色譜分離技術(shù)

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1、一、色譜分離技術(shù)的概念色譜（chromatography）分離技術(shù)是一類分離方法的總稱，又稱色譜法、層析法、層離法等。它是利用不同組分在固定相和流動(dòng)相中的物理化學(xué)性質(zhì)的差別，使各組分在兩相中以不同的速率移動(dòng)而進(jìn)一步分離的技術(shù)。色譜分離技術(shù)在色譜法中，表面積較大的固體或附著在固體上且不運(yùn)動(dòng)的液體，靜止不動(dòng)的一相（稱為固定相；自上而下運(yùn)動(dòng)的一相（一般是氣體或液體）稱為流動(dòng)相。二、色譜分離系統(tǒng)的組成根據(jù)分離時(shí)一次進(jìn)樣量的多少，色譜分離的規(guī)?？煞譃樯V分析規(guī)模(小于10mg)、半制備(10~50mg)、制備規(guī)模(0.1~10g)和工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模(>10g)。色譜分離的規(guī)模小，但產(chǎn)值高。三

2、、色譜分離技術(shù)的分類三、色譜法的分類超臨界流體色譜—流動(dòng)相是在接近它的臨界溫度和壓力下工作的液體根據(jù)流動(dòng)相的相態(tài)不同:氣相色譜—以氣體作流動(dòng)相液相色譜—以液體作流動(dòng)相—固定相涂敷在玻璃或金屬板上—薄層色譜三、色譜法的分類根據(jù)固定相的附著方式分類—液體固定相涂在紙上—紙色譜(平板色譜)—固定相裝在圓柱管中—柱色譜三、色譜法的分類吸附色譜法分配色譜法離子交換色譜法凝膠色譜法親和色譜法按分離機(jī)理不同，可分為：三、色譜法的分類根據(jù)操作壓力的不同分類：低壓色譜：操作壓力<0.5MPa中壓色譜：操作壓力0.5～4.0MPa高壓色譜：操作壓力4.0～40MPa三、色譜法的分類根據(jù)操作方法不同

3、，色譜法可分為：前沿分析法（迎頭法）置換展開法（頂替法）洗脫展開法（洗脫分析法）色譜法的缺點(diǎn)是處理量小、操作周期長(zhǎng)、不能連續(xù)操作。四、色譜法的特點(diǎn)(1)分離效果高(2)應(yīng)用范圍廣(3)選擇性強(qiáng)(4)設(shè)備簡(jiǎn)單4.2吸附色譜法吸附色譜法(adsorptionchromatography，AC)是靠溶質(zhì)與吸附劑之間的分子吸附力的差異而分離的方法。吸附色譜的固定相為固體吸附劑，如有較強(qiáng)極性硅膠、中等極性氧化鋁、非極性炭及特殊作用的分子篩等。吸附色譜是靠溶質(zhì)與吸附劑之間的分子吸附力的差異而分離的方法。吸附力主要是范德華力，有時(shí)也可能形成氫鍵或化學(xué)鍵。吸附法的關(guān)鍵是選擇吸附劑和展開劑。1.

4、基本原理吸附色譜分離過(guò)程示意圖下列三個(gè)化合物用硅膠吸附色譜分離，以石油醚-乙酸乙酯（95：5）洗脫，判斷三者流出色譜柱先后順序。ABC由先到后：C→B→A舉例：平衡系數(shù)（分配系數(shù)、吸附系數(shù)、選擇性系數(shù)）K=cs/cmcs—固定相中的濃度；cm—流動(dòng)相中的濃度影響K的因素：被分離物質(zhì)本身的性質(zhì)、固定相和流動(dòng)相的性質(zhì)、色譜柱的操作溫度。K差異越大，色譜分離效果越理想。阻滯因數(shù)（比移值）斑點(diǎn)到原點(diǎn)的距離Rf值=————————溶劑前沿到原點(diǎn)距離阻滯因數(shù)①0≤Rf≤1Rf越大，溶質(zhì)隨流動(dòng)相移動(dòng)快，被洗脫速率也就越快。②當(dāng)Rf=1，此種溶質(zhì)不溶于固定相，隨流動(dòng)相以同樣的速率移動(dòng)。③當(dāng)Rf

5、=0，此種溶質(zhì)不溶于流動(dòng)相，而被吸附在固定相上。選用吸附色譜法分離化合物時(shí)，必須首先了解被分離化合物的性質(zhì)，然后選擇合適的吸附劑和展開劑。被分離化合物、吸附劑和展開劑三者關(guān)系配合恰當(dāng)才能得到較好的分離效果。2.吸附劑與展開劑薄層色譜法選擇的主要吸附劑為氧化鋁、硅膠和聚酰胺。色譜用的吸附劑要求一定的形狀與粒度范圍，不同吸附劑用于分離不同類型的化合物。吸附劑還必須具有一定的活度，活度太高或過(guò)低都不能使混合物各組分得到有效的分離。（1）薄層色譜的吸附劑與展開劑展開劑在吸附色譜中，組分的展開過(guò)程涉及吸附劑、被分離化合物和溶劑三種之間的相互競(jìng)爭(zhēng)。其基本原則主要有兩個(gè)：①展開劑對(duì)被分離組分

6、有一定的解吸能力，但又不能太大。②展開劑應(yīng)該對(duì)被分離的物質(zhì)有一定的溶解度。展開劑常用溶劑極性次序?yàn)椋杭和?環(huán)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<冰醋酸一般地說(shuō)，所選的吸附劑應(yīng)有最大的比表面積和足夠的吸附能力，它對(duì)欲分離的不同物質(zhì)應(yīng)該有不同的解吸能力；與洗脫劑、溶劑及樣品組分不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；還要求所選的吸附劑顆粒均勻，在操作過(guò)程中不會(huì)破裂。（2）柱色譜的吸附劑與洗脫劑吸附劑的選擇洗脫劑的選擇原則上要求所選的洗脫劑純度合格，與樣品和吸附劑不起化學(xué)反應(yīng)，對(duì)樣品的溶解度大，粘度小，容易流動(dòng)，容易與洗脫的組分分開。洗脫劑的選擇常用的洗脫劑有飽和

7、的碳?xì)浠衔?、醇、酚、酮、醚、鹵代烷、有機(jī)酸等。選擇吸附劑時(shí)，可根據(jù)樣品的溶解度、吸附劑的種類、溶劑極性等方面考慮，極性大的洗脫能力大，因此可先用極性小的作洗脫劑，使組分容易被吸附，然后換用極性大的溶劑作洗脫劑，使組分容易從吸附柱中洗出。3.影響吸附分離的因素①和功能基極性有關(guān)。極性增加的順序：烷烴、不飽和烴、醚、酯、酮、醛、醇、酚和羧酸，同一類化合物極性基團(tuán)越多，極性越大。②小分子的化合物比大分子的化合物極性大。③和某些細(xì)微結(jié)構(gòu)有關(guān)，如氫鍵、異構(gòu)體等。二、吸附色譜分離操作及其設(shè)備1.薄層吸