定量分析中的分离方法.ppt

第第 9 章章 定量分析中的分离方法定量分析中的分离方法9.1 概述概述9.2 沉淀分离法沉淀分离法9.3 溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法9.4 离子交换法离子交换法9.5 色谱分离法色谱分离法9.6 其它分离方法简介其它分离方法简介1定量分析过程定量分析过程取样取样溶样溶样消除干扰消除干扰 测定测定 计算计算 掩蔽掩蔽 原理原理 数据处理数据处理 分离分离 方法方法 结果报告结果报告9.1 概述概述2气液分离气液分离：挥发和蒸馏挥发和蒸馏 克氏定氮法，克氏定氮法，Cl2预氧化预氧化I-法法液液分离液液分离螯合物萃取螯合物萃取离子缔合物萃取离子缔合物萃取三元络合物萃取三元络合物萃取支撑型液膜支撑型液膜乳状液型液膜乳状液型液膜生物膜生物膜萃取分离萃取分离 液膜分离液膜分离其他分离方法其他分离方法：萃淋树脂、螯合树脂、浮选、色谱分离法萃淋树脂、螯合树脂、浮选、色谱分离法分离分析法分离分析法：气相色谱法、液相色谱法、电泳分析法：气相色谱法、液相色谱法、电泳分析法分分 离离 方方 法法固液分离固液分离沉淀分离沉淀分离离子交换分离离子交换分离氢氧化物：氢氧化物：NaOH，NH3硫化物：硫化物：H2S有机沉淀剂：有机沉淀剂：H2C2O4，丁二酮肟，丁二酮肟阳离子交换树脂阳离子交换树脂阴离子交换树脂阴离子交换树脂固相萃取固相萃取气固分离气固分离-超临界流体萃取超临界流体萃取3分离的意义：分离的意义：消除干扰、富集微量待测组分消除干扰、富集微量待测组分.对分离的要求：对分离的要求：1 1）干扰组分应减小至不再干扰被测组分的测定；）干扰组分应减小至不再干扰被测组分的测定；2 2）被测组分在分离过程中的损失要小到可以不计）被测组分在分离过程中的损失要小到可以不计.被测组分被测组分A A的回收率（的回收率（RA A）：）：A为主要组分：为主要组分：RA 99.9%A在在1%：RA 99%A为微量组分：为微量组分：RA 95%或更低或更低A,B两组分分离效果的好坏用分离因数两组分分离效果的好坏用分离因数S 表示表示4 9.2.1 无机沉淀剂无机沉淀剂 1.氢氧化物沉淀氢氧化物沉淀：OH-:分离两性分离两性(Zn(),Pb(),Sn(),Al()与非两与非两性物性物.NH3H2O:分离高价金属离子分离高价金属离子(Th,Al,Fe3+)与易生成与易生成 氨络合物的金属离子氨络合物的金属离子(Cu,Co,Ni,Zn,Cd,Hg,Ag).2.硫化物：硫化物：H2S(控制酸度以控制控制酸度以控制S2-浓度浓度)3.其他沉淀剂：其他沉淀剂：Cl-,SO42-,CrO42-,PO43-,F-等等.Ag+Ba2+,Pb2+Mg2+Ca2+容易发生共沉淀容易发生共沉淀,选择性不高选择性不高;应首先沉淀微量组分应首先沉淀微量组分.9.2 沉淀分离法沉淀分离法59.2.2 有机沉淀剂有机沉淀剂种类多、选择性好、种类多、选择性好、晶形好、可灼烧除去晶形好、可灼烧除去.H2C2O4 用于用于 Ca2+、Ba2+、Sr2+、Th4+与与Fe3+、Al3+、Zr4+分离分离铜铁试剂铜铁试剂（N-亚硝基亚硝基-苯胲胺）苯胲胺）在在1:9的的H2SO4 中，中，Fe3+、Ti4+、V(V)与与Al3+、Co2+、Cr3+、Ni2+分离分离.N-ONH4N=O6铜试剂铜试剂（二乙基胺二硫代甲酸钠）（二乙基胺二硫代甲酸钠）使重金属离子与使重金属离子与Al3+、稀土、碱土离子分离稀土、碱土离子分离.在弱酸性溶液中只与在弱酸性溶液中只与Ni2+、Pd2+生成沉淀；生成沉淀；在氨性溶液中在氨性溶液中,酒石酸存在酒石酸存在下下,与与Ni2+的反应几乎是特的反应几乎是特效的效的.