开始的。
应用于稀土元素的分离是1964年由Pterce开始的。
1941年Martin和Synge首先介绍了分配色谱法，并将蒸馏塔板理论应用于色谱分离中，使色谱方法在理论上向前推进了一步。
1944年Consden，Cordon和Martin首先开始了纸色谱法，Martin和Synge并用此法成功地分离了氨基酸的各种成份，获得1952年的诺贝尔奖。
1947年美国的Boyd和Spedng等人发表一系列论文，报告他们应用离子交换色谱法分离裂变产物和稀土元素混合物的情况。
1952年Martin和Games开创了气一液色谱的新领域。
20世纪60年代末，法国的G.Aubouin和美国的Scott等人同时各自创立了高压液相色谱法，它与分光光度、库仑、电导、荧光等方法联用，可使分离和检测实现自动化。
到目前为止，各种色谱还在不断发展，色谱设备日益完善，操作技术不断突破，色谱分析法已成为近代化学中最重要的分离分析手段之一。
色谱法有许多分支，但在色谱分析过程中总是由一种流动相(例如Tsweet工作的石油醚)，带着被分离物质(如叶绿素)流经固定相(如CaCO3)，从而使分离物中各组分分离。
它有许多分类方法。
按流动相和固定相性质不同分类流动相固定相色谱分析法种类固体气固色谱法气体气相色谱(气相层析)液体气液色谱法固体液固色谱法液体液相色谱(液相层析)液体液液色谱法按操作形式分类①柱色谱：柱色谱顾名思义就是将固定相(如硅胶、氧化铝、氧化铝、碳酸钙、淀粉、纤维素)，离子交换(树脂等)装人一根被称为色谱柱的玻璃瓶中，这种色谱柱通常又称为“层析柱”或“分离柱”。
②纸色谱：利用滤纸作为固定相，让样品溶液在其上展开，达到分离鉴定的目的。
③薄层色谱：将吸附剂研成粉末，再压成或涂成薄膜，然后用与纸色谱相类似的方法操作。
按分离过程的原理不同分类①吸附色谱：固定相为吸附剂，利用吸附剂表面对被分离组分吸附能为强弱的差异性进行分离。
气固色谱和液固色谱属这一类。
②分配色谱；是利用各个被分离组分在固定相和流动相两相间分配系数的不同来进行分离的。
气液色谱和液液色谱属于这一类。
③离子交换色谱：以离子交换剂作固定相，利用各种组分的离子交换亲和力的差异来进行分离。
④凝胶色谱：又称排阻色谱。
用凝胶作固定相，利用凝胶对分子大小不同的组分所产生阻滞作用的差异来进行分离。
气相色谱和高效液相色谱属于仪器分析，这里不作表述。
本章重点介绍柱色谱、纸色谱和薄层色谱。
色谱分离法的特点（1）高选择性：色谱分析的高选择性主要表现在它能对性质极为相似的物质，例如有机化合物中的各种类型的异构体(顺反异构体、旋光异构体、芳香烃中邻位、间位、对位异构体等)，又如氢同位素氢(H)、氘(D)、及氘(T)可以形成的六种氢分子，这些异构体和同位数，原则上都可以用色谱方法进行分离测定。
（2）高效能：是指色谱可以分离分配系数接近的组分，从而可以分析极为复杂的化合物。
这是因为在分离的全过程中，可以认为是无限个流动相在无限个固定相中移动，物质即在两相中作无限次抽提、溶解，再抽提、再溶解的过程，尽管它们之间分配系数差异不大，但经反复抽提，溶解的结果，使微小的差异积累成明显的差异，因而提高了分离效率。
（3）高灵敏度：总的来说，各种色谱分析的灵敏度都比较高，样品的分析量可以达到10-12～10-14克，因此在痕量分析上广泛应用，而且成为最重要的手段，可以鉴定出环境分析中的杂质，高分子单体、原子能裂变物等，鉴定量1ppm－0.lppb以下。
（4）高速度：色谱分析一般来说还是比较快的，如纸色谱、柱色谱可以同时分离几种或十几种物质，而且既能定性又能定量。
特别是气相色谱及高效液相色谱，大部分样品只要几分钟即可完成一个分析周期。
§3-1 柱色谱柱色谱，按其作用原理又可分为吸附柱色谱和分配柱色谱。
一、吸附柱色谱吸附柱色谱是各种色谱法中最早建立的。
所谓吸附是指物质在吸附剂表面上集中浓缩的现象，吸附剂一般是多孔性的微粒状物质，在其表面具有许多吸附中心(或吸附位置)，这些吸附中心数量的多少及其吸附能力的强弱直接影响吸附剂的吸附性能，吸附能力减弱，加热驱除水分，可使吸附能力增强，即所谓“活化”；反之，加入一定量的水分，可使活性降低，称之为“脱活性”。
1. 吸附等温线在一定温度下，某种组分在吸附剂表面的吸附规律可用平衡状态时此组分在两相中浓度的相对关系曲线表示。
这种关系曲线称吸附等温线。
吸附等温线有线性和非线性两种。
如图3-2(a)所示。
图3--2 吸附等温线(a)和对应的洗脱曲线(b)线性吸附等温线如图3-2(a)，当溶质A随着流动相缓缓流过层析柱中的吸附剂(即固定相)时，溶质A在两相同不断地发生吸附、脱附，再吸附、再脱附过程。
