Transcript 有机混合物的分离
有机分析 • 9. 有机混合物的分离 有机分析 •9.1 混合物分离的一般步骤 • 对于简单混合物的分离，可根据混合物中各 组份的物理性质或化学性质的差异，选择适 当的物理分离法或化学分离法，将混合物分 离为单一化合物。 有机分析 • 一、物理分离法 • 物理分离法是利用有机物挥发性、溶解性等 的差别进行分离。在分离过程中，不改变化 合物的组成和结构，通常采用的方法有以下 几种。 • (一)蒸馏法 • 在分析实验中，蒸馏是分离液体混合物最常 用的方法。根据各组份对热的稳定性、挥发 性和蒸汽压大小来选用不同的蒸馏方法。 有机分析 • (二)萃取法 • 图9-1 索氏萃取器 • (三)重结晶和升华 有机分析 • 二、化学分离法， • 有些有机混合物中的各组份的物理性质十分 接近，找不到定量分离的方法，就必须根据 各组份的化学性质，加以化学处理，使组份 转变为性质差异较大的化合物，然后进行分 离。分离后再用适当的试剂处理，使之变为 原来的化合物。 有机分析 9.2 色层分析法 • 9.2.1概述 • 色层分析法又称层析法、色谱法或层离 法。它广泛地用于分离测定，是一种物 理化学分离分析方法。开始由分离植物 色素而得名，后来不仅用于分离有色物 质，而且在多数情况下是用于分离无色 物质。它在有机分析中，现在已发展了 许多准确而灵敏的分离及测定方法。 有机分析 • 色层分析法总是由一种流动相，带着被分离 的物质，流经固定相。从而使试样中的各组 份分离。 有机分析 流动相 固定相 气体 气体 固体 液体 液体 液体 固体 液体 色层分析法 分类 气固层析法 气相色谱 气液层析法 液固层析法 液相色谱 液液层析法 有机分析 • 按层析的机理分为：吸附层析、分配层析、 离子交换层析和凝胶层析。 • 按分离的操作形式不同可分为：柱层析法、 纸层析法和薄层层析法。 • 本节重点介绍纸层析法和薄层层析法。 有机分析 • 9.2.2纸层析法 • (一)基本原理 • 纸上层析的操作是在一张滤纸(层析纸)上， 一端点上欲分离的试液，然后把层析纸悬挂 于层析筒内，如图9-2所示。使展开剂(流动 相)从试液斑点一端，通过毛细管虹吸作用， 慢慢沿着纸条流向另一端，从而使试样中的 混合物得到分离。如果欲分离物质是有色的， 在纸上可以看到各组份的色斑；如为无色物 质，可用其它物理的或化学的方法使它们显 出斑点来。 有机分析 纸上层析是一种分配层析，以滤纸作为支持剂， 滤纸纤维素吸附着的水分为固定相。试样经层 析后，常用比移值Rf来表示各组份在层析谱中 的位置 有机分析 原点至斑点中心的距离 比移值R f 原点至展开剂前缘的距离 Rf=0～1之间。 Rf值最大等于1，即该组份随展开剂上升至溶剂 前缘，表示溶质不进入固定相。Rf值最小等于0， 即该组份不随展开剂移动，仍在原点位置。 有机分析 • (二)层析条件的选择 • 1．层析纸的选择和处理 • (1)要求滤纸质地均匀。 • (2)滤纸要纯净，；不含影响展开效果的杂质； 也不应与所用显色剂起作用。 • (3)滤纸对溶剂的渗透速度适宜 有机分析 • 2，展开剂的选择 • (1)溶剂系统与被分离物质之间不应起化学反 应。 • (2)物质在溶剂系统中的分配系数最好不受或 少受温度变化的影响，并在两相中的分配能 迅速达到平衡。这样易于得到圆形斑点。 • (3)挥发性较好，使滤纸在展开后易于干燥。 • (4)被分离物质在该溶剂系统中Rf值应在0.1～ 0.85之间。两个被分离物质的Rf值之差应大于 0.05。 有机分析 • 一般不使用单一有机溶剂作展开剂，多采用 水饱和的一种或几种有机溶剂作展开剂。 • 纸层析条件的选择最终还必须通过实践来决 定。 