《有机混合物的分离》PPT课件.ppt

有机混合物的分离,常用的化学分离方法 沉淀分离法 液-液萃取分离法 离子交换分离法 层析分离法 现代分离技术与分析法 气相色谱法 液相色谱法,沉淀分离法,无机沉淀分离（分离选择性差，分离效率不高） 形成氢氧化物或硫化物沉淀分离 有机沉淀剂分离（选择性强、灵敏度高、沉淀性好） 形成螯合物类沉淀剂及离子缔合物 共沉淀分离 表面吸附共沉淀分离 混晶作用共沉淀分离 缔合物共沉淀分离,返回,离子交换分离法,离子交换树脂的性能和分类 离子交换树脂的结构 离子交换分离的操作方法 离子交换树脂的应用,返回,离子交换树脂的性能和分类,阳离子交换树脂：活性基团为酸性基团，SO3H、CH2SO3H、PO3H2、COOH和OH等，酸性强弱如下,阴离子交换树脂：活性基团为碱性基团，季胺基，NH2、NH（CH3）和NH（CH3）2等。,返回,离子交换树脂的结构,返回,到液相色谱,离子交换分离的操作方法,离子交换树脂的选择和处理 强酸性阳离子交换树脂通常处理为H+型使用，阴离子交换树脂通常处理为OH型或Cl型使用 根据分离的离子的性质选择树脂的种类 装柱 交换 洗脱和再生,返回,返回,离子交换树脂的应用,水的净化 干扰组分的分离 痕量组分的富集 离子交换层析分析,返回,层析分离法,柱层析 纸层析 薄层层析,层析中，被分离物质接触到两相物质中固定不动的部分，称为固定 相流动着带被分离物质移动的部分，称为流动相，按固定相和流动 相的性质不同，层析法可分为以下几种：,返回,又称色谱分离法，是被分离的物质通过在固定相和流动相之间 反复分配而最后得到分离的方法。,柱层析,将固定相均匀填在金属或玻璃制成的管中做成层析柱，并以此 进行分离的方法叫柱层析,常见层析柱,硅胶填料柱 氧化铝填料柱 聚酰胺填料柱 离子交换柱 凝胶色谱柱,固定相（吸附剂）的要求： 具有较大的表面积和一定的吸附能力 与流动相及试液中各组分不发生化学反应，并不溶于流动相 应粒度均匀，颗粒细小,常见官能团的极性,常用流动相的极性,返回,纸层析,返回,薄层层析,吸附剂的选择 薄层板的制作 展开剂的选择 点样与展开 定性与定量,吸附剂的选择,硅胶：常用吸附剂，其活度与含水量有关 氧化铝：用于非极性化合物的分离，根据制备时的PH不同，又分为碱性、中性和酸性。 聚酰胺；分离易生成氢键的极性化合物 纤维素：极性有机化合物及金属阳离子、阴离子分离,返回,返回,返回,展开剂的选择,一般原理，（Stahl三角形）,微量圆圈法,返回,点样与展开,定性分析用玻璃毛细管点样，定量用微量注射器 样品溶液应为均一体系,返回,定性与定量分析,显色方法：紫外-荧光法，碘熏法、化学法 定性：测定比移值,洗脱后用其他方法定性 定量：溶剂洗脱-分光光度测定，板上原位直接定量（测定斑点面积法），薄层扫描。,返回,气相色谱法,气相色谱仪的基本装置和组成 填充柱和毛细管柱 气相色谱的基本参数与计算公式 流动相流速对柱效的影响 定性和定量分析,返回,气相色谱仪的基本装置和组成,载气 进样系统 恒温室与分离柱温度控制 检测器,返回,返回,载气的选择,常用载气包括氦气、氮气、氩气、二氧化碳和氢气 选择因素：一是价格，二是检测器种类，三是样品的种类和组成 使用常规的填充柱时，流量一般在25150ml.min-1,使用毛细管柱时，一般在125 ml.min-1。,返回,返回,恒温室与分离柱温度控制,恒定温度法：设定柱温等于或略高于样品的平均沸点，分析时间在230min 程序升温法:样品组分沸点相差较大时，使柱温以一定的方式上升，得到理想的分离效果,返回,返回,检测器,检测器要求：响应时间快，灵敏度高，具有较大的线性响应范围，通用性强 热导池检测器（TCD） 火焰-电离式检测器（FID） 电子捕获检测法（ECD）,返回,返回,返回,返回,填充柱和毛细管柱,填充柱：气固色谱（常用固体吸附剂），气液色谱（常用固定液，担体） 毛细管柱：内径0.250.5mm,长2550m 新型固定相：高分子多孔微球，球形多孔硅胶，键合固定相,返回,返回,返回,返回,气相色谱的基本参数与计算公式,保留时间tR与死时间t0 组分从进样到出现峰最大值所需时间为保留时间，不被固定相滞留部分从进样到出峰最大值的时间 容量因子k 在平衡状态时，组分在固定相与流动相中的浓度之比 选择性因子 两组分分离程度的量度 理论塔板数N 组分从进样到出峰，经过无数次分配平衡，每一次平衡完成过程中，组分随流动相移动的距离 分离度 分离柱对混合组分的分离情况,返回,返回,流动相流速对柱效的影响范帝姆脱方程（Van Deemter equation）,H为理论塔板高度，v为流速。