- 1 - 色素的提取和分离
色素提取是将给定物质中的色素物质从整体分离出来，可以说是最重要的步骤。它是一种从原料中把有益成分提取分离出来，以实现对有益成分的深入研究和利用。色素提取技术在药物、营养品、化妆品等领域都有着重要的应用，因此提取技术的研究、发展具有重要的意义。
色素的提取的一般分为液体提取和固相提取两种，液体提取是将色素和其它体系中的物质通过溶剂分离技术，将色素从其它成分中分离出来；固相提取是通过物料混合，经过对差异种类的色素物质的特定比例的多次溶解和凝固操作，以达到目的物的分离的技术。
液体提取的色素分离的技术原理是利用物质的溶解性差异来分离特定的色素，按照溶解性的不同，色素在溶剂中分成了几种，比如在水中分离出水溶性的色素，在植物油中分离出植物油溶性的色素，在醇溶液中分离出醇溶性的色素等。在液体提取技术中，常用到溶剂萃取（solvent extraction） 、溶剂析出（solvent precipitation）、层析（chromatography）、沉淀（precipitation）等技术。
固相提取的色素分离的技术原理是利用物质的比重不同，让轻的漂浮在重的的上面，然后利用重力和动力将轻的抽出，在固相提取技术中，常用旋涡动力、重力、悬浮、折射、磁力等技术来进行色素的提取与分离。
色素提取和分离技术在各行各业都有着重要的应用，它可以在食品工业、化妆品工业、药物工业中应用，比如茶叶、香料、染料、香 - 2 - 水等，利用色素提取和分离技术可以从含有花青素、胡萝卜素、花色苷等的原料中获得，提取并分离出有功效的有益成分。
此外，色素提取和分离技术还可以应用于环境治理，可以用色素提取处理含色性废水，如钝化油脂后的污水、阔叶树的枝叶对水的影响等，它们含有芳香烃、色素、脂肪酸等有机物，将其经过色素提取处理后，污水中的溶解性色素就可以降解，同时也能减少污染物的排放，减少对环境的影响。
分离光合色素的试剂
光合色素分离研究
1、研究环境的准备
(1)光源：有机溶剂的芯片，以及光谱仪；
(2)色素：荧光检测器，特定波长和浓度的溶液，适当的pH值；
(3)溶剂：甲醇、乙醇、硫酸一水物、双氧水、碘化氢等色料溶液；
(4)分离剂：离子交换树脂，分子筛、膜、层析等；
(5)生化试剂：抗原血清、磷酸酶抑制剂等；
(6)检测器：高效液相色谱仪、电泳仪等；
(7)原始样本：植物细胞、植物提取物、植物组织等；
2、光合色素的分离
(1)色素的提取：首先将样本分离成植物细胞和植物提取物，然后采用超声处理技术，将植物细胞提取出细胞质和植物提取物中的色素成分；
(2)色素的析离：将色素提取物通过离子交换、分子筛、膜等分离方法，进行色素分离；
(3)色素分析：利用特定波长和浓度的溶液、荧光检测器和光谱仪等设备，进行色素指纹图谱分析，结果可用来鉴定和分类植物色素等；
(4)色素的鉴别：利用抗原血清、磷酸酶抑制剂等，结合高效液相色谱仪、电泳仪等检测，对色素进行鉴定，以最终得到最准确的结果。
3、光合色素应用
(1)在细胞学、分子生物学及现代农业等领域提供有价值的研究信息，供进行相关研究；
(2)可用于分析环境污染对生物的影响，对生物耐受量进行检测；
(3)可以应用于农药残留监测，进行植物和土壤毒物的检测及诊断；
(4)作为食品添加剂、化妆品添加剂、药物材料及水质安全检测等。
综上所述，光合色素的分离研究具有重要的科学价值，可以提供有价值的研究信息，对生物耐受量进行检测，还可以应用于农药残留监测，植物和土壤毒物检测及诊断，以及食品添加剂、化妆品添加剂、药物材料及水质安全检测等。要想做好光合色素的分离研究，必须要准备相应的设备，如光源、色素、溶剂、分离剂、生化试剂、检测器和原始样本；然后可以通过超声处理技术，将植物细胞提取出细胞质和植物提取物中的色素成分；接下来运用离子交换、分子筛、膜等分离方法，进行色素分离；最后，采用特定波长和浓度的溶液、荧光检测器和光谱仪等设备，进行色素指纹图谱分析，使用抗原血清、磷酸酶抑制剂等，结合高效液相色谱仪、电泳仪等检测，对色素进行鉴定，以最终得到准确可靠的色素分离结果。
