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第十八章平面色谱法 planechromatography 分析化学教研室李发美教授 1 在平面上进行分离的一种色谱方法 主要包括薄层色谱法和纸色谱法 纸色谱法薄层色谱法 2 第一节平面色谱法的分类和原理 分类薄层色谱法 吸附薄层色谱法分配薄层色谱法分子排阻薄层色谱法纸色谱法 分配薄层电泳法 3 平面色谱法参数 定性参数相平衡参数面效参数分离参数 4 定性参数1 比移值 Rf值 溶质移动距离与流动相移动距离之比 速度之比 Rf L L0 定时展开 L为原点 origin 至斑点中心的距离 L0为原点至溶剂前沿 solventfront 的距离与组分及色谱条件有关 5 定性参数2 相对比移值 relativeRf Rr Rr Rf i Rf s L i L s 与组分 色谱条件 参考物质有关 Rr值可以大于1 也可以小于1 重现性和可比性均比Rf值好 能消除系统误差 参考物质与组分在完全相同的条件下展开 6 相平衡参数 分配系数K Cs Cm容量因子k CsVs CmVmK k与Rf值的关系 7 相平衡参数 K k与Rf值关系推导 与定距展开比较 Rf L L0 u u0 R R 为保留比 8 第二节薄层色谱法 thinlayerchromatography TLC 固定相 吸附剂或载体 涂布成一均匀薄层 点样 密闭的容器中 展开 斑点显色 与对照物质 比较进行定性定量 9 特点 快 需十至几十分钟 同时展开多个试样 试样预处理简单 对试样限制少 载样量比较大 适用于制备 仪器简单 操作方便 分离能力较强 灵敏度较高 10 一 薄层色谱法的主要类型和原理 吸附薄层色谱法原理 组分在薄层板上吸附 解吸附 再吸附 再解吸附的过程 吸附系数不等实现分离 一般极性强的组分K大 Rf值小 极性弱的组分K小 Rf值大 11 薄层色谱法的主要类型和原理 分配薄层色谱法原理 多次分配的过程 分配系数 溶解度 不等实现分离分类 正相色谱 反相色谱 12 薄层色谱法的主要类型和原理 分配薄层色谱法正相色谱 水为固定相 硅胶载体 有机溶剂为流动相 极性强的组分K大 Rf值小 反相色谱 烷基化学键合相为固定相 水 有机溶剂为流动相 极性强的组分K小 Rf值大 13 2020 1 9 14 二 吸附薄层色谱的吸附剂和展开剂 吸附剂硅胶 多孔性微粒 表面带有硅醇基 呈弱酸性 原理 硅醇基 吸附中心 与极性基团形成氢键 吸附性 组分与硅醇基形成氢键 被吸附 的能力不同而分离 应用 酸性和中性物质的分离 如有机酸酚类 醛类等 15 硅胶活度与含水量的关系 含水量高 活性级高 活度低 活化 加热至100 左右 除去吸附水提高活度 注意温度不可过高 分离效率 与其粒度 孔径及表面积等有关 常用硅胶 硅胶H 不含黏合剂硅胶G 含煅石膏硅胶GF254 含煅石膏和一种无机荧光剂 即锰激活的硅酸锌 在254nm紫外光下呈强烈黄绿色荧光背景 16 吸附剂氧化铝碱性氧化铝 pH9 0 分离中性或碱性化合物 如生物碱 脂溶性维生素等 中性氧化铝 pH7 5 分离酸性及对碱不稳定的化合物 酸性氧化铝 pH4 0 酸性化合物的分离 活度也与含水量有关 17 展开剂 流动相 同吸附柱色谱极性强的溶剂洗脱能力强常用溶剂的极性强弱顺序 水 酸 吡啶 甲醇 乙醇 正丙醇 丙酮 乙酸乙酯 乙醚 氯仿 二氯甲烷 甲苯 苯 三氯乙烷 四氯化碳 环己烷 石油醚 18 展开剂选择原则 根据被分离物质的极性Stahl简图 极性物质 活度低 活性级大 的吸附剂 极性展开剂 19 展开剂混合溶剂先用单一溶剂展开 若Rf值太小 则加入一定量极性强的溶剂 如乙醇 丙酮等 如果Rf值太大 则加入适量极性弱的溶剂 如环己烷 石油醚等 以降低极性 可加入一定比例的酸或碱 使斑点集中 20 三 薄层色谱操作方法 制板均匀点样集中展开 多种方式 预饱和显色自学 实验课讲 21 四 定性和定量分析 定性分析比较Rf值或Rr值 斑点颜色或荧光常采用已知标准物质对照 同一板上展开 多种展开系统的Rf值与对照品一致 定量分析洗脱法直接定量法1 目视比较法 如杂质限度检查方法 2 薄层扫描法 22 第三节纸色谱法 一 纸色谱法的分离原理纸纤维为载体 吸着在其上的水为固定相属于正相分配色谱依据分配系数的不同而达到分离极性或亲水性强的组分 K大 Rf值小 极性弱或亲脂性强的组分 K小 Rf值大 极性强弱 例 三个六碳糖 23 二 纸色谱法的实验条件 色谱纸的选择对Rf值相差很小的化合物 宜采用慢速滤纸对Rf值相差较大的化合物 则可用快速滤纸固定相水或甲酰胺 二甲基甲酰胺 丙二醇或缓冲溶液 酸 碱 24 纸色谱法的实验条件 展开剂的选择增加展开剂中极性溶剂的比例量 可以增大Rf值 增加展开剂中非极性溶剂的比例量 可以减少Rf值 常用的展开剂水饱和的有机溶剂 如水饱和的正丁醇 正戊醇