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薄层色谱
色谱分离法(raphy)
色谱分离法是目前有机分析中使用最多,最有效的分离方法,?许多化学物理性质相似的异构体,同系物以及多组分混合物的样品往往难以用简单的蒸馏、精馏、萃取、重结晶、升华等简单手段分开,而用色谱方法却能得到快速、准确的分离及测定。
什么是色谱方法(Chtomatography)?
现在,人们所说的“色谱”一词的含义已经远不是Цвег所发现的那种色带,而是根据混合物中各组分在互不相溶的两相(固定相、流动相)中的吸附能力、?分配系数或其它亲合能力的差异而设计的分离分析方法,它集分离与分析于一体,快速、简便、微量,成为分离分析复杂混合物的理想方法之一。现在,色谱法所涉及到的领域不仅限于分析化学,而且涉及到许多其它领域如石油化工、精细化工、近代电子技术、生命科学、食品科学、临床分析、考古学、甚至兴奋剂检测等。
虽然目前在各种色谱法中茨维特所发现的那种色带已经没有普遍性,但由于这种名称在中外已沿用很久,众所周知,不宜更改。因此国家标准中仍定名为色谱法。色谱分离法的种类很多,根据流动相和固定相的特点,可以分为: columu chro.)
纸色谱(PC paper chro.)
气相色谱(GC gas chro.)
高效液相色谱(HPLC high performance liquid chro.) 凝胶
渗透色谱(GPC gel permeation chro.)
离子交换色谱(IEC iron exchang chro.)
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这里我们主要介绍TLC、GC、HPLC。
一、简介
TLC──在铺成薄层的固体上进行色谱的方法。
(简述TLC的操作及仪器)
优点:①操作容易,设备简单,易于掌握。
②分离迅速(PC需几个小时到几十个小时,TLC只需十几分
③灵敏度高(可检测10-5μg物质)。
相比)均可灵活选用。
克), 可用于备色谱。钟到几十分钟)。④固定相(与PC相比)、流动相(与GC相比)、显色剂(与PC ⑤样品用量可小(几微克~几十微克)可大(几毫克~几百毫
⑥特别适用于热不稳定及难挥发样品。
⑦技术多样化(如双向展开、多次展开等),可分离复杂样品。
⑧不存在样品堵塞柱子而使柱效下降或柱子报废的问题。
缺点:①不适合挥发性样品、
②自动化程度低于GC、HPLC。
③分离效果不及GC、HPLC,不能分离过于复杂的样品。
二、基本原理

按照分离过程中样品与固定相、流动相之间相互作用的性质,有三种TLC: ①吸附色谱:利用样品中各组分对吸附剂(固定相)的吸附能力不同,将其分离。
Rf值大──溶质对吸附剂的吸附能力小。
Rf值小──溶质对吸附剂的吸附能力大。
②分配色谱:利用样品中各组分对固定液与流动相的分配系数不同,将其分离,原则上与
液-液连续萃取相似。
Rf值大──溶质易溶于流动相,不易溶于固定相。
Rf值小──溶质易溶于固定相,不易溶于流动相。
③离子交换色谱:样品中某组分与离子交换剂进行离子交换作用。
这里主要介绍吸附色谱。
2. 吸附色谱原理
吸附色谱的原理是基于样品溶液与固定相表面发生了吸附作用。吸附有物理吸附和化学吸
附之分,物理吸附的特点是无选择性、吸附速度快、可逆、吸附热小,化学吸附的特点是有选
择性、吸附速度慢、不可逆、吸附热大。在吸附色谱中主要发生物理吸附。
在吸附剂固体表面,溶质分子(A)与溶剂分子(S)以占据吸附剂表面的位置可以互相
竞争,A可以顶出S,S也可以顶出A,这种竞争可用下式表示:
A溶+S吸==A吸+nS溶
A溶──溶液中的溶质分子; A吸──被吸在吸附剂表面的溶质分子;
S溶──溶液中的溶剂分子; S吸──被吸在吸附剂表面的溶剂分子;
n──竞争过程中,被溶质分子顶出来的溶剂分子的个数(假定溶质分子体积比溶剂分子大)。
溶质分子顶替溶剂分子时,过程从左向右进行;
溶剂分子顶替溶质分子时,过程从右向左进行;
一定条件下(如A、S、吸附剂、T、P、? ?),这种竞争达到平衡,即A、S的吸附或解吸速度相等。但条件改变时,平衡就会遭到破坏,如果向上述平衡体系中加入溶剂,平衡就会向左移动,然后达到新的平衡。
吸附力弱的组分容易解吸而溶于展开剂中,并随之向前移动,Rf值较大;
吸附力强的组分不易解吸,也不易随着展开剂向前移动,Rf值较小;
如果样品溶液中有两种溶质A1、A2,其极性不同,因而其吸附能力、Rf值也就不同,从而达到分离。
3. 吸附作用强弱顺序
如何判断各种溶质分子在吸附剂表面吸附能力的大小?当然是考虑吸附剂与溶质分子间作用力的大小。