社仪器分析第二版第八章平面色谱法1课件

1、社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,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,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,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。,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,1 概述,色谱由来,1906年植物学家Tswett M. 植物叶片石油醚浸取液 碳酸钙柱 石油醚冲洗,色带,社仪器分析第二版第八章平面

2、色谱法1,1 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),社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,二、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,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,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,社仪器分析第二版第八章平

3、面色谱法1,2平面色谱法的分类与原理,平面色谱法(plane chromatography)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,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,二、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(retardation factor；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 1 Rf = 0.20.8（最佳） next

4、,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,L0,back,L1,L2,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,2. 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,社仪器分析第二版第八章平面色谱法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,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,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

5、移动的速度,2. K、k、Rf的关系,RfL/L0=ut/u0t,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,3. 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. Rf1 K或k=0 组分在前沿 Rf0 K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,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,（三）板效参数,1、理论塔板数色谱分离性能指标 n=16(L/W)2 L: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/n L0：原点到展开剂前沿的距离 n越大，H越小。,斑点

6、移动距离相等时，斑点越集中即W越小，n越大。,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,（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),社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,2.分离数(separation number; 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)-1 b0：Rf=0组分的半峰宽；b1： Rf=1组分的半峰宽,

7、SN越大，平面的容量越大。一般薄层板的分离数为 710，高效薄层板可达1020。SN是衡量分离容量的重要参数。,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,1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,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,一、主要类型,（一）吸附薄层色谱 固定相为吸附剂的薄层色谱。利

8、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。,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,二、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

9、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。,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,(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183,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,1. 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

10、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,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,三、操作方法 制板-点样-展开-显色,定性分析窄条 定量分析1020cm,（一）薄层板的制备,（二）点样：用毛细管或微量注射器，几微升，24mm （三）展开：见续页 （四）显色方法：日光、紫外光(254、365nm)显色剂等,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,展开：层析缸，预饱和，防止边缘效应浸入展开剂深度0.51.0cm，展开至整板3/4距离,标记。,1 , 2样品 3 标准品,社仪器分析第二版第八章

11、平面色谱法1,四、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,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,五、高效薄层色谱法,高效薄层色谱法（high performance thin layer chromatography；HPTLC)所用的吸附剂颗粒很小(5m或10m)，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。,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,六、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

12、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,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,4 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 ）,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,社仪器分析第二版第八章平面色谱

13、法1,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RfaRfbRfc；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（ ）。 ARfcRfbRfa BRfbRfcRfa CRfaRfcRfb DRfcRfaRfb,答案：(A）,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,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/mB B. mB/mA C. mA/（mA+mB） D. CA/CB E. CB/CA,答案：D,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,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,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,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. 氯仿和甲醇混和溶剂 C. 环己烷 答案：B,社仪器分析第二版第八章平面色谱法1,例5