01第二十四章 色谱法（课件）人卫版（第二版）

第二十四章 色谱分析法 《基础化学（第2版）》 单位：江苏省南通卫生高等职业技术学校 作者：袁静 目 录 第二节 柱色谱法 第一节 色谱法的原理和分类 第三节 纸色谱法 第四节 薄层色谱法 第五节 其他色谱法简介 掌握 固定相、流动相、分配系数、保留时间和比移值的概念 熟悉 色谱法的分类及特点、薄层色谱法的技术要点 学习目标 了解 柱色谱法、纸色谱法、气相色谱法和高效液相色谱法 情境导入 情境描述： “太高兴了！千千万万人的生命得以挽救，这是最值得欣慰的事情”那一幕，屠呦呦记忆犹新。1969年1月，东晋葛洪《肘后备急方》中的几句话“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”吸引了屠呦呦的目光，为什么这和中药常用的煎熬法不同？原来里面用的是青蒿鲜汁！屠呦呦立即改用低沸点的乙醚进行实验，终于发现了青蒿素。青蒿提取物对鼠疟原虫的抑制率从12%提高到100%，开创了疟疾治疗新方法，全球数亿人因这种“中国神药”而受益。2015年12月11日，屠呦呦从瑞典国王手中接过了诺贝尔生理学或医学奖证书，实现了中国本土科学家在自然科学领域诺贝尔奖零的突破，也是中医药送给世界的一份礼物。目前，以青蒿素为基础的复方药物已经成为疟疾的标准治疗药物。 学前导语： 青蒿素是在植物青蒿中的一种提取物——倍半萜内酯，屠呦呦成功提取了青蒿素，但当时的实验条件很难分离和鉴定。随着仪器分析技术的发展，目前利用色谱分析法就能快速对青蒿素等物质进行分离和鉴定，色谱分析法在科研、医药和工农业生产中占据重要的地位。 第一节 色谱法的原理和分类 一、色谱法的原理 色谱法是利用样品中不同组分在流动相与固定相中的分配系数不同而实现分离和分析的一种方法。 分配系数（K）是指在低浓度和一定温度下，各组分以固定规律分散于互不相溶的二相中，达到平衡状态时，任一组分在固定相(s)与流动相(m)中的浓度(c)之比为常数，称为分配系数。 二、色谱法的分类 （一）按流动相与固定相的所处状态分类 1.气相色谱法（GC） 2.液相色谱法（LC） （二）按分离原理分类 1.吸附色谱法 2.分配色谱法 3.离子交换色谱法 4.空间排阻色谱法 （三）按操作形式分类 1.柱色谱法 2.纸色谱法 3.薄层色谱法 第二节 柱色谱法 一、吸附柱色谱法 （一）原理 式中cs表示组分在固定相中的浓度，cm表示组分在流动相中的浓度。极性强的组分K值大，被吸附得牢固，保留时间长,后流出色谱柱。反之，K值小的组分先流出色谱柱。 吸附柱色谱法是将固体吸附剂装在管状柱内，用液体流动相进行洗脱的色谱法称作液-固吸附柱色谱法。当组分分子占据吸附中心，即被吸附，流动相（洗脱剂）分子从吸附中心置换出被吸附的组分分子时，即为解吸附。吸附剂对不同极性的物质具有不同的吸附能力，其分配过程为吸附-解吸附的过程。 在吸附-解吸附的平衡中，不同的物质拥有不同的吸附系数K，在低浓度和一定温度下其表达式为 一、吸附柱色谱法 （二）吸附剂的性质 1.氧化铝 色谱用氧化铝有碱性、中性和酸性三种，以中性氧化铝使用最多。 碱性氧化铝（pH 9～10）适用于碱性和中性化合物的分离 酸性氧化铝（pH 4～5） 适用于酸性物质的分离 中性氧化铝（pH 7～5） 凡是酸性氧化铝和碱性氧化铝能分离的化合物均能适用 2.硅胶 硅胶具有微酸性，适用于分离酸性或中性物质。硅胶的吸附能力比氧化铝稍弱，是最常见的吸附剂。一般使用前于120 ℃ 烘2小时活化后，即可使用。 3.聚酰胺 由酰胺聚合而成的高分子化合物，色谱常用的是聚己内酰胺，为白色多孔的非晶形粉末，不溶于水和一般有机溶剂，易溶于浓盐酸、酚、甲酸等。 除上述三种主要的吸附剂外，硅藻土、硅酸镁、活性炭、天然纤维素等也可作为吸附剂。 一、吸附柱色谱法 （二）吸附剂的性质 氧化铝含水量% 硅胶含水量% 活性级数 活性 0 0 Ⅰ 高 3 5 Ⅱ 6 15 Ⅲ 10 25 Ⅳ 15 38 Ⅴ 低 氧化铝、硅胶的含水量与活性的关系 一、吸附柱色谱法 （三）吸附剂和流动相的选择 流动相的洗脱作用是流动相分子与被分离的组分分子竞争占据吸附剂表面活性吸附中心的过程。强极性的流动相分子，占据表面活性吸附中心的能力强，洗脱作用就强；弱极性的流动相分子，占据表面活性吸附中心的能力弱，洗脱作用就弱。因此，为了使样品中吸附能力稍有差异的各组分分离，就必须同时考虑到被分离物质的极性、吸附剂的活性和流动相的极性三