物质分离技术

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1、物质分离技术?学习指南在实际分析工作中，遇到的样品往往含有多种组分，进行测定时彼此发生干扰，不仅影响分析结果的准确度，甚至无法进行测定，因此有必要对样品进行分离处理。本章将重点学习纸层析、薄层层析、萃取分离、离子交换法的基本原理及分离条件的选择，通过训练，能够掌握以上分离方法的基本操作技术。另外，简单介绍膜分离技术。2.1纸层析分离法&基本知识2.1.1基本原理纸层析法适用于少量试样中微量成分或性质相似的物质的分离和鉴定，是一种微量分离方法。纸层析在有机分析、生物化学、植物、医药分析中应用较广。纸层析

2、又称纸上层析，它是在滤纸上进行的色层分析法。滤纸被看作是一种惰性载体，滤纸纤维素中吸附着的水分或其它溶剂，在层析过程中是不流动的，称为固定相，在层析过程中沿着滤纸流动的溶剂或混合溶剂是流动相，又称展开剂。展开时，溶剂在滤纸上流动，试样中各组分在两相中不断地分配，即发生一系列连续不断的抽提作用，根据各物质在两相中的分配系数不同，达到分离的目的。试样经层析后，可得到如图2-1所示的层析图谱。常用比移值Rf来表示各组分在层析谱中的位置。式中Rf——某组分的比移值；a——斑点中心到原点的距离；b——溶剂前缘到

3、原点的距离。图2-1纸层析图谱Rf值在0～1之间，相差越大，分离效果越好。Rf值最大等于1，即该组分随展开剂上升至溶剂的前缘，表示溶质不进入固定相。Rf值最小等于0，即该组分不随展开剂移动，仍在原点位置。每种物质在一定的层析条件下都有它特定的Rf值，因此Rf值的大小也就成为各种物质定性分析的依据，从各物质Rf值间的差值大小即可判断彼此能否被分离。而物质的Rf值相差越大就越容易分离；如果斑点比较集中，则Rf值相差0.02以上时，即可相互分离。2.1.2层析条件的选择(一)纸的选择选择质地厚薄均匀、纯净、

4、疏松度适当、强度较大、平整的色层滤纸(通常用新华一号滤纸)。(二)展开剂的选择根据被分离物质的不同，选用合适的展开剂。展开剂应对被分离物质有一定的溶解度，溶解度太大，被分离物质会随展开剂跑到前沿；溶解度太小，则会留在原点附近，使分离效果不好。选择展开剂应注意下列几点：⑴能溶于水的化合物以吸附在滤纸纤维素中的水作为固定相，由于吸附水有部分是以氢键缔合形式与纤维素的羟基结合在一起，在一般条件下难以脱去，因而纸层析不但可用与水不相混溶的溶剂作流动相，而且也可以用丙醇、乙醇、丙酮等与水混溶的溶剂作流动相。⑵难

5、溶于水的极性化合物以非水极性溶剂（如甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺等）作固定相，以不能与固定相混合的非极性溶剂（如环已烷、苯、四氯化碳、氯仿等）作展开剂。⑶对不溶于水的非极性化合物以非极性溶剂（如液体石蜡、а-溴萘等）作固定相，以极性溶剂（如水、含水乙醇、含水酸等）作展开剂。2.1.3定性、定量分析的方法(一)点样先用铅笔在距纸条一端2～3cm处划一直线（起始线），在线的中间划上“×”，表示点样位置，即原点。用内径约0.5mm的毛细管吸取试样溶液，轻轻与“×”号处接触，使点样斑点的直径为0.2～0.5c

6、m。如果试液浓度较小，点样之后放在红外线灯下或用热吹风机使其干燥，再在原位置上进行第2次或第3次点样。点样之后，要等干燥后再进行展开。(二)展开展开方法中应用较广的是上行展开法。展开剂放在密闭容器的底部，将滤纸点试液的一端浸入展开剂中，注意不要把原点浸入。由于滤纸毛细管的作用，展开剂不断上升，与点在滤纸上的试样相遇，使试样中欲分离组分溶解在展开剂中随之上升，在两相间一次又一次的发生分配过程。经一定时间后，取出滤纸，立即用铅笔划出溶剂的前沿位置。(三)显色试样在滤纸上展开以后，如各个组分是有色的，在滤纸

7、上可以看到各个色斑；如为无色，可根据物质的特色喷洒适宜的显色剂进行显色。配制显色剂时，尽量选择挥发性大的溶剂，以免喷在滤纸上之后引起斑点扩散、移动或变形。显色之后，立即用铅笔划出各斑点的位置，以免退色或变色后不易寻找。(四)定性分析在一定的操作条件，每种物质都有一定的Rf值，测定Rf值与手册对照。但应注意，手册中的数据是在一定条件下测得的，仅供参考。最好是在同一张层析纸上用标准品进行对照试验，比较它们的Rf值是否一致。当一个未知物在纸上不能直接鉴定时，可分离后剪下，再用适当的方法鉴定。(五)定量测定在

8、相同条件下制得一系列标准色，与待测斑点颜色相比较，测定其含量。也可将斑点剪下，用适当溶剂溶解后，再用其他方法测定。@技能训练技能训练2.1纸层析分离操作训练目的通过分离混合液中Cu2+、Fe2+、Co2+、Ni2+的操作，学会选择和使用层析纸、层析缸、展开剂等工具，熟悉纸层析的操作技术。训练时间4h训练目标通过训练，能正确选择和使用层析纸和展开剂，熟练掌握纸层析操作技术，并在4h内完成测定任务。安全正确使用易挥发有机试剂。仪器、试剂与试样图2-2常用喷雾