有机分析 • • • • (三)操作方法 纸上层析法的过程，主要有五个步骤： 1．点样 将试样溶于乙醇、丙酮、氯仿等易挥发的溶 剂中，配成一定浓度的试液。若为液体试样， 一般可直接点样。 有机分析 •2．展开 •按层析纸的大小、形状，选用合适密闭容器。 •图9-4为层析装置 有机分析 • 3．显色 • 展层后，取出层析纸，画好溶剂前缘标记。 • 有些物质可以在紫外光下观察荧光或紫外吸 收斑点,则不必使用显色剂。 有机分析 • 4．定性分析 • 在一定的操作条件下，每种物质都有一定的Rf 值，测量Rf值与手册对照。 • 5．定量分析 • (1)剪洗法： • (2)标准系列法： • (3)直接比色： 有机分析 • 9.2.3薄层层析法 • 又称薄板层析法，把吸附剂均匀地铺在一块 玻璃板或塑料板上形成薄层，在此薄层上进 行色层分离，故称为薄层层析。因为层析是 在薄层吸附剂上进行，所以也称为吸附薄层 层析法。 有机分析 • • • • 优点： (1)快速、展开时间短。 (2)分离能力强：斑点小而清晰。 (3)灵敏度高：能检出几微克至几十微克的物 质，比纸层析灵敏10～100倍。 • (4)显色方便，能直接喷洒腐蚀性的显色剂， 如浓硫酸等。可以高温灼烧。 • (5)应用面广：可用于微量成分的分析，也可 作制备层析。 有机分析 • (二)层析条件的选择 • 吸附剂和展开剂的选择是薄层层析分离能否 获得成功的关键。必须根据欲分离物质的性 质适当的选择使用。 • 1．吸附剂的选择 • 吸附剂一般应为粒度均匀的细小颗粒；具有 较大的表面积和一定的吸附能力，与被分离 物和展开剂不起化学反应，也不溶于展开剂 中。 有机分析 • • • • 2．常用的吸附剂 (1)氧化铝： (2)硅胶： 另外，还有硅藻土(硅藻土G、硅藻土GF254)、 聚酰胺、纤维素等。 有机分析 • 3．展开剂的选择 • 薄层层析所用展开剂主要是低沸点的有机溶 剂，一般使用2～3种组分的多元溶剂系统。 • 在选择展开剂时，应根据展开剂的极性、被 测物的极性及吸附剂的活性三个方面来考 虑。 三角图形法可作为一个初步估计的方法。 • 见图9-7。 有机分析 有机分析 • 通过试验选择展开剂，常用下面两种方法： • (1)微量圆环法（见图9-8）； • (2)载玻片法。 有机分析 • • • • • • • (三)操作方法 薄层层析法的过程，主要有六个步骤： 1、制薄层板 (1)软板的制备： (2)硬板的制备： 涂板方法:倾注法；刮层法；涂铺器铺层法。 （3）活化：涂好的薄层板要进行活化。。 有机分析 • 表9-6 湿法制板方法及活化条件 化② 薄层的类别 吸附剂：水 的用量① 活 硅胶G 硅胶G 氧化铝G 硅藻土G 1:2或1:3 1:2(用 0.7%CMC溶液) 1:1～3 1:2 110～130℃ 1h 110℃ 30min 80℃ 30min 110℃ 30min 有机分析 • 2．点样 • 将试样用适当的溶剂(—般用乙醇、丙酮、氯 仿等，不宜用水)溶解，制成0.5～1％的试液。 • 点样量要根据薄层厚度、试样和吸附剂性质、 显色剂的灵敏度以及定量测定的方法等，通 过试验来确定。 有机分析 • 3．展开 • 和纸层析相似，薄层层析在密闭的层析缸中， 用上行法、下行法或近水平法展开。 有机分析 • 4．显色 • 常用的显色方法有三类，在紫外光下观察、 以蒸气熏蒸显色、以及喷以各种显色剂。 有机分析 • 5．定性分析 • 显色后可以根据各个斑点在薄层上的位置计 算出Rf值，然后与文献记载的Rf值比较以鉴定 物质。但是薄层层析Rf值的影响因素很多，重 现性较差，文献上查到的Rf值只能供参考。 有机分析 • 6．定量分析 • （1）目视比较半定量法： • （2）洗脱法 有机分析 • 9.2.4柱上吸附层析分离法