,为分子涡流扩散项，第二项为组分分子（纵向）扩散项,第三项为传质阻力项。,返回,定性分析,利用保留值定性：相对保留值，保留值与碳数变化规律，多柱定性，不同柱温定性 应用化学反应定性：制备衍生物，扣除法，官能团特征反应 与其他检测仪器联用定性：与质谱，红外光谱，等仪器联用,定量分析,返回,定量分析,峰面积定量：自动积分，面积仪，剪纸称重， 峰高半峰宽 峰高定量 定量测定：定量进样法，归一化法，内标法，外标法，叠加法，转化定量法,返回,液相色谱法,高效液相色谱法概述,与经典液相色谱法比较 与气相色谱法比较 高效液相色谱的特点： 分离效率高 选择性高 检测灵敏度高 分析速度快 高效液相色谱的分类 高效液相色谱的应用范围和局限性 高效液相色谱仪基本装置和组成 高效液相色谱的应用,返回,返回,返回,高效液相色谱的分类,按溶质在两相分离过程的物理化学原理 吸附色谱 分配色谱 离子色谱 体积排阻色谱（凝胶色谱） 亲和色谱 按溶质在色谱柱洗脱的动力学过程分类 洗脱法 前沿法 置换法,返回,返回,返回,返回,返回,亲和色谱,返回,高效液相色谱的应用范围和局限性,应用范围 高沸点不易挥发，受热不稳定易分解，分子量大，不同极性的有机物，生物活性物质及天然产物，化工产品及环境污染物等等。 方法局限性： 使用多种溶剂，成本高，且易产生污染，梯度洗脱比气相色谱的程序升温复杂 缺少通用的检测器 分析具有多种沸程的石油产品，不能替代气相色谱法 也不能代替中、低压液相色谱法，尤其对受压易分解的生物活性样品,高效液相色谱仪基本装置和组成,贮液罐及流动相：贮液罐应耐腐蚀，使用过程中应密闭，流动相使用前应经0.45m滤膜过滤并脱气 高压输液泵及附属设备 六通进样阀 分离柱 检测器,返回,返回,脱气,吹氦脱气 加热回流法 抽真空脱气法 超声波脱气法 在线真空脱气法,返回,返回,高压输液泵,恒流泵 注射型泵 往复型泵 恒压泵（气动放大泵）,返回,注射型泵,优点：流量精确，无脉动、可重现。缺点：活塞与液缸间密封要 求高，价格昂贵。（广泛用于超临界色谱中）,返回,往复型泵,优点：可连续输出流动相，造价低廉，液缸容积小，更换溶剂方便，特别 适用于梯度洗脱。 缺点：输出存在脉动。长期使用单向阀易磨损。,返回,恒压泵,优点：结构简单，无脉动，可利用改变气源压力调节流速 缺点：流量不恒定，保留时间不易重复，难以定性。 常用于制备高效液相色谱，以快速建立高压输出。,返回,附属设备,管道过滤器 脉动阻尼器 梯度洗脱装置：使流动相中含有两种或两种以上不同极性的溶剂，在洗脱过程中连续或间断改变流动相组成，以调节极性，以提高柱效，缩短分析时间。 外梯度 内梯度,返回,外梯度,返回,内梯度,返回,六通进样阀,返回,分离柱,柱材料及规格：常用内壁抛光的不锈钢管。一般为直管，标准填充柱为内径4.6mm或3.9mm,长1050 cm。 柱连接方式：柱接头通过滤片于色谱柱连接。 柱温控制：法定标准要求控温，提高分离效率，高分子化合物或粘度大样品分析，生物活性分子，复杂样品分析 柱填充方式：干法、湿法,返回,连接方式,返回,检测器,按检测对象分类 整体性质检测器：折光指数检测器（RID），电导检测器（CD） 溶质性质检测器：紫外吸收检测器（UVD）、荧光检测器（FD） 按适用性分类 选择性检测器：对不同组成物质响应差别极大，如UVD、FD、CD 通用型检测器：对大多数物质响应相差不大，如RID。,液固色谱法和液液色谱法,液固色谱法 固定相 极性固定相：硅胶，氧化镁，硅酸镁分子筛 非极性固定相：多孔石墨，高交联苯乙烯-二乙烯苯共聚单分散多孔微球，碳多孔微球 流动相 液液色谱法 固定相 担体：液液色谱中使用的固体吸附剂均可作为担体。 流动相,液液色谱固定相,返回,高效液相色谱法的分析应用,在生物化学和生物工程中的应用 在医药研究中的应用 在食品分析中的应用 在环境污染分析中的应用 在精细化工分析中的应用 醛、酮和酮、醚的分离 酸和酯的分离 表面活性剂的分析 聚合物分析,在生物化学和生物工程中的应用,氨基酸、多肽和蛋白质的分析 核碱和核苷、核苷酸、核酸的分析 紫外检测器 生物胺的分析：研究生物胺及代谢产物与人体健康和疾病研究有重要意义 柱前或柱后荧光衍生化法,返回,在医药研究中的应用,合成药物的纯化及成分的定性、定量分析， 中草药有效成分的分离、制备及纯度鉴定， 人体血液及体液中药物浓度、药物代