丁二酮肟丁二酮肟NCSSNaC2H5C2H5CH3CCNOHNOHH3C7 通过控制通过控制pH和加入掩和加入掩蔽剂，使一些金属离蔽剂，使一些金属离子得到分离子得到分离.8羟基喹啉羟基喹啉 不与不与Al3+生成沉淀，生成沉淀，可与可与Zn2+、Mg2+生生成沉淀成沉淀.1甲基甲基8羟基喹啉羟基喹啉NOHNOHCH389.2.3 共沉淀分离富集共沉淀分离富集CaCO3(Pb),Al(OH)3,Fe(OH)3选择性差选择性差,干扰下一步测定干扰下一步测定.有机共沉淀剂有机共沉淀剂:丹宁、动物胶等丹宁、动物胶等,可灼烧除去可灼烧除去.例例:丁二酮肟丁二酮肟-Ni(内络盐内络盐)+惰性共沉淀剂惰性共沉淀剂 +SCN-甲基紫甲基紫(络合共沉淀剂络合共沉淀剂)Zn2+Zn(SCN)42-难溶三元络合物难溶三元络合物SCN-甲基紫甲基紫+(10 g/L)例例:+丁二酮肟二烷酯丁二酮肟二烷酯 (乙醇溶液乙醇溶液)9 在在KCN的氨性溶液中通入的氨性溶液中通入H2S，Cd2+被沉淀，被沉淀，Cu2+不沉淀不沉淀,Cu2+Cu(CN)32-1.控制酸度控制酸度:例：例：Cu2+、Cd2+分离分离 2.利用络合掩蔽作用利用络合掩蔽作用 例：例：Ca2+、Mg2+分离分离 (NH4)2C2O4过量过量,Ca2+沉淀沉淀,Mg2+生成生成Mg(C2O4)22-.例：例：Pb2+、Ca2+分离分离在在EDTA存在下，控制存在下，控制pH2.84.9,CaC2O4,与与Pb2+分离分离.9.2.4 提高沉淀分离的选择性提高沉淀分离的选择性10用草酸盐用草酸盐沉淀沉淀分离分离Pb2、Ca2pCapPbpPbX 1.0pCa无无EDTAX6.110 8 6 4 2 0 pM(pM)024682.84.9pH6.88.7pCa 5pPb 2pCapPb pKsp(PbC2O4)=9.7,lgK(PbY)=18.0 pKsp(CaC2O4)=7.8,lgK(CaY)=10.7C2O4=0.1 molL-1 Y =0.01 molL-1有有EDTA113.利用氧化还原反应利用氧化还原反应,改变离子存在状态改变离子存在状态Mn2+Ca2+、Mg2+MnO(OH)2Ca2+、Mg2+氧化氧化NaOHH2O2Fe(OH)3CrO42-Fe3+Cr3+129.3 溶剂萃取分离法溶剂萃取分离法9.3.1 萃取原理与基本概念萃取原理与基本概念依据依据:“相似相溶相似相溶”物质在极性不同的溶剂中溶解度不同物质在极性不同的溶剂中溶解度不同.水水:极性极性,离子型化合物离子型化合物(亲水性亲水性)易溶易溶.有机溶剂有机溶剂(丙酮、丙酮、CHCl3、CCl4、苯、苯):有机化合物有机化合物(疏水性疏水性)易溶易溶.萃取萃取:将亲水性物质转化成疏水性化合物将亲水性物质转化成疏水性化合物 而进入有机相而进入有机相.反萃取反萃取:恢复亲水性恢复亲水性,再回到水相再回到水相.13分配平衡分配平衡示意图示意图1.分配系数分配系数在一定温度下在一定温度下,浓度不太大时浓度不太大时,KD为常数为常数,称称分配定律分配定律.严格说：严格说：中性分子中性分子 1woA 有机相有机相A 水相水相 14碘在碘在CCl4-H2O中的分配（中的分配（25）I2O(gL-1)25.61 0.2913 87.9 16.54 0.1934 85.5 10.88 0.1276 85.3 6.97 0.0818 85.2I2W(gL-1)KD152.分配比分配比lgKDlgDlgI-例：例：有有I-存在时存在时,I2在在CCl4H2O中的分配中的分配163.萃取率萃取率相比相比 R17不同不同KI浓度下的浓度下的I2在在CCl4-H2O体系中的体系中的D和和E(R=1)lgI-0-1-2-3-4-5-6lgD-1.10.0130.981.681.901.931.94D0.0791.039.547.979.485.187.1E7.750.890.598.098.898.8598.8518分配比与萃取率的关系曲线分配比与萃取率的关系曲线（VO=VW,R=1)DE/%150109110099100099.9100010010.01.00.100.01D0 20 40 60 80 100萃取率萃取率 (E/%)19若若D=5，R=1时，时，一次萃取率一次萃取率 E=83%若若D=5，R=1/3时，一次萃取率时，一次萃取率 E=94%若若D=5，R=1时，时，三次总萃取率三次总萃取率 E=99.5%用同量溶剂多次萃取效果好用同量溶剂多次萃取效果好.