第九章讲义层析法

层析原理和使用方法
层析原理主要是利用不同物质在物理或化学性质上的差异，通过这些差异实现混合物中各组分的分离。

具体来说，层析技术包括但不限于吸附层析、分配层析、离子交换层析和凝胶过滤等方法。

使用方法：层析技术主要包括柱层析和薄层层析两种形式。

柱层析是将固定相装入柱内，使样品沿着一个方向移动而分离的方法。

在操作时，先在圆柱管中填充不溶性基质形成固定相，然后将样品加到柱子上，用特殊溶剂洗脱，溶剂组成流动相，在样品从柱子上洗脱下来的过程中实现分离。

薄层层析则是将适当粘度的固定相均匀铺在薄板上，点样后，用流动相展开，从而实现分离。

实验八色素的分离(层析法)一、目的要求1．掌握薄层板的制备及薄层层析的操作方法。

2．掌握吸附剂活度测定的原理及方法。

3. 掌握偶氮苯和苏丹红（III）的分离方法二、实验原理薄层层析是将吸附剂或者支持剂（有时加入固化剂）均匀地铺在一块玻璃上，形成薄层。

把欲分离的样品点在薄层板的一端，然后将点样端浸入适宜的展开剂中, 在密闭的层析缸中展开，使混合物得以分离的方法。

由于层析在薄层上进行故而得名。

薄层层析是一种微量、快速的层析方法。

它不仅可以用于纯物质的鉴定，也可用于混合物的分离、提纯及含量的测定，还可以通过薄层层析来摸索和确定柱层析时的洗脱条件。

薄层层析根据作为固定相的支持物不同，分为薄层吸附层析(吸附剂)、薄层分配层析(纤维素、硅胶、硅藻土)、薄层离子交换层析(离子交换剂)、薄层凝胶层析(分子筛凝胶)等。

薄层层析中以吸附薄层为多用，吸附薄层中常用的吸附剂为氧化铝和硅胶（氧化铝的活化温度为150℃－160℃，硅胶的活化温度为105℃－110℃）。

吸附薄层主要是利用吸附剂对样品中各成分吸附能力不同，及展开剂对它们的解吸附能力的不同，使各成分达到分离。

分配薄层层析在展开过程中，各成分在固定相和流动相之间作连续不断的分配，由于各成分在两相间的分配系数不同，因而可以达到相互分离的目的。

薄层层析选择展开剂视被分离物的极性及支持剂的性质而定。

如果薄层层析所用的支持剂是吸附剂，在同一吸附剂上，不同化合物的吸附性质有如下规律：1.饱和碳氢化合物不易被吸附；2.不饱和碳氢化合物易被吸附，分子中双键愈多，则吸附得愈紧密；3.当碳氢化合物被一个功能基取代后，吸附性增大。

