《层析技术du》PPT课件

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1、第三章层析技术chromatographytechnology层析法又称色层分析法或色谱法1903-1906年，俄国植物学家M.Tswett首先系统提出来的。将叶绿素的石油醚溶液通过CaCO3管柱，并继续以石油醚淋洗，由于CaCO3对叶绿素中各种色素的吸附能力不同，色素被逐渐分离，在管柱中出现了不同颜色的谱带或称色谱图（Chromatogram）。1931年将该方法应用到分离复杂的有机混合物，人们才发现了它的广泛用途。英国生物学家Martin和Synge，首先提出了色谱塔板理论。并根据液-液逆流萃取的原理，发明了液-液分配色谱。他们预言：一、流动相

2、可用气体代替液体，与液体相比，物质间的作用力减小了，这对分离更有好处；二、使用非常细的颗粒填料并在柱两端施加较大的压差，应能得到最小的理论塔板高(即增加了理论塔板数)，这将会大大提高分离效率。前者预见了气相色谱的产生，并在1952年诞生了气相色谱仪，它给挥发性的化合物的分离测定带来了划时代的变革；后者预见了高效液相色谱（HPLC）的产生，在60年代末也为人们所实现。Martin和Synge于1952年被授予诺贝尔化学奖。如今的色层分析法经常用于分离无色的物质，已没有颜色这个特殊的含义。但色谱法或色层分析法这个名字仍保留下来沿用。现在我们简称为层析法

3、或层析技术。第三章层析技术第一节层析的原理第二节层析法的分类第三节层析法常用实验技术第四节柱层析的基本装置及基本操作第五节凝胶层析第六节离子交换层析第七节亲和层析1.1固定相固定相是层析的一个基质。它可以是固体物质（如吸附剂、凝胶、离子交换剂等），也可以是液体物质（如固定在硅胶或纤维素上的溶液），这些基质能与待分离的化合物进行可逆的吸附、溶解、交换等作用。固定相对层析的效果起着关键的作用。第一节层析的原理1.2流动相在层析过程中，推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体等，都称为流动相。柱层析中一般称为洗脱剂薄层层析时称为展层剂。1.3

4、分配系数分配系数是指在一定的条件下，某种组分在固定相和流动相中含量（浓度）的比值，常用K来表示。K=Cs/CmCs:固定相中的浓度Cm:流动相中的浓度。K为热力学常数：与组分性质、固定相性质、流动相性质及温度有关。实验条件固定，K仅与组分性质有关，是层析中分离纯化物质的主要依据分配系数与温度的关系：lnK=－(G0/RT)K为分配系数（或平衡常数），G0为标准自由能变化，R为气体常数，T为绝对温度这是层析分离的热力学基础。一般情况下，层析时组分的G0为负值，则温度与分配系数成反比关系。通常温度上升20℃，K值下降一半，它将导致组分移动速率增加

5、。这也是为什么在层析时最好采用恒温柱的原因。对于K值相近的不同物质，可通过改变温度的方法，增大K值之间的差异，达到分离的目的。1.4保留时间tR从进样开始到某组分色谱峰顶（浓度极大点）的时间，即组分在色谱柱中的停留时间或组分流经色谱柱所需要的时间。1.5死时间t0或tm分配系数为零的组分的保留时间，即组分在流动相中的停留时间或流动相流经色谱柱所需要的时间（又称流动相保留时间）。1.6迁移率（或比移值）在一定条件下，在相同的时间内某一组分在固定相移动的距离与流动相本身移动的距离之比值。常用Rf来表示。Rf小于或等于1。K增加，Rf减少；反之，K减少，

6、Rf增加。1.7相对迁移率在一定条件下，在相同时间内，某一组分在固定相中移动的距离与某一标准物质在固定相中移动的距离之比值。可以小于等于1，也可以大于1。用Rx来表示。不同物质的分配系数或迁移率是不同的。分配系数或迁移率的差异程度是决定几种物质采用层析方法能否分离的先决条件。很显然，差异越大，分离效果越理想。1.8分辨率（或分离度）相邻两个峰的分开程度。用Rs来表示。Rs值越大，两种组分分离的越好。Rs值越大，两种组分分离的越好。当Rs=1时，两组分具有较好的分离，互相沾染约2%，即每种组分的纯度约为98%。当Rs=1.5时，两组分基本完全分开，每

7、种组分的纯度可达到99.8%。如果两种组分的浓度相差较大时，尤其要求较高的分辨率。1.9操作容量（或交换容量）在一定条件下，某种组分与基质（固定相）反应达到平衡时，存在于基质上的饱和容量，我们称为操作容量（或交换容量）。数值越大，表明基质对该物质的亲合力越强。同一种基质对不同种类分子的操作容量是不相同的，这主要是由于分子大小（空间效应）、带电荷的多少、溶剂的性质等多种因素的影响。实际操作时，加入的样品量要尽量少些，特别是生物大分子，样品的加入量更要进行控制，否则用层析办法不能得到有效的分离。第二节层析法的分类2.1按两相所处状态分类流动相液体气体固

8、定相液体液-液层析法气-液层析法固体液-固层析法气-固层析法2.2按层析原理分类名称分离原理吸附层析法组份在吸附剂表面吸附