社仪器分析第二版第八章平面色谱法ppt课件.ppt

第八章平面色谱法 概述平面色谱法的分类与原理薄层色谱法纸色谱法应用与示例 重点掌握 1 薄层色谱法和纸色谱法原理 2 薄层色谱法常用的固定相和流动相以及选择方法 分配系数与保留体积之间的关系 薄板种类显色方法 3 平面色谱中比移值与分子结构关系 4 理解各色谱类型中组分的流出顺序 薄层色谱操作 定性 定量方法 正相色谱与反相色谱 1概述 色谱由来 1906年植物学家TswettM 植物叶片石油醚浸取液碳酸钙柱石油醚冲洗 色带 1概述 一 色谱法 层析法 利用各组分物理化学性质的不同 在流动相流经固定相时 由于各组分在两相间的吸附 分配或其它亲和力的差异而产生不同速度的移动 最终达到分离的目的 分离基础 差速迁移 例 赛跑 二 分类 1 按两相分子的聚集状态分 流动相固定相类型 2 按操作形式分 平面色谱 纸色谱薄层色谱 柱色谱 分配色谱 利用分配系数的不同吸附色谱 利用物理吸附性能的差异离子交换色谱 利用离子交换原理分子排阻色谱 利用排阻作用力的不同 3 按分离机制分 四大基本类型 2平面色谱法的分类与原理 平面色谱法 planechromatography 是在平面上进行分离的一种色谱方法 主要包括薄层色谱法 纸色谱法和薄层电泳法 薄层色谱法 固定相铺在玻璃板 铝箔或塑料板上成薄层纸色谱法 以纸为载体 固定相为纸上吸附的水分 流动相为有机溶剂薄层电泳法 一 平面色谱法的分类 二 平面色谱法参数 一 定性参数 保留值 组分与固定相作用力大小 1 比移值Rf retardationfactor Rf 溶质移动的距离与流动相移动距离之比图示 Rf范围 0 Rf 1Rf 0 2 0 8 最佳 next L0 back L1 L2 2 相对比移值Rr 参考物与被测组分在完全相同条件下展开 可以消除系统误差 大大提高重现性和可靠性 参考物可以是后加入纯物质 也可是样品中已知组分 相对比移值Rs与组分 参考物性质及色谱条件有关 范围可以大于或小于1 二 相平衡参数 1 分配系数K和容量因子k K与温度有关 分配系数K 容量因子k 质量分配系数 分配比 定时展开时R Rf 设R 表示单位时间内一个分子在流动相中出现的几率 也可以表示组分分子在平面上移动的速度 2 K k Rf的关系 Rf L L0 ut u0t 3 薄层板一定 Rf只与组分性质有关 对于极性组分 展开剂极性 大 Rf 大展开剂极性 小 Rf 小 1 Rf 1K或k 0组分在前沿Rf 0K或k 组分在原点 讨论 2 Rf与K有关 即与组分性质 溶解度 以及薄层板和展开剂的性质有关 K 大 Rf 小 三 板效参数 1 理论塔板数 色谱分离性能指标n 16 L W 2L 原点到斑点中心的距离W 组分斑点的纵向宽度 2 塔板高度H L0 nL0 原点到展开剂前沿的距离n越大 H越小 斑点移动距离相等时 斑点越集中即W越小 n越大 四 分离参数 1 分离度 resolution R 两相邻斑点中心的距离与两斑点平均宽度的比值 L1 L2 分别为原点至两半斑点中心的距离 W1 W2斑点的宽度 R 2 L2 L1 W1 W2 2d W1 W2 2 分离数 separationnumber SN 相邻斑点分离度为1 177时 在Rf 0 原点 到Rf 1 溶剂前沿 之间能容纳的色谱斑点数 SN L0 b0 b1 1b0 Rf 0组分的半峰宽 b1 Rf 1组分的半峰宽 SN越大 平面的容量越大 一般薄层板的分离数为7 10 高效薄层板可达10 20 SN是衡量分离容量的重要参数 1 定义 将固定相均匀涂布在表面光滑的平板上 形成薄层而进行色谱分离和分析的方法2 操作过程 铺板 活化 点样 展开 定位 定性 洗脱 定量 3 分离机制 吸附 分配 离子交换 空间排阻4 特点 分离能力强 灵敏度高 展开时间较短 显色方便 5 应用 药物杂质检查 纯度测定 定量next 3薄层色谱法 一 主要类型 一 吸附薄层色谱固定相为吸附剂的薄层色谱 