柱色谱实验

柱色谱实验一、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。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。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。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，后被洗脱出来。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。