吸附性较大的化合物，一般需用极性较大的溶剂才能推动它。

选择展开剂的另一个依据是溶剂的极性大小。

极性大的化合物需用极性大的展开剂，极性小的化合物需用极性小的展开剂。

一般情况下，先选用单一展开剂如苯、氯仿、乙醇等，如发现样品个组分的R值较大，可改用或加入适量极性小的展开剂如石油醚等。

硅胶吸附柱色谱技术实际应用色谱法，又称层析法.是一种以分配平衡为机理的分配方法.色谱体系包含两个相,一个是固定相,一个是流动相.当两相相对运动时,反复多次的利用混合物中所含各组分分配平衡性质的差异,最后达到彼此分离的目的.色谱法从发明到现在已有八十多年的历史.它是纯化和分离有机或无机物的一种方法.色谱法按固定相的状态可分为柱色谱.平板色谱和棒色谱三种而实验室中最常用的是柱层析和薄层层析,以及它们之间的配合应用.[1]柱层析[2]1 吸附色谱地原理在一定条件下,硅胶与被分离物质之间产生作用,这种作用主要是物理和化学作用两种.物理作用来自于硅胶表表面与溶质分子之间的范德华力.化学作用主要是硅胶表面的硅羟基与待分离物质之间的氢键作用.2操作步骤2.1 硅胶准备[3]硅胶一般选用250-400目(即40-63μm直径的硅胶颗粒),根据ΔRf选用硅胶的用量.2.2 实验仪器准备一支玻璃色谱柱,一个铁架台,烧杯,锥形瓶,径口直径较大的玻璃漏斗,一支玻璃棒,2.3 装柱[4]2.3.1 吸附剂的加入①干法：将吸附剂一次加入色谱管，振动管壁使其均匀下沉，然后沿管壁缓缓加入开始层析时使用的流动相，或将色谱管下端出口加活塞，加入适量的流动相，旋开活塞使流动相缓缓滴出，然后自管顶缓缓加入吸附剂，使其均匀地润湿下沉，在管内形成松紧适度的吸附层。

操作过程中应保持有充分的流动相留在吸附层的上面。

②湿法：将吸附剂与流动相混合，搅拌以除去空气泡，徐徐倾入色谱管中，然后再加入流动相，将附着于管壁的吸附剂洗下，使色谱柱表面平整。

俟填装吸附剂所用流动相从色谱柱自然流下，液面将柱表面相平时，即加试样溶液.2.3.2试样的加入①将试样溶于层析时使用的流动相中，再沿色谱管壁缓缓加入。

注意勿使吸附剂翻起。

或将试样溶于适当的溶剂中。

与少量吸附剂混匀，再使溶剂挥发去尽后使呈松散状；将混有试样的吸附剂加在已制备好的色谱柱上面。

如试样在常用溶剂中不溶解，可将试样与适量的吸附剂在乳钵中研磨混匀后加入。

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。

层析技术的应用一、层析技术的原理和分类（一）层析技术的原理层析法是目前广泛应用的一种分离技术。

本世纪初俄国植物学家M。

Tswett发现并使用这一技术证明了植物的叶子中不仅有叶绿素还含有其它色素。

现在层析法已成为生物化学、分子生物学及其它学科领域有效的分离分析工具之一。

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.（二）层析法分类见表16-5～7（三)层析法的特点与应用表16—5 按两相所处状态分类层析法是根据物质的理化性质不同而建立的分离分析方法.根据层析峰的位置及峰高或峰面积，可以定性及定量。

层析法与光学、电学或电化学仪器连用,可检测出层析后各组份的浓度或质量，同时绘出层析图。

层析仪与电子计算机联用,可使操作及数据处理自动化,大大缩短分析时间。

由于层析法具有分辨率高、灵敏度高、选择性好、速度快等特点,因此适用于杂质多、含量少的复杂样品分析,尤其适用于生物样品的分离分析。

近年来，已成为生物化学及分子生物学常用的分析方法。

在医药卫生、环境化学、高分子材料、石油化工等方面也得到了广泛的应用。

表16—6 按层析原理分类名称分离原理吸附层析法组份在吸附剂表面吸附固定相是固体吸附剂，各能力不同分配层析法各组份在流动相和静止液相（固相）中的分配系数不同离子交换层析法固定相是离子交换剂，各组份与离子交换剂亲和力不同凝胶层析法固定相是多孔凝胶，各组份的分子大小不同，因而在凝胶上受阻滞的程度不同亲和层析法固定相只能与一种待分离组份专一结合，以此和无亲和力的其它组份分离表16—7 按操作形式不同分类名称操作形式柱层析法固定相装于柱内，使样品沿着一个方向前移而达分离薄层层析法将适当粘度的固定相均匀涂铺在薄板上，点样后用流动相展开，使各组份分离纸层析法用滤纸作液体的载体，点样后用流动相展开，使各组份分离薄膜层析法将适当的高分子有机吸附剂制成薄膜,以类似纸层析方法进行物质的分离二、层析法实验技术（一)凝胶层析法凝胶层析又称分子筛过滤、排阻层析等。