萃取次数与萃取率的关系萃取次数与萃取率的关系20m0为被萃取物总量，为被萃取物总量，m1为一次萃取后，水中剩余量为一次萃取后，水中剩余量.多次萃取时多次萃取时萃取率萃取率 E 的计算的计算21例例1：在时在时,以以8-羟基喹啉羟基喹啉(Oxine)氯仿溶液从氯仿溶液从 水溶液中萃取水溶液中萃取La3+.已知已知:D=43,c(La3+)w=1.00 mgmL-1,Vw=20.0 mL.2.VOxine=5.0 mL n=2=43/(43+2)=96%1.VOxine=10.0 mL22 乙醚作用：生成乙醚作用：生成 盐盐,溶剂溶剂,萃取剂萃取剂.1.离子缔合物萃取离子缔合物萃取 萃取容量较大萃取容量较大,常用于分离基体元素常用于分离基体元素,如钢铁中的如钢铁中的FeFe3+3+.9.3.2 萃取类型与萃取平衡萃取类型与萃取平衡盐盐 萃入乙醚中萃入乙醚中FeCl4OH+C2H5C2H5OHC2H5C2H5FeCl423例：例：Sb(V)在浓在浓HCl中生成中生成SbCl6-，可与碱性染料孔，可与碱性染料孔雀雀 绿的阳离子生成缔合物，而被苯萃取，该体系绿的阳离子生成缔合物，而被苯萃取，该体系用于萃取光度法测微量用于萃取光度法测微量Sb.离子缔合物萃取离子缔合物萃取(H3C)2NN(CH3)2 SbCl6C24次甲基蓝次甲基蓝 用苯萃取用苯萃取 测定测定BNS(H3C)2NN(CH3)2BF425罗丹明罗丹明B用苯用苯+乙醚（乙醚（3:1）萃取）萃取测定测定Ga+COCOOHN(C2H5)2(C2H5)2NGaCl426丁二酮肟镍丁二酮肟镍(电中性电中性)，从水中萃入，从水中萃入CHCl3.2.螯合物萃取螯合物萃取2Ni2CH3CCNOHNOHH3COHON iNCONCCH3CH3HOCH3CCNNH3C27有机物有机物(萃取剂萃取剂HL)的萃取平衡的萃取平衡pHD6.05.97.05.88.92.9510.00.4312.04.710-3例例 乙酰丙酮乙酰丙酮(苯苯-水）水）KD=5.9,pKa=8.92.958.928HL各形式分布系数：各形式分布系数：x(L-)(w)，x(HL)(w)，x(HL)(o)29HL(o)L-(w)HL(w)30萃取剂的副反应萃取剂的副反应(分配及离解、质子化分配及离解、质子化)系系数数忽略忽略当当pH lgKH(HL)时时,迅速增大迅速增大31乙酰丙酮的副反应系数乙酰丙酮的副反应系数-pH图图乙酰丙酮的乙酰丙酮的KD=5.9,lgKH(HL)=8.9,R=1lg HL(w)32金属螯合物的萃取金属螯合物的萃取萃取常数萃取常数Kex nL-+Mn+MLn两相界面两相界面HLMLn(1)(2)(3)(4)Organic phaseWater phaseHLH+L-KD(HL)KD(MLn)KH(HL)33设有机相中金属离子全部以设有机相中金属离子全部以MLn形式存在，形式存在，水相中金属离子全部以水相中金属离子全部以Mn+形式存在形式存在.因此因此34萃取反应的条件萃取常数萃取反应的条件萃取常数AWHL,L-35若知若知D 和相比和相比R，即可求，即可求E，可绘制，可绘制E-pH曲线曲线以双硫腙的四氯化碳溶液萃取金属离子的以双硫腙的四氯化碳溶液萃取金属离子的萃取曲线萃取曲线E=50%的的pH称称 pH36 结论：结论：1.Mn+的的E随随pH升高而增大升高而增大;2.不同价态，斜率不同，价态越高斜率越大不同价态，斜率不同，价态越高斜率越大;3.不同金属离子的不同金属离子的K ex不同（不同（n ,KD不同），不同），定量萃取的定量萃取的pH不同不同.37为了萃取分离金属离子为了萃取分离金属离子M和和N：1.