8.1色谱概述探析.ppt

生物工程分析与检测;第八章 色谱分析法第一节 概述;2.色谱的基本分类;2. 层析法分类;3. 色谱法的应用;4. 不同色谱分析技术的原理;4.1.1原理 利用吸附剂(如氧化铝粉末)对不同物质吸附能力的差别达到分离的目的 解吸、吸附、再解吸、再吸附;4.1.2吸附剂;吸附剂材料;4.1.3 洗脱剂;4.2 分配层析;4.2.1 分配系数K;4.2.2 分配柱层析原理; 色带中心（浓度中心）的移动速率 R= —————————————————— 柱层析上部洗脱剂上层液面的移动速率 色带中心（浓度中心）的移动距离 LA = ——————————————— = —— 洗脱剂上层液面的移动距离 LS ; 4.2.1 固定相与流动相;4.3.1 离子交换树脂（高分子量有机聚合物，一种不溶性高分子物质，如聚苯乙烯树脂中引入一些酸性或碱性的活性基团）。根据离子交换树脂所带的基团性质分为： 阳离子交换树脂 （1）强酸性阳离子交换树脂：含有-SO3H或-CH2SO3H，如732 （2）弱酸性阳离子交换树脂：含有-COOH或-OH，如724 阴离子交换树脂 （1）强碱性阴离子交换树脂：含有铵盐≡N+OH-，如717 （2）弱碱性阴离子交换树脂：含有伯胺-NH2、仲胺=NH、叔胺≡N，如701;离子交换树脂的交换过程;4.3.2 离子交换树脂亲和力; 强酸性阳离子交换树脂对各种离子的亲和力次序如下： ①Fe3+Al3+Ca2+Mg2+K+Na+H+Li+(CH3)4N+ ②La3+Y3+Ba2+Cs+Rb+K+Na+H+Li+ ③Zn2+Cu2+Ni2+Co2+Fe2+Ba2+Sr2+Ca2+Mg2+ 弱酸性阳离子交换树脂对氢离子的亲和力特别高，因此再生为氢型时仅需少量的酸。; 强碱性阴离子交换树脂对各种离子的亲和力次序如下： 柠檬酸根SO42-C2O42-I-NO3-CrO42-Br-SCN-Cl-HCOO-OH-F-CH3COO- 弱碱性阴离子交换树脂对氢氧根离子有较高的亲和力。对各种酸的亲和力次序如下： 芳香磺酸柠檬酸铬酸硫酸酒石酸草酸磷酸砷酸钼酸硝酸氢碘酸氢溴酸硫氢酸盐酸氢氟酸甲酸乙酸碳酸;在层析柱内放入离子交换树脂，再将样品溶液通过，一些性质相近的离子与树脂发生离子交换反应而被吸附。用水洗去残液，再用洗脱剂来洗脱。 洗脱交换=吸留交换 离子向下移动，亲和力大的离子被吸留得比较牢固，因此移动慢，亲和力小的离子被吸留的力量小，容易被洗脱下来，移动得快，这样，样品中不同的离子就被分离开。 举例：样品中含Mg2+和Al3+，采用R-SO3Na进行分离，洗脱剂用Ca2+， Fe3+（先用Ca2+，再用Fe3+）; 离子交换能力的大小，是样品中离子在树脂和洗脱剂之间的分配系数K的不同。 样品离子在树脂上的浓度（摩尔/克树脂） K= ————————————————————— 样品离子在溶剂中的浓度（摩尔/毫升洗脱剂） K值大小决定于样品中离子在柱内的保留时间，如果样品中各种离子的K值差别足够大，这些离子就可以得到分离。;1、分析用的离子交换树脂颗粒直径一般为0.05-0.30毫米 2、采用洗脱法较好 3、上柱的样品量必须小于实际交换当量。（理论交换当量，实际交换当量） 4、层析柱的直径与长度之比可降低到1:100甚至1:200，这样溶液通过的距离长，分离效果好，但洗脱液流动速率慢。 5、影响因素：树脂颗粒大小与均匀度、洗脱速度、树脂与样品用量、温度、层析柱的填装情况、有无涡流等，此外洗脱液pH值也有影响。采用高压输液泵可提高分离效率。; 氨基酸自动分析仪——离子交换层析的具体应用 氨基酸自动分析仪含层析柱、蠕动泵、开关阀、塑料管道、保温槽、自动比色计、记录器及控制器 层析柱中装有交联聚苯乙烯磺酸树脂，样品溶液加入后用不同pH的柠檬酸缓冲液作洗脱剂，可将多种氨基酸分离，经茚三酮显色后比色定性定量。; 实验：无离子水的制备(现在有的用膜系统、反渗透系统系统进行纯化) 原理 利用离子交换树脂的交换作用，将水中各种离子除去或减少到一定程度。原水先通过732阳离子交换柱，除去阳离子，再通过717阴离子交换柱，除去阴离子。; 操作步骤 1、树脂处理 （1）装柱：取732树脂250克，717树脂375克，分别放在烧杯中，用水反复漂洗，直至上层液无色澄清为止。然后将阴、阳离子交换树脂分别连水装