色谱分离技术

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1、一、色谱分离技术的概念色谱（chromatography）分离技术是一类分离方法的总称，又称色谱法、层析法、层离法等。它是利用不同组分在固定相和流动相中的物理化学性质的差别，使各组分在两相中以不同的速率移动而进一步分离的技术。色谱分离技术在色谱法中，表面积较大的固体或附着在固体上且不运动的液体，静止不动的一相（称为固定相；自上而下运动的一相（一般是气体或液体）称为流动相。二、色谱分离系统的组成根据分离时一次进样量的多少，色谱分离的规模可分为色谱分析规模(小于10mg)、半制备(10~50mg)、制备规模(0.1~10g)和工业生产规模(>10g)。色谱分离的规模小，但产值高。三

2、、色谱分离技术的分类三、色谱法的分类超临界流体色谱—流动相是在接近它的临界温度和压力下工作的液体根据流动相的相态不同:气相色谱—以气体作流动相液相色谱—以液体作流动相—固定相涂敷在玻璃或金属板上—薄层色谱三、色谱法的分类根据固定相的附着方式分类—液体固定相涂在纸上—纸色谱(平板色谱)—固定相装在圆柱管中—柱色谱三、色谱法的分类吸附色谱法分配色谱法离子交换色谱法凝胶色谱法亲和色谱法按分离机理不同，可分为：三、色谱法的分类根据操作压力的不同分类：低压色谱：操作压力<0.5MPa中压色谱：操作压力0.5～4.0MPa高压色谱：操作压力4.0～40MPa三、色谱法的分类根据操作方法不同

3、，色谱法可分为：前沿分析法（迎头法）置换展开法（顶替法）洗脱展开法（洗脱分析法）色谱法的缺点是处理量小、操作周期长、不能连续操作。四、色谱法的特点(1)分离效果高(2)应用范围广(3)选择性强(4)设备简单4.2吸附色谱法吸附色谱法(adsorptionchromatography，AC)是靠溶质与吸附剂之间的分子吸附力的差异而分离的方法。吸附色谱的固定相为固体吸附剂，如有较强极性硅胶、中等极性氧化铝、非极性炭及特殊作用的分子筛等。吸附色谱是靠溶质与吸附剂之间的分子吸附力的差异而分离的方法。吸附力主要是范德华力，有时也可能形成氢键或化学键。吸附法的关键是选择吸附剂和展开剂。1.

4、基本原理吸附色谱分离过程示意图下列三个化合物用硅胶吸附色谱分离，以石油醚-乙酸乙酯（95：5）洗脱，判断三者流出色谱柱先后顺序。ABC由先到后：C→B→A举例：平衡系数（分配系数、吸附系数、选择性系数）K=cs/cmcs—固定相中的浓度；cm—流动相中的浓度影响K的因素：被分离物质本身的性质、固定相和流动相的性质、色谱柱的操作温度。K差异越大，色谱分离效果越理想。阻滞因数（比移值）斑点到原点的距离Rf值=————————溶剂前沿到原点距离阻滞因数①0≤Rf≤1Rf越大，溶质随流动相移动快，被洗脱速率也就越快。②当Rf=1，此种溶质不溶于固定相，随流动相以同样的速率移动。③当Rf

5、=0，此种溶质不溶于流动相，而被吸附在固定相上。选用吸附色谱法分离化合物时，必须首先了解被分离化合物的性质，然后选择合适的吸附剂和展开剂。被分离化合物、吸附剂和展开剂三者关系配合恰当才能得到较好的分离效果。2.吸附剂与展开剂薄层色谱法选择的主要吸附剂为氧化铝、硅胶和聚酰胺。色谱用的吸附剂要求一定的形状与粒度范围，不同吸附剂用于分离不同类型的化合物。吸附剂还必须具有一定的活度，活度太高或过低都不能使混合物各组分得到有效的分离。（1）薄层色谱的吸附剂与展开剂展开剂在吸附色谱中，组分的展开过程涉及吸附剂、被分离化合物和溶剂三种之间的相互竞争。其基本原则主要有两个：①展开剂对被分离组分

6、有一定的解吸能力，但又不能太大。②展开剂应该对被分离的物质有一定的溶解度。展开剂常用溶剂极性次序为：己烷<环己烷<四氯化碳<甲苯<苯<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<丙酮<正丙醇<乙醇<甲醇<水<冰醋酸一般地说，所选的吸附剂应有最大的比表面积和足够的吸附能力，它对欲分离的不同物质应该有不同的解吸能力；与洗脱剂、溶剂及样品组分不会发生化学反应；还要求所选的吸附剂颗粒均匀，在操作过程中不会破裂。（2）柱色谱的吸附剂与洗脱剂吸附剂的选择洗脱剂的选择原则上要求所选的洗脱剂纯度合格，与样品和吸附剂不起化学反应，对样品的溶解度大，粘度小，容易流动，容易与洗脱的组分分开。洗脱剂的选择常用的洗脱剂有饱和

7、的碳氢化合物、醇、酚、酮、醚、卤代烷、有机酸等。选择吸附剂时，可根据样品的溶解度、吸附剂的种类、溶剂极性等方面考虑，极性大的洗脱能力大，因此可先用极性小的作洗脱剂，使组分容易被吸附，然后换用极性大的溶剂作洗脱剂，使组分容易从吸附柱中洗出。3.影响吸附分离的因素①和功能基极性有关。极性增加的顺序：烷烃、不饱和烃、醚、酯、酮、醛、醇、酚和羧酸，同一类化合物极性基团越多，极性越大。②小分子的化合物比大分子的化合物极性大。③和某些细微结构有关，如氢键、异构体等。二、吸附色谱分离操作及其设备1.薄层吸