选择合适的萃取剂和溶剂，使与选择合适的萃取剂和溶剂，使与M的的n大，大，KD(MLn)大，减小大，减小M的的pH;pH 3，M与与N可定量分离可定量分离.2.加适当的掩蔽剂，使加适当的掩蔽剂，使N的的 大，大，增大增大N的的pH.389.3.3 几种重要的萃取剂几种重要的萃取剂 乙酰丙酮乙酰丙酮lgKH(HL，lgKD（C6H6H2O）萃取离子：萃取离子：Fe3BeCuAlThPbNiCo2+ZnMnHg噻吩甲酰三氟丙酮噻吩甲酰三氟丙酮lgKH(HL，lgKD可在酸性溶液中萃取金属离子可在酸性溶液中萃取金属离子,主要用于锕系元素分离主要用于锕系元素分离.CH3COCH2CCH3OSCOCH2COCF3398-羟基喹啉羟基喹啉 铜铁试剂铜铁试剂lgKD，lgKH(HL，lgKH(H2L)=5.0（CH2Cl2H2O）VO2+Fe3+Ga3+Cu2+TiO2+Bi3+Ni2+Al3+Th4+Hg2+Co2+Zn2+Cd2+Pb2+Mn2+Ca2+lgKH(HL，lgKD=2.18（CHCl3H2O）Fe3,Ti,Zr,V,Nb,Bi,Cu,Th（酸性）（酸性）NOHN-ONH4N=O409.3.4 溶剂萃取的应用溶剂萃取的应用 1.萃取分离萃取分离 双硫腙能与双硫腙能与20余种余种M生成螯合物生成螯合物 稀无机酸溶液（稀无机酸溶液（0.10.5molL-1），可萃取），可萃取Hg、Ag、Au、Cu；萃取后；萃取后,用含用含EDTA的碱性溶液洗萃取液的碱性溶液洗萃取液,HgY被反被反萃到水相萃到水相,几乎无干扰几乎无干扰.弱酸性介质，可萃取弱酸性介质，可萃取Bi.中性或弱碱性，可萃取中性或弱碱性，可萃取Zn、Cd、Pb、Ni.2.萃取富集萃取富集 天然水中致癌物天然水中致癌物3,4-苯并芘的检测苯并芘的检测 用环已酮从大量水中萃取，浓缩到小体积，层析分离后用环已酮从大量水中萃取，浓缩到小体积，层析分离后 荧光法测定荧光法测定.41溶剂比水轻溶剂比水轻溶剂比水重溶剂比水重溶剂溶剂溶溶剂剂水溶液水溶液水水溶溶液液 冷凝器冷凝器 连续萃取装置连续萃取装置423.萃取比色：萃取比色：合金钢中钒的测定合金钢中钒的测定三元络合物三元络合物紫红色紫红色萃取光度法萃取光度法=530 nmV(IV)氧化剂氧化剂V(V)钽试剂钽试剂CHCl3V-钽试剂钽试剂-ClHCl(3.5molL-1)1 :2 :143+o+o+o+o+o+oo o oo+oo o oo o oo o o+o+o+oo+oo o oo o oo o oo o oo o oo o oo o o o+o+o+o o+o+K+H+淋洗淋洗交换上柱交换上柱溶液中的离子溶液中的离子与离子交换树与离子交换树脂发生离子交脂发生离子交换而分离换而分离.9.4 离子交换分离法离子交换分离法44A+BABAB柱层析柱层析离子交换层析法离子交换层析法将交换上去的离子，将交换上去的离子，用适当的洗脱剂依用适当的洗脱剂依次洗脱而分离次洗脱而分离.45CO O HCH2CHOHCH CH2CH CH2CH CH2CH CH2CH CH2CH CH2CH CH2CH CH2CH CH2CH CH3CH CH3CH CH2CH CH2CH CH2CH CH2CH CH2CH CH2CH CH2CH CH2CH CH2CH CH2CH CH3CH CH2CH CH2H2S O4S O3HS O3HS O3HS O3HS O3HS O3H+HC=CHHC=CHHC=CH（催催化化剂剂）n（分分散散剂剂）交联度交联度:w(交联剂交联剂)812%交换容量：交换容量：36 mmolg-1(干）干）9.4.1 树脂的种类和性质树脂的种类和性质 网状高分子聚合物网状高分子聚合物46树脂类型树脂类型阳离子交换树脂阳离子交换树脂:含酸性活性基团的树脂含酸性活性基团的树脂.