平面色谱法-课件

平面色谱法

(PlaneChromatography)1ppt课件色谱法又称“色谱分析”、“色谱分析法”、“层析法”，是一种分离和分析方法，在分析化学、有机化学、生物化学等领域有着非常广泛的应用。色谱法利用不同物质在不同相态的选择性分配，以流动相对固定相中的混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动，最终达到分离的效果。第一节、色谱法概述2ppt课件分类

按两相状态

气相色谱法（GC）

·气固色谱法(GSC)

·气液色谱法(GLC)

液相色谱法

·液固色谱法(LSC)

·液液色谱法(LLC)3ppt课件

按固定相的几何形式

·柱色谱法柱色谱法是将固定相装在一金属或玻璃柱中或是将固定相附着在毛细管内壁上做成色谱柱，试样从柱头到柱尾沿一个方向移动而进行分离的色谱法。

·纸色谱法纸色谱法是利用滤纸作固定液的载体，把试样点在滤纸上，然后用溶剂展开，各组分在滤纸的不同位置以斑点形式显现，根据滤纸上斑点位置及大小进行定性和定量分析。

·薄层色谱法薄层色谱法是将适当粒度的吸附剂作为固定相涂布在平板上形成薄层，然后用与纸色谱法类似的方法操作以达到分离目的。4ppt课件

按分离原理

按分离所依据性质的：

·吸附色谱法(adsorptionchromatography)

·分配色谱法(partitionchromatography)

·离子交换色谱法(ionexchangechromatography)

·分子排阻色谱法(sizeexclusionchromatography)

5ppt课件6毛细管电色谱法（CEC）色谱法GSC液相色谱法（LC）柱色谱法平面色谱法毛细管电泳法（CE）LLCLSCSECIECBPC纸色谱法薄层色谱法（TLC）LLCLLCLSC气相色谱法（GC）柱色谱法GLC超临界流体色谱法（SFC）6ppt课件

原理

色谱过程的本质是待分离物质分子在固定相和流动相之间分配平衡的过程，不同的物质在两相之间的分配比不同，这使其随流动相运动速度各不相同，随着流动相的运动，混合物中的不同组分在固定相上相互分离。7ppt课件88ppt课件9色谱过程组分的结构和性质微小差异与固定相作用差异随流动相移动的速度不等差速迁移色谱分离。9ppt课件色谱法常见的方法有：柱色谱法薄层色谱法气相色谱法高效液相色谱法等。10ppt课件

柱色谱柱色谱法是最原始的色谱方法，这种方法将固定相注入下端塞有棉花或滤纸的玻璃管中，将被样品饱和的固定相粉末摊铺在玻璃管顶端，以流动相洗脱。常见的洗脱方式有两种，一种是自上而下依靠溶剂本身的重力洗脱，一种是自下而上依靠毛细作用洗脱。收集分离后的纯净组分也有两种不同的方法，一种方法是在柱尾直接接受流出的溶液，另一种方法是烘干固定相后用机械方法分开各个色带，以合适的溶剂浸泡固定相提取组分分子。柱色谱法被广泛应用于混合物的分离，包括对有机合成产物、天然提取物以及生物大分子的分离。11ppt课件薄层色谱

薄层色谱法是应用非常广泛的色谱方法，这种色谱方法将固定相图布在金属或玻璃薄板上形成薄层，用毛细管、钢笔或者其他工具将样品点染于薄板一端，之后将点样端浸入流动相中，依靠毛细作用令流动相溶剂沿薄板上行展开样品。薄层色谱法成本低廉操作简单，被用于对样品的粗测、对有机合成反应进程的检测等用途。12ppt课件第二节平面色谱法

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(PC)

薄层色谱法(TLC)13ppt课件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

离子交换纸色谱法:分配薄层电泳法14ppt课件平面色谱法参数定性参数相平衡参数面效参数分离参数15ppt课件定性参数比移值(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

16ppt课件17A物质的Rf=;B物质的Rf=;所以Rf值与K之间关系可用下式表示：

Rf=原点至溶剂前沿的距离原点至斑点中心的距离=Rf起始线abcAB溶剂前沿Rf值的测量示意图acbc11+kVsVm17ppt课件定性参数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）

18ppt课件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：

19ppt课件相平衡参数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20ppt课件(3):面效参数1、理论塔板数2、塔板高度21ppt课件1、理论塔板数理论塔板数是反映组分在固定相和流动相中动力学特性的技术参数，是代表色谱分离效能的指标。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平面色谱法中,理论塔板数主要取决于色谱系统的物理特性，如固定相的粒度、均匀度、活度及展开剂的流速及展开方式等.22ppt课件2、塔板高度塔板高度是由理论塔板数及原点到展开剂前沿的距离(L0)算出的单位理论塔板的长度。H=L0/n23ppt课件(4)：分离参数1、分离度(resolution；R)2、分离数(separationnumber；SN)24ppt课件1：分离度(resolution；R)

