项目三 经典色谱法
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色谱法常见的方法色谱法常见的方法有:柱色谱法、薄层色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法等。
柱色谱法是最原始的色谱方法,这种方法将固定相注入下端塞有棉花或滤纸的玻璃管中,将被样品饱和的固定相粉末摊铺在玻璃管顶端,以流动相洗脱。
常见的洗脱方式有两种,一种是自上而下依靠溶剂本身的重力洗脱,一种是自下而上依靠毛细作用洗脱。
收集分离后的纯净组分也有两种不同的方法,一种方法是在柱尾直接接受流出的溶液,另一种方法是烘干固定相后用机械方法分开各个色带,以合适的溶剂浸泡固定相提取组分分子。
柱色谱法被广泛应用于混合物的分离,包括对有机合成产物、天然提取物以及生物大分子的分离。
薄层色谱法是应用非常广泛的色谱方法,这种色谱方法将固定相图布在金属或玻璃薄板上形成薄层,用毛细管、钢笔或者其他工具将样品点染于薄板一端,之后将点样端浸入流动相中,依靠毛细作用令流动相溶剂沿薄板上行展开样品。
薄层色谱法成本低廉操作简单,被用于对样品的粗测、对有机合成反应进程的检测等用途。
气相色谱仪是机械化程度很高的色谱方法,气相色谱系统由气源、色谱柱和柱箱、检测器和记录器等部分组成。
气源负责提供色谱分析所需要的载气,即流动相,载气需要经过纯化和恒压的处理。
气相色谱的色谱柱一般直径很细长度很长,根据结构可以分为填充柱和毛细管柱两种,填充柱比较短粗,直径在5毫米左右,长度在2-4米之间,外壳材质一般为不锈钢,内部填充固定相填料;毛细管柱由玻璃或石英制成,内径不超过0.5毫米,长度在数十米到一百米之间,柱内或者填充填料或者图布液相的固定相。
柱箱是保护色谱柱和控制柱温度的装置,在气相色谱中,柱温常常会对分离效果产生很大影响,程序性温度控制常常是达到分离效果所必须的,因此柱箱扮演了非常重要的角色。
检测器是气相色谱带给色谱分析法的新装置,在经典的柱色谱和薄层色谱中,对样品的分离和检测是分别进行的,而气相色谱则实现了分离与检测的结合,随着技术的进步,气相色谱的检测器已经有超过30种不同的类型。
硅湖职业技术学院朱建民
项目三经典色谱法——薄层色谱法分离植物叶色素
一、实验目的
学习和掌握薄层色谱法分离有机化合物的基本原理和实验技术。
二、基本原理
薄层色谱法 (TLC)是把吸附剂或支持剂铺在玻璃板上,将样品点在其上,然后用溶剂展开,使样品中各个组分相互分离的方法。
这是一种简便、快速、微量的分离分析技术,其应用范围非常广泛。
根据分离原理的不同,TLC可分为吸附薄层色谱、分配薄层色谱和离子交换
薄层色谱等,本实验主要应用吸附色谱。
对于吸附薄层色谱来说,被分离物质的分子
同时受到吸附剂的吸附和溶剂的溶解作用。
由于混合
物中不同物质与吸附剂 (固定相)之间的吸附力不同
和不同物质在溶剂(流动相)中的溶解度不同,因此,
当这种吸附和溶解 (解吸)达到平衡时,不同的物质
在固定相和流动相之间便具有不同的质量分配比或
平衡常数 (K)。
随着固定相和流动相的连续不断地相
对移动,物质在固定相和流动相之间的平衡状态将会
不断地被打破和重新建立,物质也因此而随着流动相
的运动而移动。
那些与吸附剂吸附力小,在流动相中
溶解度大的物质将移动的较快,相反,那些与吸附剂
吸附力较大,在流动相中溶解度较小的物质则移动的
较慢。
这样,不同的物质便由于其移动速度的不同而
得到分离。
物质在薄层板上移动速度常用Rf值 (比移值)表示,其定义是:
影响Rf值的因素很多,如薄层的厚度,吸附剂的种类、粒度、活度 (吸附能力),展开剂的纯度、组成及挥发性,展开方式 (上行或下行),层析缸的形状、大小及饱和程度,外界温度等。
但是,在固定的条件下,某化合物的Rf值是一个常数。
因此,在条件完全相同的情况下,Rf值可以作为鉴定和检出该化合物的指标,就像测定熔点或其它物理常数一样。
为了获得相同的色谱条件,通常是把未知样和标准样同时滴加在同一块薄板上。
三、实验内容与步骤
植物叶色素的分离
材料绿色叶子 (青草、树叶均可)
试样植物叶的石油醚:乙醇 (2:1)提取液
薄层板硅胶G板
展开剂苯:丙酮=7:3(V/V)
显色剂自显色:卡黄素类 (橙色)、叶绿素a (蓝绿色)、叶绿素b(绿色)、叶黄素 (黄色)。
(2)操作步骤
①制板:每组洗净2块载玻片,晾干备用。
称取3-3.5g硅胶G倒入研钵中,拌匀,继续搅拌至稠度适宜的均匀糊状物,立即按平铺法铺制薄层板 (从调糊到铺好板应在 1-1.5 min内完成,否则煅烧石膏遇水迅速固化)。
平放,晾干备用。
②点样:在距薄板一端约 1.5 cm处,用铅笔轻轻划一条与底边平行的直线,并确定各样品点样位置。
然后用毛细管吸取提取液进行点样。
三个样点之间的距离约0.7 cm,薄层两边距离约0.5 cm,晾干。
③展开和显色:用上行法展开,待展开剂上升到距顶端 l cm处时取出,用小针画出溶剂前沿。
④测量Rf值,与标准样点比较,确认混合样各组分斑点的归属。
记录,并将色谱图描绘下来,附在报告中。
五、思考题
(1)薄层色谱的基本操作有哪几个关键技术?在各个操作中应注意哪些事项?
(2)单纯依据一个化合物的Rf值可否进行定性鉴定?为什么?。