强酸型：强酸型：RSO3H pH 0 14 适用的酸度范围宽适用的酸度范围宽交换交换洗脱洗脱 弱酸型：弱酸型：RCOOH pH 4 ROH 选择性好选择性好,可分离各种有机碱及氨基酸可分离各种有机碱及氨基酸47强碱型：强碱型：R N(CH3)3Cl pH 014弱碱型：弱碱型：R NH2，RNHCH3 pH 07 RN(CH3)2交换交换洗脱洗脱螯合树脂：螯合树脂：含有特殊的螯合活性基团含有特殊的螯合活性基团 水化作用水化作用阴离子交换树脂阴离子交换树脂:含碱性活性基团的树脂含碱性活性基团的树脂 48 9.4.2 树脂对离子的亲和力顺序树脂对离子的亲和力顺序强酸型阳离子交换树脂强酸型阳离子交换树脂对一价阳离子对一价阳离子 Li+H+Na+NH4+K+Rb+Cs+Ag+Tl+对二价阳离子对二价阳离子 Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+Fe2+Co2+Ni2+Cu2+Zn2+水合离子半径越小亲和力越大水合离子半径越小亲和力越大对不同价态离子对不同价态离子 Na+Ca2+Fe3+Th4+电荷数越高亲和力越大电荷数越高亲和力越大强碱型阴离子交换树脂强碱型阴离子交换树脂 F-OH-Ac-HCOO-H2PO4-Cl-NO3-HSO4-CrO42-SO42-49阳离子交换分离阳离子交换分离（0.1 molL-1 HCl为淋洗液）为淋洗液）0100200300400V洗洗(mL)cLi+Na+K+(2molL-1 HCl)K+亲和力大的先被交换上去亲和力大的先被交换上去,后被洗脱下来后被洗脱下来.50离子交换反应离子交换反应达到平衡时达到平衡时分配系数分配系数选择性系数选择性系数即分离因数即分离因数519.4.3 离子交换分离操作技术离子交换分离操作技术1.树脂的选择和处理树脂的选择和处理2.装柱装柱3.交换交换4.洗脱洗脱5.树脂再生树脂再生离离子子交交换换树树脂脂玻璃纤维玻璃纤维交换柱交换柱529.4.4 离子交换分离法的应用离子交换分离法的应用1.水的净化水的净化:阳离子柱阳离子柱阴离子柱阴离子柱混合柱混合柱2.离子的分离与富集离子的分离与富集:Al3+、Fe3+与与SO42-分离分离 Cr(VI)与与Cr3+分离分离 Al3+与与Fe3+分离：分离：FeCl4-用阴离子交换树脂除去用阴离子交换树脂除去 Co2+Ni2+HCl9 molL-1CoCl42-Ni2+阴离子交换树脂阴离子交换树脂53用强碱性阴离子交换树脂分离用强碱性阴离子交换树脂分离 Ni,Mn,Co,Cu,Fe,Zn (HCl 浓度浓度molL-1)020406080100洗脱剂体积，洗脱剂体积，mLNi2+Mn2+Co2+Cu2+Fe3+Zn2+12642.50.50.005洗脱曲线洗脱曲线54 离子色谱法分离阴离子离子色谱法分离阴离子色谱柱：色谱柱：IonPac AG14 和和 AS14,2mm(i.d.)进样量：进样量：1000 L L洗脱液：洗脱液：50 mmolL-1 硼酸硼酸1.F-2.未知未知3.CO32-4.Cl-5.NO3-6.PO43-7.SO42-553.氨基酸的分离氨基酸的分离(阳离子交换树脂阳离子交换树脂)用用pH递增的柠檬酸盐缓冲溶液洗脱递增的柠檬酸盐缓冲溶液洗脱侧链侧链pKa增大的氨基酸增大的氨基酸4.蛋白质、酶、核酸等生物活性物质的蛋白质、酶、核酸等生物活性物质的 分离、纯化和富集分离、纯化和富集.56 例例:测定含测定含Fe3+溶液中溶液中H3BO3的浓度的浓度 1.将溶液通过强酸型阳离子交换树脂除去将溶液通过强酸型阳离子交换树脂除去Fe3+;2.预中和溶液中的游离酸预中和溶液中的游离酸(MR),加入多元醇加入多元醇,用用NaOH 标准溶液滴标准溶液滴定定(PP).