第八章____液相色谱法

1酒泉卫生学校仪器分析教案课程名称仪器分析班级专业，层次检验，专科教师专业技术职务授课方式（小班，讲授，实习）小班学时4学时授课题目（章，节）第八章液相色谱法基本教材或主要参考书李吉学《仪器分析》北京：中国医药科技出版社，2000孙毓庆《分析化学》下册(第4版).北京：人民卫生出版社，1999教学目的：1．掌握经典色谱的分离原理、条件选择和基本操作。2．熟悉常见色谱法的应用。教学内容：1．常见液相色谱法的基本原理。2．柱色谱法及其应用。3．薄层色谱法及其应用。4．纸色谱法及其应用。教学方法：以讲授、举例为主；理论与工作中的应用相结合；教具：板书教学重点，难点：色谱法的分离原理和机制。重点：柱色谱法、薄层色谱法和纸色谱法的应用。教研室审阅意见（教研室主任签名）年月日2教学内容辅助手段时间分配第八章液相色谱法首先了解本章的总体内容：1、本章分四节内容：（1）概述（2）柱色谱（3）薄层色谱（4）纸色谱2、教学重点内容：（1）色谱法的分离机制（2）三种液相色谱法的应用第一节概述一、色普法的发展过程：（举例）1906年，俄国植物学家茨维特将植物色素提取物加到装有碳酸钙微粒的玻璃柱子上部，用石油醚洗柱子，形成不同的色带，结果色素得以分离。色谱法由此而来。随后的多年里，纸色谱法、薄层色谱法、气相色谱法及高效液相色谱法相继出现，使色谱学知识越来越丰富，成为目前分离科学的主导。二、色谱法的概念：又称层析法，根据混合物各组分在互不相溶的两相中吸附、分配或其他亲和作用的差异而建立的分析方法，称为色谱分析法。三、色谱法的目的：○1分离○2定性、定量分析四、常用术语：色谱柱、薄层板、固定相、流动相、填料五、分类：按两相所处的状态分类：1、液相色谱○1液-固色谱（LSC）流动相为液体，固定相为固体吸附剂5分钟重点讲解穿插事例20分钟15分钟3教学内容辅助手段时间分配○2液-液色谱（LLC）流动相为液体，固定相也为液体2、气相色谱①气-固色谱（GSC）流动相为气体，固定相为固体吸附剂②气-液色谱（GLC）流动相为气体，固定相为液体按分离机理分类：1、吸附色谱法：固定相多为具有大比表面积的多孔吸附剂。包括气-固吸附色谱、液-固吸附色谱。2、分配色谱法：基于不同组分在流动相和固定相之间的溶解分配能力的差异。包括气-液分配色谱、液-液分配色谱。3、离子交换色谱法：使用具有离子交换功能团的材料作为固定相。4、分子排阻色谱法：利用各组分分子的大小不同而在凝胶上产生的阻滞作用不同实现分离。按操作形式分类：1、柱色谱法：将固定相装于柱内，使样品沿一个方向移动而达到分离。2、纸色谱法：以滤纸作为载体，以其上面吸附的水作为固定相，以流动相展开，进行分离。3、薄层色谱法：将吸附剂涂于在平板上作固定相，用展开剂展开进行分离。第二节柱色谱按其原理有：吸附柱色谱、分配柱色谱、离子交换柱色谱、凝胶柱色谱。一、液-固吸附柱色谱画柱色谱图，举例讲解1、分离原理：被分离成分在吸附剂和流动相中吸附、解吸、再吸附、再解吸，通过分配系数的不同进行分配、从而进行分离。分配系数（K）：表示组分分配的程度。10分钟4教学内容辅助手段时间分配K=溶质在固定相中的浓度（CS）/溶质在流动相中的浓度（CS）如果组份的K值小，CS小在固定相上保留作用弱，运动速度快，因此，限流出色谱柱。反之，组份的K值大，CS大，在固定相上保留作用强，运动速度慢，则该组分后流出色谱柱。2、吸附剂：对不同的组分有不同的吸附力。常用的有硅胶、氧化铝、活性炭等。同一吸附剂，表面积越大，吸附力也越大。如硅胶的不同颗粒大小，有着不同的吸附性能。○1硅胶具有多孔性的硅氧交联结构：∣∣-Si-O-Si-∣∣○2硅胶的吸附性能取决于表面的硅醇基：通过氢键吸附∣-Si-OH也叫活性中心∣○3活性的大小与形成的水和硅醇基的多少有关：∣-Si-OH•H2O∣4、流动相：常用流动相：○1体系：单元、两元、三元体系。