微格教学教案设计表
学科：高中生物 执教者：xxx 年级：高二 日期：xx.xx.xx
教学课题 必修一 3.4光合作用(光合色素的提取与分离实验讲解）
教学目标 1、讲解光合色素分离与提取的原理
2、分析实验的步骤
技能目标 1、通过实验学会提取和分离光和色素的方法，加深光和色素在光合作用中的所起的地位和作用
教师行为 学生行为
导入（30s）：在前面的课程当中我们已经知道了，绿色植物利用光合色素，在叶绿体中进行光合作用，那么这些光合色素到底有哪些种类呢？今天我们通过一个实验，把这些色素提取并且分离出来，对它们进行区分了解。
板书标题：一、光合色素的提取与分离
（一）、提取(6min)
选材
有机溶剂
研磨 SiO2 （石英砂）
CaCO3
过滤
叶绿体中的色素是脂溶性色素，不溶于水，我们用有机溶剂来溶解色素。
为了研磨充分，我们用粗糙的石英砂颗粒，帮助研磨。
由于在淹没过程中，会使中央液泡破裂，其中的有机酸会释放，分解色素，加入碳酸钙，中和有机酸，保护色素不被分解。
我们只需要溶有色素的乙醇溶液，为了出去
残渣，要进行过滤。
（二）、分离（纸层析法）（5min)
图示
由于不同种类的色素性质不同，进行“跑步比赛”把它们区分出来。
设置起跑线：用毛细管吸取样液，“起跑线上”重复画3-4次的细线。（干了再画下一次）
用层析液带着它们跑步：由于不同的色素在层析液中溶解度不同，扩散的速度不同，相同时间内跑的距离不一样，就形成了不同的色素带，从而把这些不同的色素分离开来。
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“绿叶中色素提取和分离”实验中若干问题的再探究
作者：王磊
来源：《黑龙江教育·中学》2016年第05期
高中生物必修课程中，有一个很重要的实验，即“绿叶中色素的提取和分离”。历年来，无论是在测试学业水平，还是在高考试题中，此实验出现的概率都较高。为了提高学生的学习积极性，同时也为了让学生更好地理解光合作用，了解色素的种类及颜色，必须把“绿叶中色素的提取和分离”实验做好。
通过此实验，学生不仅掌握了提取和分离色素的具体方法，同时对绿叶中每个颜色的色素及色素的种类都有了很好的了解。通过这些实验，我们可以对教学方案进行改进，即实验让我们了解简单的过程，找出实验失败原因，以便调整实验的方案。
一、改进教材实验原型及其效果
首先，关于提取绿叶中的色素的实验步骤在教材中是这样操作的：称取5g绿叶，剪碎，放入研钵中，将无水乙醇10ml、碳酸钙和二氧化硅少许加入，然后研磨，要快速充分。研磨后，过滤研磨液，将滤液收集在密封试管中。但在实际的教学中，我们可以看到它的不足：不同的季节，新鲜绿叶有较高的含水量，由于水分较多，有机溶剂的浓度较低，色素提取浓度较低，减少了色素溶解量。因此，教材中，将5g绿叶称取，无水乙醇10ml加入，导致实验材料的浪费，加之琐碎的过滤过程，还会使色素大量流失。
因此，我们可以改进实验：将10ml绿叶称取，剪碎，放入研钵中，放入碳酸钙少许，再将无水乙醇10 ml加入，然后研磨，要快速充分，在试管中迅速加入研磨滤液，试管口及时用塞子塞严。实验操作改进后，有三个优点：一是无水乙醇的挥发少了，因为研磨过滤器的使用将研磨的时间大幅度减少；二是试剂的使用节省了，二氧化硅未加入；三是实验简单了，因为“过滤”这一实验步骤被省去。
其次，教材中关于制备滤纸条的过程是：把干燥定性滤纸一端剪去两个小角，并在距这端1cm处用铅笔画一条横线。在具体的实验过程中，不难发现较烦琐的用铅笔画的线。