例例:用离子交换法测定用离子交换法测定NaAc的含量的含量 NaAc H-阳离子树脂阳离子树脂(NaOH滴定滴定,PP)HAcCl-阴离子树脂阴离子树脂NaCl(AgNO3滴定滴定,K2CrO4)NaOHOH-阴离子树脂阴离子树脂(HCl滴定滴定,MR,PP)57叶绿素叶绿素 叶绿素叶绿素叶黄素叶黄素，叶黄素叶黄素 茨维特色谱图茨维特色谱图（1906）叶绿素的石油醚溶液流经叶绿素的石油醚溶液流经装有装有CaCO3的柱子，然后的柱子，然后用石油醚淋洗用石油醚淋洗.CaCO3对叶绿素各成分吸对叶绿素各成分吸附能力不同，而分离成为附能力不同，而分离成为色带色带.9.5 色谱法色谱法58色谱法分类色谱法分类按分离机理按分离机理吸附色谱法吸附色谱法(物质在固体表面吸附能力不同物质在固体表面吸附能力不同)排阻色谱法排阻色谱法(分子大小不同分子大小不同)分配色谱法分配色谱法(在气在气-液或液液或液-液两相液两相KD不同不同)离子交换色谱法离子交换色谱法(离子交换能力不同离子交换能力不同)按分离方法按分离方法液相色谱法液相色谱法(流动相是液体流动相是液体)柱色谱法柱色谱法(CC),薄层色谱法薄层色谱法(TLC),纸色谱法纸色谱法(PC),高效液相色谱法高效液相色谱法(HPLC),离子色谱法离子色谱法(IC)等等气相色谱法气相色谱法(流动相是气体流动相是气体)GC 填充柱色谱填充柱色谱(GSC),毛细管柱色谱毛细管柱色谱(GLC)599.5.1 柱色谱法柱色谱法 (Column Chromatograph)机理机理:吸附色谱吸附色谱吸附剂吸附剂:Al2O3,SiO2(硅胶硅胶),聚酰胺等聚酰胺等吸附剂和洗脱剂的选择吸附剂和洗脱剂的选择:物质极性物质极性 吸附活性吸附活性 洗脱剂极性洗脱剂极性 强强 小小 强强 弱弱 大大 弱弱常用洗脱剂极性次序常用洗脱剂极性次序:石油醚石油醚环己烷环己烷CCl4甲苯甲苯CH2Cl2CHCl3乙醚乙醚醋酸乙酯醋酸乙酯正丙醇正丙醇乙醇乙醇甲醇甲醇水水装柱装柱加入样品加入样品层析后层析后60固定相固定相滤纸上的吸附水滤纸上的吸附水流动相流动相溶剂（乙醇、丙醇、丙酮及与水不相溶溶剂（乙醇、丙醇、丙酮及与水不相溶 的溶剂）的溶剂）原理：原理：根据溶质根据溶质A在流动相与固定相（纸纤维中吸着在流动相与固定相（纸纤维中吸着的水分）中的分配系数不同，流动相因毛细现象沿的水分）中的分配系数不同，流动相因毛细现象沿纸上升，纸上升，KD大的前进慢，大的前进慢，KD小的上升快，因而溶小的上升快，因而溶质得到分离质得到分离.9.5.2 纸色谱法纸色谱法 （分离（分离 g g级物质）级物质）（Paper Chromatography）61 纸色谱示意图纸色谱示意图 Rf，A、B可分离可分离.溶剂前沿溶剂前沿起始线起始线（原点）（原点）展开剂展开剂yx2x1层析缸层析缸层层析析纸纸与标样比较可定性鉴定与标样比较可定性鉴定62定性检出氨基蒽醌试样中的各种异构体定性检出氨基蒽醌试样中的各种异构体样品：样品：氨基蒽醌氨基蒽醌固定相：固定相：-溴代萘附着溴代萘附着 于滤纸纤维素上于滤纸纤维素上.展开剂：展开剂：吡啶吡啶:水水(1:1(1:1）溶剂前沿溶剂前沿1,7-氨基蒽醌氨基蒽醌1,6-氨基蒽醌氨基蒽醌1,8-氨基蒽醌氨基蒽醌1-1-氨基蒽醌氨基蒽醌硝基蒽醌硝基蒽醌原点原点63例：例：氨基酸混合液点在氨基酸混合液点在15 cm15 cm滤纸边滤纸边2 cm处，风处，风干，展开剂用干，展开剂用CH3OH-H2O-吡啶（吡啶（20:5:1），当溶，当溶剂移动至剂移动至14 cm处，取出风干处，取出风干.（第一次展开）第一次展开）将滤纸折成筒状，使将滤纸折成筒状，使斑点处于下方，再用叔斑点处于下方，再用叔丁醇丁醇-甲基乙基酮甲基乙基酮-H2O-二乙胺二乙胺(10:10:5:1)展展开至开至14 cm，取出风干。，取出风干。(第二次展开第二次展开)显色：显色：茚三酮茚三酮-4-乙乙-2-甲氮苯甲氮苯-冰冰HAc xx 第二次展开第二次展开双向纸色谱法双向纸色谱法第一次展开第一次展开64 氨基酸的氨基酸的Rf展开剂展开剂正丁醇正丁醇+吡啶吡啶+水水 0.29 0.60 1 :1 :1正丁醇正丁醇+醋酸醋酸+水水 12 :3 :5天天冬冬氨氨酸酸甘甘氨氨酸酸白白氨氨酸酸谷谷氨氨酸酸丝丝氨氨酸酸组组氨氨酸酸PC检测方法；检测方法；1.