色谱分离法的课件.pptVIP

环境样品前处理技术 第五章 色谱分离技术 主要内容 概述 吸附色谱：薄层色谱、柱层色谱 离子交换色谱 凝胶色谱 亲和色谱 纸层色谱 一、色谱分离技术的概念 定义：色谱（chromatography）分离技术是一类分离方法的总称，又称色谱法、层析法、层离法等。 原理：利用不同组分在固定相和流动相中的物理化学性质的差别，使各组分在两相中以不同的速率移动而进一步分离。 在色谱法中，表面积较大的固体或附着在固体上且不运动的液体，静止不动的一相称为固定相；自上而下运动的一相（一般是气体或液体）称为流动相 。 根据分离时一次进样量的多少，色谱分离的规模可分为： 分析色谱 (小于10mg)； 半制备色谱 (10~50mg)； 制备色谱 (0.1~10g)； 工业生产规模色谱 (10g) 。 三、色谱法的分类 超临界流体色谱—流动相是在接近它的临界温度和压力下工作的液体 —固定相涂敷在玻璃或金属板上—薄层色谱 色谱法的缺点是处理量小、操作周期长、不能连续操作。 5.2 吸附色谱法(adsorption chromatography，AC) 定义：吸附色谱法是靠溶质与吸附剂之间的分子吸附力的差异而分离的方法。 分类： 薄层色谱 柱层色谱 吸附色谱是靠溶质与吸附剂之间的分子吸附力的差异而分离的方法。 吸附力主要是范德华力，有时也可能形成氢键或化学键。 吸附法的关键是选择吸附剂和展开剂（或洗脱剂）。 二、吸附剂与展开剂 二、吸附剂与展开剂 吸附色谱的固定相：固体吸附剂，如有较强极性硅胶、中等极性氧化铝、非极性炭及特殊作用的分子筛等。 具有一定的形状与粒度范围，不同吸附剂用于分离不同类型的化合物。 必须具有适当的活度，活度太高或过低都不能使混合物各组分得到有效的分离。 吸附色谱法选择的主要吸附剂为氧化铝、硅胶和聚酰胺等。 2.吸附色谱的展开剂选择 组分的展开过程涉及吸附剂、被分离化合物和溶剂三种之间的相互竞争。其展开剂选择基本原则主要有两个： ①展开剂对被分离组分有一定的解吸能力，但又不能太大。 ②展开剂应该对被分离的物质有一定的溶解度。 三、影响吸附分离的因素 化合物性质 吸附剂种类和特性 展开剂极性 1.化合物性质的影响 ①官能团极性的影响。极性增加的顺序：烷烃、不饱和烃、醚、酯、酮、醛、醇、酚和羧酸，同一类化合物极性基团越多，极性越大。 2.吸附剂种类及其影响 1）氧化铝吸附剂 制备：三元水合氧化铝脱水制得。 影响因素： 预处理温度的影响 酸碱处理的影响 含水率的影响P128表5-8 2）硅胶吸附剂 制备：硅酸凝胶脱水制得。 影响因素： 硅胶粒径的影响 预处理方法的影响 含水率的影响P129表5-10 被吸附物结构的影响 3.展开剂极性 常用溶剂极性次序为：己烷环己烷四氯化碳甲苯苯氯仿乙醚乙酸乙酯丙酮正丙醇乙醇甲醇水冰醋酸 5.2.1 薄层色谱 一、 分离操作及设备 干法铺板(软板制备) 多用于氧化铝薄层板的制备：在一块边缘整齐的玻璃板上，铺上适量的氧化铝，取一合适物品顶住玻璃板右端。两手紧握铺板玻璃棒的边缘，按箭头方向轻轻拉过，一块边缘整齐、薄厚均匀的氧化铝薄层即成。 湿法铺板(硬板制备)：可用于硅胶、聚酰胺、氧化铝等薄层板的制备，但最常用的是硅胶硬板。为使制成的硅胶板坚硬，要加入黏合剂，用硫酸钙为粘合剂铺成的板称为硅胶G板，用羧甲基纤维素钠作黏合剂铺成的板为硅胶-CMC板。 2.点样 用一根玻璃毛细管或点样器，吸取样品溶液，在距薄层一端约2cm的起始线上点样，每点间距约2cm，样品点直径一般小于0.5cm。注意点样量要适中，太少时，某些成分不能被检出；太多时容易产生拖尾现象，即每个斑点都拉得很长，互相重叠，不能分开。 3.展开 展开操作需要在密闭的容器中进行： 配好展开剂，将展开剂（一般2～10mL）倒入层析缸。 放置一定时间，待层析缸被展开剂饱和后，再迅速将薄层板放入，密闭，展开即开始，这样可防止边缘效应产生。 当溶剂移动到接近薄层上端边缘时，取出薄板，划出溶剂前沿。 注意:在薄板放入层析缸时，切勿使溶剂浸没样品点。 4. 显色 显色也称定位，即用某种方法使经色谱展开后的混合物斑点呈现颜色，以便观察其位置 5.2.2 柱层色谱 1. 色谱柱 色谱柱通常用玻璃柱。工业上大型色谱柱可以用金属制造。 柱的入口端应该有进料分步器，使进入柱内的流动相分布均匀。 有时也可在色谱柱顶端加一层多孔的尼龙圆片或保持一段缓冲液层。 柱的底部可以用玻璃棉，也可以用砂芯玻璃板或玻璃细孔板支持固定相。 设计柱长时需考虑下列几点： (3)柱越长，长度和内径比越大，就越难得到均匀的填装。大多数色谱柱的长度25cm左右。 吸附剂应有最大的比表面积和足够的吸附能力 对欲分离的不同物质应该有不同的