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色谱分析里的柱层析

发布时间:2022-06-02      点击次数:153

        柱层析被描述为一种色谱常用的技术,其中待分离的物质被置于装有吸附剂(固定相)的柱子的最高点上,以不同的速率通过柱子,这取决于每种物质对吸附剂的亲和力。吸附剂和溶剂或溶剂混合物,并且通常在不同时间从柱中通过时聚集在溶液中。

        两种最常见的柱色谱固定相是硅胶和氧化铝,而有机溶剂被认为是最常见的流动相。

        一、柱层析原理

        柱层析的主要原理是在固定相的帮助下吸附溶液中的溶质,然后将混合物分离成独立的成分。当流动相与需要分离的混合物一起从色谱柱顶部进入时,混合物中的各组分以不同的速率运动。

        与对固定相的较大吸附性和亲和力相比,对固定相具有较低吸附性和亲和力的组分会更快地排出。运动较快的成分先被取出,而运动慢的成分最后被洗脱出来。

        组件的移动速度如下所示:

       R f = 溶质通过的距离/溶剂通过的距离

        其中R f称为延迟因子

        二、色谱柱组件

        使用气体或液体流动相的典型色谱系统的组件包括:

        固定相——通常是一种具有良好吸附性能的固体材料,应适合待分析物的分离。它不应对流动相的流动造成任何阻碍。

        流动相和输送系统——该相由补充固定相的溶剂组成。

        流动相充当溶剂、显影剂(促进样品中组分的分离以形成条带)和洗脱剂(去除在实验期间分离的色谱柱组分)。

        三、色谱柱

        液相色谱柱:长2-50cm,内径4mm,不锈钢制造;恒谱生提供各种长度和内径的制备分析柱,C18色谱柱能够适用于分离具有不同疏水性的分析物,是用途广泛的通用型硅胶色谱柱。

 液相色谱柱-DSC_6209

        气相色谱柱:长 1-3m,内径 2-4mm,由玻璃或不锈钢制成。

        色谱柱的材料及其尺寸对于支持固定相和促进有效分离非常重要。制备液相色谱柱通常用10、20、30甚至更大的尺寸,因为它需要很大的进样量。恒谱生也同样提供各种型号的色谱空柱管,比如φ4.6 × 50、φ4.6 × 150、φ4.6 × 250等。

 液相色谱柱柱管-DSC_6236

        四、其他

        进样器系统——负责以可重复的方式将测试样品输送到色谱柱顶部。

        检测器和图表记录器——这可以连续记录洗脱液中分析物从柱中流出时的存在情况。

        检测依赖于物理参数的测量(如可见光或紫外线吸收)。

        在图表记录器上,每个分离的分析物都由一个峰表示。

        底部的收集器放置在色谱柱的底端,用于收集分离的分析物。

        五、柱层析程序

        柱层析包括的步骤是:

        色谱柱的制备,大多数情况下,色谱柱由带有适当固定相的玻璃管组成;

        柱底端填充玻璃棉/棉绒或石棉垫,然后填充固定相。装柱后,在顶部放置一个纸盘,以避免在引入样品或流动相过程中对固定相的干扰。固定相(吸附层)的干扰导致不规则的分离带。

         两种类型的制备柱,称为填料技术,即:

       干装技术 –将所需量的吸收剂以细干粉形式添加到色谱柱中,溶剂自由流过色谱柱直至达到平衡。

        湿法填料——吸附剂浆液与流动相一起制备并倒入柱中。它被认为是包装的理想技术。

        色谱柱在使用前应适当清洗并完全干燥。

        六、样品介绍

        样品(组分的混合物)溶解在最少量的流动相中。在某一时刻,样品被引入色谱柱并在色谱柱的顶部被吸收。通过洗脱过程,可以将单个样品从该区域中分离出来。通过洗脱技术,各个组分完全从色谱柱中分离出来。

       洗脱过程可以通过使用两种技术进行:

        等度洗脱技术——在整个过程中,使用相同极性或相同溶剂组成的溶剂。

        梯度洗脱技术——在整个分离过程中,使用极性逐渐增加或洗脱强度逐渐增加的溶剂。

        七、成分检测

        如果在柱层析过程中分离的混合物是有色化合物,那么监测分离过程很简单。如果进行分离的化合物是无色的,则将小部分洗脱液依次收集在标记的试管中。通过 TLC,可以确定每个馏分的组成。


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