颜色颜色,2.显色显色(反应显色反应显色,I2蒸气蒸气,紫外灯照紫外灯照)3.剪下斑点，用适当的溶剂洗脱后测定剪下斑点，用适当的溶剂洗脱后测定(比色比色,荧光荧光)65薄薄层层板板玻璃板玻璃板上涂吸附剂层上涂吸附剂层SiO2Al2O3上行法上行法薄层板薄层板层层析析缸缸展开剂展开剂层层析析缸缸展开剂展开剂滤纸条滤纸条下行法下行法薄层板薄层板 9.5.3 薄层色谱法薄层色谱法(Thin Layer Chromatography)66薄层色谱法点样及展开过程薄层色谱法点样及展开过程67展展开开后后的的薄薄层层板板可可卡卡因因标标样样海海洛洛因因标标样样甲甲基基安安非非他他明明标标样样实实际际样样品品68薄层层析法的应用薄层层析法的应用天然产物和有机化合物的分离与鉴定天然产物和有机化合物的分离与鉴定 (药物药物,香精香精,氨基酸及其衍生物氨基酸及其衍生物)例例:3,4-苯并芘的检测苯并芘的检测 富集富集:环己酮或石油醚提取环己酮或石油醚提取,脱水后浓缩至脱水后浓缩至0.1mL;层析分离层析分离:制板制板,点样点样,展开展开;测定测定:截取截取-乙醚洗脱乙醚洗脱-蒸干蒸干-浓浓H2SO4溶解溶解,荧光法测定荧光法测定(对照标样对照标样).发展发展:薄层层析胶片，薄层层析胶片，旋转薄层层析仪，旋转薄层层析仪，自动进样技术，光谱扫描技术等自动进样技术，光谱扫描技术等.69活活泼泼吸吸附附剂剂不活泼不活泼极极性性非极性非极性展展开开剂剂非非极极性性极性极性被被分分离离 物物质质 选择展开剂的三角形法示意图选择展开剂的三角形法示意图吸附剂吸附能力顺序：吸附剂吸附能力顺序：淀粉淀粉 滑石滑石 碳酸镁碳酸镁(钙钙)磷酸镁磷酸镁(钙钙)硅胶硅胶 氧化铝氧化铝 活性炭活性炭709.5.4 高效液相色谱分析法高效液相色谱分析法(HPLC)特点特点高压高压：1.5104 3.0104 kPa，最高达，最高达5104 kPa高速高速：450）、不能气化的，以）、不能气化的，以及具有生理活性物质的分析，及具有生理活性物质的分析，8085%的有机物可的有机物可用用HPLC法分离测定法分离测定.如生物大分子：核酸、多肽、代谢产物如生物大分子：核酸、多肽、代谢产物缺点：缺点：仪器设备费用较高仪器设备费用较高.71高效液相色谱仪器结构示意图高效液相色谱仪器结构示意图紫外紫外-可见可见荧光荧光电导电导储液器储液器高压泵高压泵进样器进样器色色谱谱柱柱梯度洗脱梯度洗脱馏分收集器馏分收集器检测器检测器记录仪记录仪压力表压力表 High Performance Liquid Chromatography72高效液相色谱法分类：高效液相色谱法分类：（按固定相）（按固定相）1.液固吸附色谱：液固吸附色谱：硅胶、氧化铝等固体吸附剂硅胶、氧化铝等固体吸附剂.2.液液分配色谱：液液分配色谱：固定液涂在惰性担体上固定液涂在惰性担体上.3.离子交换色谱离子交换色谱:离子交换树脂，离子交换树脂，溶液中能以离溶液中能以离子形式存在的组分子形式存在的组分.4.凝胶色谱凝胶色谱(排阻排阻):多孔性聚合材料多孔性聚合材料,应用于大应用于大分子的分级分子的分级.5.亲和色谱亲和色谱:固定相表面有特异性亲和力固定相表面有特异性亲和力,抗原抗原与抗体、酶与底物、激素与受体、与抗体、酶与底物、激素与受体、RNA与其与其互补的互补的DNA.739.5.5 气相色谱法气相色谱法 (Gas Chromatography)气固色谱气固色谱（GSC）固体吸附剂为固定相固体吸附剂为固定相.