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1、1,柱色谱实验,2,一、实验目的,1、学习并掌握色谱法的原理及其应用。 2、学习并掌握柱色谱的实验操作技能。,3,二、实验原理,色谱法亦称色层法，层析法等，是分离，纯化和鉴定 有机化合物的重要方法之一。 色谱法的基本原理是利用混合物各组分在某一物质中 的吸附或溶解性能（即分配）的不同，或其它亲和作用性 能的差异，混合物的溶液流经该种物质，进行反复的吸附 或分配等作用，从而将各组分分开。,4,色谱法在有机化学中的应用主要包括以下几个方面： （1）分离混合物（2）精致提纯化合物（3）利用比移值（Rf）鉴定化合物 ( 4 ) 跟踪反应进程,5,柱色谱常用的有吸附色谱和分配色谱两类。前者常用氧化铝或硅
2、胶为吸附剂。后者以硅胶，硅藻土和纤维素为支持剂，以吸收大量的液体为固定相。当加入的洗脱剂流下时，由于不同化合物吸附能力不同，因而以不同的速度沿柱向下流动，继续洗脱时，吸附能力弱的组分随溶剂首先流出。在连续洗脱过程中，不同组分或不同色带就能分别收集，从而达到分离纯化的目的。,实物图,6,柱色谱,1 吸附剂 常用的吸附剂：氧化铝，硅胶，氧化镁，碳酸钙，活性炭或纤维素粉。 选择吸附剂的首要条件：不与被分离物或展开剂发生化学反应。 吸附能力与以下几点有关： （1）吸附剂颗粒大小 （2）吸附剂含水量,7,2 溶剂 通常根据被分离物中各组分的极性、溶解度和吸附活性等来考虑。先将带分离的样品溶于尽量少的非极
3、性溶剂中，从柱顶流入柱中，依次增大溶剂的极性，将不同化合物依次洗脱。 常用洗脱剂的极性： 石油醚 环己烷 四氯化碳 甲苯 苯 二氯 甲烷 氯仿 乙醚 乙酸乙酯 丙酮 乙醇 甲醇 水 乙酸,8,操作过程,（1）装柱 色谱柱的大小，取决于分离物的量和吸附物性质，一般的规格是柱的直径为其长度的1/10至1/4.实验中常用的色谱柱直径在0.5cm至10cm之间。 装柱要求吸附剂必须均匀地填在柱内，没有气泡、没有裂缝，否则将影响洗脱和分离。通常采用糊状填料法，即把柱竖直固定好，关闭下端活塞，底部用少量脱脂棉或玻璃棉轻轻塞紧，加入约1cm厚的洗净干燥的石英砂层，然后加入溶剂到柱体积的1/4,；用一定量的溶
4、剂和吸附剂在烧杯内调成糊状，打开柱下端的活塞，让溶剂一滴一滴地滴入锥形瓶中，把糊状物快速倒入柱中，打开柱下端的活塞，在不断敲打柱身的情况下，填加固体吸附剂。柱填好后，上面再覆盖1cm厚的砂层。注意自始自终不要使柱内的液面降到吸附剂,9,高度以下，这样将会出现气泡或裂缝。柱顶部1/4处一般不充填吸附剂，以便使吸附剂上面始终保持一液层。,（2）展开及洗脱 当溶剂下降到吸附剂表面时，立即开始使用色谱柱。把试样溶解在最少量体积的溶剂中，该溶剂一般是展开色谱的第一个洗脱剂。 用滴管把试样溶液转移到色谱柱中，并用少量溶剂分几次洗涤柱壁上所沾试液，直至无色。不断加入展开剂，由于不同极性的组分在柱中移动的快慢
5、不同，因而混合物中的各个组分在柱上分成不同的色谱带（指有颜色的组分）。使用不同的洗脱剂将色带一一洗脱下来，若洗脱速度较慢，若洗脱速度较慢，可以用水泵稍稍减压。,10,柱色谱分离过程（附）,a. 试样溶解在最小体积的溶剂中，用滴管将试液加到吸附剂的上面； b. 试液加完并流到吸附剂上端时，立即加入展开剂进行展开，勿使溶剂的平面低于吸附剂的上端； c. 可用分液漏斗来代替连续不断地加洗脱剂。调节分液漏斗的活塞，溶剂慢慢滴下。直到水平面高于漏斗下端适当高度时，滴加停止或变缓慢。当水平面降到漏斗下端时，溶剂自动滴出或加快； d. 试样中的非极性组分很少被吸附，首先被洗脱出来，极性大的组分吸附较强，后被
6、洗脱出来。,11,1. 装柱要紧密，要求无断层、无缝隙，无气泡。 2. 在装柱、洗脱过程中，始终保持有溶剂覆盖吸附剂。一个色带与另一色带的洗脱液的接受不要交叉。,注意事项,12,七、思考题 1、为什么极性大的组分要用极性较大的溶剂洗脱？ 答：根据相似相溶原理，极性大的组分在极性大的溶剂中溶解度较大，易于（和极性小的组分分离）洗脱。 2、柱子中若有气泡或装填不均匀，将给分离造成什么样的结果？如何避免？ 答：柱子若装填不均匀或有气泡会造成洗脱剂流动不规则而形成“沟流”，引起色谱带变形，影响分离效果。 操作方法：用溶剂和少量吸附剂充填柱子，装填到合适的高度。在装填之前，应将被玻璃棉和砂子用溶剂润湿，否则柱子会有空气泡。此外，还可以预先将溶剂和吸附剂调好，倒入柱子里，使它慢慢沉落，如果柱子底部有旋塞，可以打开旋塞。溶剂慢慢流过柱子，使吸附剂装填均匀。也可以用铅笔或其他木捧敲打，使吸附剂沿管壁沉落。,