两相邻斑点中心距离与两斑点平均宽度(直径)的比值，称为分离度或分辨率，分离度是平面色谱法的重要分离参数。

25ppt课件2：分离数(separationnumber；SN)分离数是衡量平面色谱分离容量的主要参数。也是面效的评价参数。分离数是在相邻斑点分离度为1.177时，Rf＝0和Rf＝1之间能容纳的色谱斑点数。26ppt课件第三节薄层色谱法

(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。

27ppt课件特点：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。28ppt课件一、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。29ppt课件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30ppt课件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。31ppt课件二、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32ppt课件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。33ppt课件常用硅胶：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。硅胶HF25434ppt课件吸附剂氧化铝

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。35ppt课件展开剂(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。36ppt课件展开剂选择原则：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

37ppt课件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。38ppt课件39吸附剂或载体的选择及薄层的制备薄层的预处理点样样品的制备色谱前衍生化薄层板预平衡展开定位定性定量平板色谱法操作流程图39ppt课件401、制板

制备薄板所用的玻璃板必须表面光滑、清洁，不然吸附剂不易涂布，同时可能影响分离和检测；其大小可根据实际需要自由选择，小至载玻片，大的用20cm×20cm玻片。薄板可分为加粘合剂的硬板和不加粘合剂的软板两种。40ppt课件41a.软板的制备将吸附剂撒在玻璃板的一端，另取比玻璃板宽度稍长的玻璃管，在管的两端各包上橡皮膏，也可以套上塑料管或橡皮管，其厚度即为薄层的厚度。b.硬板的制备硬板即粘合薄层，即在吸附剂中加入粘合剂。常用的粘合剂有羧甲基纤维素钠（CMC-Na)和煅石膏(CaSO4·1/2H2O)。41ppt课件42硅胶-CMC-Na板制备：取CMC-Na7.5g加1000mL水，加热使溶解，放置使澄清。取上清液100mL，分次加入硅胶约33g，调成糊状。将糊状的吸附剂倒在清洁的玻璃板上，使均匀流布于整块玻璃板上，平放自然晾干，105℃活化1h，置干燥器中备用。42ppt课件432、点样将样品溶于适当溶剂中，尽量避免用水，因为水溶液斑点易扩散，且不易挥发除去，一般用乙醇、甲醇等有机溶剂。若为液体样品，可直接点样。原点直径为2~4mm，溶液宜分次点加，每次点加后，使其自然干燥，或用电吹风机促其迅速干燥，只有干后，才能点第2次。43ppt课件44点样工具一般采用毛细管或微量注射器，点样时必须注意勿损伤薄层表面，进行薄层定量时，用毛细管点样时最好不与薄层直接接触。点样量一般以几微升为宜。44ppt课件453、展开展开缸一般为长方形密闭玻璃缸，粘合薄层常用上行法展开，将薄层板直立于盛有展开剂的色谱缸中，展开剂浸没薄板下端的高度不超过0.5cm，薄板上的原点不得浸入展开剂中。待展开剂前沿达一定距离，如10~20cm时，将薄层板取出，在前沿处作标记。使展开剂挥散后，显色。45ppt课件46在展开之前，薄层板置于盛有展开剂的色谱缸内饱和15min，此时薄板不与展开剂直接接触。待色谱缸内，展开剂蒸气，薄层与缸内大气达到动态平衡时，也称为饱和时，再将薄板浸入展开剂中。这样操作可以防止边缘效应。边缘效应是同一化合物在同一块板上，因其点样位置不同，而Rf值不同。处于边缘的点样点，其Rf值大于中心点。其原因是由于展开剂在未达饱和的色谱缸内不断地蒸发，蒸发速度从薄层中央到两边逐渐增加，使边缘上升的溶剂较中央多，致使近边缘溶质的迁移距离比中心处大，导致边缘的Rf值大。46ppt课件47

薄层展开方式除上行法外，还有径向展开法（薄板为圆形），多次展开法（同一展开剂，重复多次展开），双向展开法（展开一次后，换90°用另外一种展开剂展开，适用于非常复杂的样品）。对软板展开，则多用倾斜上行法。47ppt课件484、显色显色方法有下列4种：a.首先在日光下观察，划出有色物质的斑点位置。b.在紫外灯（254nm或365nm）下，观察有无暗斑或荧光斑点，并记录其颜色，位置及强弱。有荧光的物质或少数有紫外吸收物质可用此法检出。48ppt课件49c.荧光薄层板检测，适用于有紫外吸收的物质。荧光薄层是在硅胶中掺少量荧光物质，如硅酸锌锰，制成的板，在254nm紫外灯下，整个薄层板呈黄色荧光，被测物质由于吸收了部分照射在此斑点位置的紫外线，而呈现各种颜色的暗斑。49ppt课件50d.既无色，又无紫外吸收的物质可采用显色剂显色。用硫酸乙醇液显色，大部分有机化合物能呈显不同颜色的斑点。碘蒸气显色也是有机化合物良好的显色剂。其它显色剂利用物质的特性反应显色，如氨基酸，可喷茚三酮试剂，多数氨基酸呈紫色，个别氨基酸呈黄色。对还原性物质，含酚羟基物质，可喷三氯化铁-铁氰化钾试剂。50ppt课件51ppt课件四、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。