气液色谱气液色谱（GLC）附着在担体上的液体为固定相附着在担体上的液体为固定相.741-1-载气钢瓶载气钢瓶2-2-减压阀减压阀3-3-净化干燥管净化干燥管4-4-针形阀针形阀5-5-流量计流量计6-6-压力表压力表7-7-进样进样8-8-色谱柱色谱柱9-9-热导检测器热导检测器10-10-放大器放大器11-11-温度控制器温度控制器12-12-记录仪记录仪气相色谱仪器示意图气相色谱仪器示意图 75色谱流出曲线及有关术语色谱流出曲线及有关术语色谱流出曲线图色谱流出曲线图t0tR(A)t R(A)t(min)信信号号进进样样空空气气峰峰组组分分A组组分分B基线基线t0:死时间死时间(V0 死体积）死体积）tR:保留时间保留时间(VR保留体积）保留体积）:调整保留时调整保留时间间(调整保调整保留体积留体积)76定性鉴定方法：定性鉴定方法：1.利用纯物质对照：利用纯物质对照：2.与纯物质比较、标准加入法、双柱定性与纯物质比较、标准加入法、双柱定性.2.利用文献保留值：利用文献保留值：相对保留值相对保留值:与某一基准物质与某一基准物质(苯、正丁烷苯、正丁烷等等)比较比较.文献保留指数文献保留指数:以正碳烷烃为标准以正碳烷烃为标准,碳数规律、沸点规律等碳数规律、沸点规律等.77色谱分离操作条件的选择色谱分离操作条件的选择1.载气及流速：载气及流速：2.进样量进样量:3.温度控制温度控制:4.色谱柱选择色谱柱选择:毛细管性、填充柱、担体毛细管性、填充柱、担体(固定液固定液)78对对分分析析的的挑挑战战OOClClClCl2,3,7,8OOClClClCl2,3,6,9OOClClClCl1,2,3,7四氯二噁英四氯二噁英79除草剂除草剂2,4,5-T中的杂质中的杂质可引起肝功能障碍、血液胆甾醇含量升高，可引起肝功能障碍、血液胆甾醇含量升高，神经损伤，皮肤病，疲劳神经损伤，皮肤病，疲劳.四氯二噁英有四氯二噁英有22种异构体，怎样测定有毒的种异构体，怎样测定有毒的2,3,7,8-异构体异构体(毒性高毒性高1000倍倍)含多少？含多少？GC-MS能对各种形态的二噁英作出一万亿分能对各种形态的二噁英作出一万亿分之一（之一（10-12）的分析（乳、脂肪、肉）。）的分析（乳、脂肪、肉）。LD50（mgkg-1）：豚鼠；仓鼠）：豚鼠；仓鼠5,000809.6 其它分离方法简介其它分离方法简介用酸吸收用酸吸收(HCl标液、硼酸标液、硼酸)1.挥发与蒸馏分离法：挥发与蒸馏分离法：利用挥发性的差异，利用挥发性的差异，沸点不同沸点不同.2.透析与超过滤透析与超过滤:半透膜半透膜,纯化蛋白质纯化蛋白质.(与小分子分开与小分子分开)3.盐析：盐析：高浓度中性盐，高浓度中性盐，I影响溶解度影响溶解度.去蛋白质表面水层，降低蛋白质和去蛋白质表面水层，降低蛋白质和 水的亲和力而沉淀水的亲和力而沉淀.814.电泳电泳 带净电荷的物质，在外界电场作用下，带净电荷的物质，在外界电场作用下，向电极移动，电泳速度与分子的大小、向电极移动，电泳速度与分子的大小、形状、电荷、形状、电荷、pH、I、电场强度有关、电场强度有关.滤纸电泳、醋酸纤维素膜电泳、琼脂电滤纸电泳、醋酸纤维素膜电泳、琼脂电泳、淀粉凝胶电泳（支持物不同）泳、淀粉凝胶电泳（支持物不同）毛细管电泳毛细管电泳（1988年提出）年提出）82毛细管电泳毛细管电泳简介：简介：CE(Capillary Electrophoresis)高速、高分辨率、高效率的新分离技术，高速、高分辨率、高效率的新分离技术，1988毛细管柱：毛细管柱：50100 m直径，几十直径，几十cm长长高电压：高电压：2万万 3万万 V进样量：进样量：110 nL（pL）时间：时间：10 min内内检测限：检测限：10-15-10-20 mol/L (1 pg)适用于生物分析中离子型化合物的快速分析适用于生物分析中离子型化合物的快速分析 氨基酸、肽、蛋白质、核酸等氨基酸、肽、蛋白质、核酸等.83毛细管电泳分离无机离子毛细管电泳分离无机离子1.Br2.Cl-3.SO42-4.NO2-5.NO3-6.C2O42-7.ClO3-8.F-9.HCOO-10.PO43-11.CH3COO-84白葡萄酒中有机酸的分离白葡萄酒中有机酸的分离1.柠檬酸柠檬酸2.酒石酸酒石酸3.苹果酸苹果酸4.琥珀酸琥珀酸5.乳酸乳酸6.乙酸乙酸7.碳酸碳酸85欢迎批评指正欢迎批评指正86