利用吸附剂对不同组分的吸附能力差异而实现分离 经过吸附 解吸 再吸附 再解吸 最后混合物得到分离 K大 Rf值小 移动慢 K小 Rf大 移动快 二 分配薄层色谱固定相为液体 吸留在载体上的薄层色谱 利用被分离组分在固定相与流动相中的分配系数不同而被分离 常用的是反相薄层色谱法 固定相是烷基化学键合相 展开剂是水及与水相溶的有机溶剂 二 吸附薄层色谱的吸附剂与展开剂 一 吸附剂硅胶 氢键吸附 适合与中性和酸性物质 硅胶H 硅胶G 硅胶F254氧化铝 可分为中性 pH7 5 碱性 pH9 0 和酸性 pH4 0 二 展开剂石油醚 环己烷 二硫化碳 四氯化碳 三氯乙烷 苯 甲苯 二氯甲烷 乙醚 氯仿 乙酸乙酯 正丁醇 丙酮 乙醇 甲醇 吡啶 酸 水 活性分为5级 级数越大 含水量越多 吸附能力越弱 活度越小 三 吸附剂与展开剂的选择 展开剂的选择 根据被测组分 吸附剂和展开剂本身的极性 吸附剂的选择 根据被测物极性和吸附剂的吸附能力被测物极性强 弱极性吸附剂被测物极性弱 强极性吸附剂 图18 3 1 从被测物质的结构与性质考虑 1 分子母核相同 分子中基团极性越大分子极性越大 极性基团数目越多极性越大 吸附能力越强 2 分子中双键多 极性大吸附能力强 3 形成分子内氢键吸附能力减弱 2 吸附剂的性能 极性小的物质选用活度大的吸附剂 极性大的物质选择活度小的吸附剂 3 流动相的极性 三 吸附剂与展开剂的选择 相似相溶 三 操作方法制板 点样 展开 显色 定性分析 窄条定量分析 10 20cm 一 薄层板的制备 二 点样 用毛细管或微量注射器 几微升 2 4mm 三 展开 见续页 四 显色方法 日光 紫外光 254 365nm 显色剂等 展开 层析缸 预饱和 防止边缘效应浸入展开剂深度0 5 1 0cm 展开至整板3 4距离 标记 1 2样品3标准品 四 定性和定量分析 定性分析 利用Rf值 与对照品的Rf值比较 同时在一块薄层板上进行 也可采用相对比移值定性 定量分析 洗脱法 直接定量法 薄层扫描法 五 高效薄层色谱法 高效薄层色谱法 highperformancethinlayerchromatography HPTLC 所用的吸附剂颗粒很小 5 m或10 m 用喷雾法制成高效薄层板 常用的有硅胶 氧化铝 纤维素和化学键合相预制薄层板 六 薄层扫描法 薄层扫描法是用一定强度光束照射薄层上的斑点 用仪器测量照射前后光束强度的变化 从而求得物质含量的方法 检测方法吸收测定法和荧光测定法测量方法投射法和反射法扫描方式单波长和双波长定量方法外标两点法定量 4纸色谱法 以纸做载体的色谱法 分离原理属于液 液分配色谱法 操作与薄层法类似 选纸 点样 展开 显色 定性 洗脱 定量 固定相 纸纤维吸附的水流动相 与水不互溶的有机溶剂 饱和正丁醇 分离机制 同液 液分配色谱定性参数 讨论 Rf与组分性质 流动相及溶解度有关 极性组分 易保留 Rf小 流动相极性 Rf 非极性组分 易流出 Rf大 流动相极性 Rf 例1 用纸色谱分离组分A B C 以乙醇 水 冰醋酸 7 2 1 为展开剂时 Rf值的大小顺序为Rfa Rfb Rfc 若改用苯 丙酮 冰醋酸 7 5 2 0 5 为展开剂时 则Rf值的大小顺序可能是 A Rfc Rfb RfaB Rfb Rfc RfaC Rfa Rfc RfbD Rfc Rfa Rfb 答案 A 例2组分在固定相中的质量为mA g 在流动相中的质量为mB g 而该组分在固定相中的浓度为CA g ml 在流动相中的浓度为CB g ml 则此组分的分配系数是 A mA mBB mB mAC mA mA mB D CA CBE CB CA 答案 D 例3 三种糖类化合物 其结构如下 若用纸色谱分离 正丁醇为流动相 应 Rf最大 答案 C 例4 在硅胶粘合薄层板上 用氯仿作展开剂 对某极性物质进行分离 Rf值几乎为0 若欲得合适的Rf值 则要改变展开剂的极性 可选用下列哪种展开剂进行试验 A 氯仿和环己烷B 氯仿和甲醇混