以Cm 表示溶质A在流动相中的浓度，Cs表示溶质A在固定相中的浓度，吸附平衡可用下式表示：Cm Cs则吸附平衡的平衡常数D CsKCm( 3 – 1 ) 即溶质在固定相和流动相中浓度的比值，又称分配系数。
对于这类吸附过程K D 为一定值。
当流动相的流速保持恒定时，溶质A的区带在层析柱中将以恒速前进，随后流出柱外。
若测定流出液中A的浓度，绘制出流出液浓度(C)和体积(V)的关系曲线，则得如图3-2(b1)所示曲线；为一对称形的层析图谱，或称为洗脱曲线。
非线性等温线主要可分为两种：一种是呈凸形吸附等温线，如图3-2(a2)所示；一种呈凹形等温线，如图3-2(a3)所示。
由于吸附剂表面上具有吸附能力强弱不同的吸附中心，溶质在其上的分配系数不同，吸附力强的吸附中心，分配系数(K D)较大，溶质分子首先占据它们，其次再占据较弱的，弱的和最弱的，于是K D值随着溶质在吸附中心上的浓度增加，强吸附中心的被饱和而逐渐变小，因而吸附的等温线逐渐向下弯曲而呈凸状。
对于这种层析过程进行洗脱时，由于数量较多的弱的和较弱的吸附中心上的溶质先被洗下，接着较少的强吸附中心上的溶质也被洗下，于是获得的洗脱曲线呈拖尾形，如图3-2(b2)所示，吸附层析等温线以这种形式为主。
但若减少溶质量，只利用凸形等温线开始的一部分，接近于线性关系，此时洗脱曲线也就变得对称了。
在试样中各组分的K D值多有差异，K D值较大的组分在柱上吸附较牢，在固定相中保留时间较长，要将它洗脱下来，所需溶剂(流动相)也较多。
反之，K D值较小的组分，较易被洗脱下来。
于是可利用各组分吸附能力的差异，即保留特性的差异将它们分开。
组分在柱上的保留特性可用保留时间和保留体积表示。
所谓保留时间是从进样开始到流出液中出现浓度最高点的时间；所谓保留体积是从进样开始到流出液中出现浓度最高点时流过层析柱的流动相的体积。
2. 吸附剂及其选择为了使试样中各组分分开，必须选择适宜的固定相和流动相。
吸附剂一般应为粗度均匀的细小颗粒，具有较大的表面积和一定的吸附能力，吸附剂与欲分离的试样和所用的洗脱剂不起化学反应，也不溶于洗脱剂中，常用的吸附剂有氧化铝，硅胶和聚酰胺等。
(1) 氧化铝是由Al(OH)3在300～400℃时脱水制得。
对氧化铝表面的吸附机理，人们的认识还不一致，有人认为氧化铝表面存在铝羟基A1-OH，由于羟基的氢键作用而吸附物质。
氧化铝因生产条件的不同可分为中性、酸性和碱性三种，吸附性能也有差异。
中性氧化铝应用广泛，适用于醛、酮、醌、酯、内酯化合物及某些苷的分离；酸性氧化铝适用于酸性化合物，如酸性色素，某些氨基酸等；碱性氧化铝适用于分离碱性化合物，如生物碱、醇等。
一般讲，能用酸性或碱性氧化铝分离的物质也可用中性氧化铝分离。
氧化铝的活性与含水量密切相关，活性强弱用活度级I—V级表示，活度I级含水量极少，吸附力最强，V级最弱。
把氧化铝加热至100～150℃，除去与羟基结合的部分水分，使氧化铝具有一定活性，加热150℃以上，氧化铝活性增至II─III级，加热至300—400℃，活性增至I-II级，再升温至600℃以上，进一步脱水，并开始烧结。
由于脱水过程受许多因素影响，因此每批生产的氧化铝活性也不一致。
一般讲，分离弱极性的组分选用吸附活性强一些的吸附剂，分离强极性的组分，选用活性弱的吸附剂。
(2) 硅胶层析用硅胶是由弹性多聚硅酸脱水制得，性能稳定。
硅胶表面化学组成有下面几种：硅氧游离型束缚型活泼型烷硅醇基硅醇基硅醇基硅氧烷不具吸附性，硅醇基能与极性化合物或不饱和化合物形成氢键，因而具有吸附性，其中活泼型硅醇基构成最强烈的吸附中心，游离型次之，束缚型又次之。
由于活性羟基在硅胶表面较小的孔穴中较多，因而表面孔穴较小的硅胶吸附性能较强，水与硅胶表面的羟基结合成水合硅醇：、OH、OH2，使其失去吸附性，加热至100℃左右能可逆地除去这些水分，使硅胶活化，最佳的活化条件是105～110℃，加热30分钟，若加热至200℃以上，则硅胶逐渐失去结构水，形成硅氧烷，吸附力下降。
束缚型活泼型硅醇基硅醇基加热至400℃以上，上述反应发生在两相邻表面间，胶的表面积逐渐变小，以至于烧结。
硅胶具有微酸性，吸附能力较氧化铝稍弱，可用于分离酸性和中性物质。
如有机酸、氨基酸、萜类、甾体等。
(3) 聚酰胺它是由己内酰胺聚合而成，因而又称聚己内酰胺，或称锦纶，层析用聚酰胺是白色多孔性的非晶形粉末，易溶于浓盐酸、热甲酸、乙酸、苯酚等溶剂，不溶于水及甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、氯仿、苯等有机溶剂。
对碱比较稳定，对酸的稳定性较差，热时更敏感。