○2试剂：水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、乙醚、石油醚流动相使用原则：如果被测组分极性较大，应选用吸附性较弱的吸附剂，用极性较大的洗脱剂；如被测组分极性较小，应选用吸附性较强的吸附剂，用极性较小的洗脱剂。二、液-液分配柱色谱1、分离原则：组分在两种溶剂中溶解分配。分配系数差异越大，分离效果越好。2、载体和固定相：常用载体：硅胶、纤维素、硅藻土等固定相：液体，如：水、甲醇、甲酰胺等3、流动相：流动相与固定相的极性应该相差大。举例15分钟5分钟10分钟5课程小结3分钟1．介绍液相色谱的分类。2．柱色谱的分离机制。3．对固定相和流动相的选用应重视。复习思考题作业题2分钟1．名词解释：分配系数。2．吸附柱色谱和分配柱色谱的分离机制是什麽。3．自学离子交换色谱。4、简答常用硅胶固定相的结构、活性中心、活化和去活化。教学后记1．教学体会：2．学生评教：3．预习内容：6教学内容辅助手段时间分配第三节薄层色谱一、简单复习上节课的内容：二、薄层色谱的分离原理：1、先让学生了解常用器皿和专业术语：薄层缸：画图让学生了解规格及如何用。玻璃板：了解规格大小和用途。流动相：常用的流动相。固定相：硅胶H、硅胶G、硅胶F254粘合剂：羧甲基纤维素钠（CMC-Na）及常用浓度。米凉干：自然室温晾干。活化：105℃活化一个小时；110℃活化半小时。点样器：不定量和定量的毛细管。溶样的试剂：易挥发。显色剂：常用显色剂。紫外分析仪：常用两种波长，定性用。2、分离原理：将薄层色谱的吸附剂涂于玻板上，凉干，活化，样品点于板的一端，离边沿2-3cm处，在密闭层析缸中饱和后（否则，边缘效应很大）展开，当流动相流过吸附剂时，由于吸附剂对不同极性的组分有不同的吸附力，故各组分的分配系数K不同，对极性大的组分吸附力大，K值大，对极性小的组分吸附力小，K值小，组分在运行中会被吸附、解吸、再吸附、再解吸，经过一段时间的展开，因各组分在板上的运行速度不同而分离，在薄层板上形成彼此分离的斑点。各组分的分离程度，用比移值来表示：FfFf=原点至斑点中心的距离/原点至溶剂前沿的距离3、固定相：硅胶、氧化铝、硅藻土、纤维素等讲解10分钟画图30分钟举例解释10分钟举例15分钟7教学内容辅助手段时间分配4、展开剂：通常实验摸索。5、薄层色谱的操作过程：○1粘合剂的配置：取适量的CMC-Na干粉，撒在适量的蒸馏水中，搅拌，放置几天，取上清液用；或者加热溶解，在放凉后使用。○2制板：先把一定规格的玻璃板洗干净晾干。取适量的硅胶G放于研钵中，加入CMC-Na，研磨，混匀，倒一定量在玻璃板上，振荡，平铺，自然晾干。最后活化备用。○3点样：溶解好的样品，用毛细管点样，注意点样量的多少和斑点的大小。○4展开：按比例配好流动相，倒入薄层缸，把样品板放进去，不要和展开剂接触，盖好盖子饱和15分钟，在把样品板浸入展开剂，展开。○5显色：如果物质本身有颜色，则不需要；如果没有颜色可在紫外分析仪下检测，或者用显色剂直接显色或加热显色。6、定性定量分析。定性：画图说明如何定性鉴别。定量：介绍扫描仪如何定量测定物质含量。三、应用实例：氨基酸的分离：样品：天门冬氨酸、甘氨酸、亮氨酸等的混合物。固定相：纤维素MN-300作吸附剂制成板。流动相：正丁醇：乙酸：水（60：15：25）显色剂：水合茚三酮第四节纸色谱一、基本原理：以纸作为载体，固定相为纤维吸附的水，是分配色谱。二、影响Rf的因素：（1）物质的化学结构（2）pH值（3）温度20分钟举例5分钟8分钟8教学内容辅助手段时间分配三、试验方法：1、色谱滤纸的选择（1）纸质均匀（2）纸纤维松紧适宜（3）有一定的机械强度（4）表面整洁2、固定相的选择3、展开剂的选择2分钟9课程小结3分钟1．薄层色谱的分离原则。2．比移值的计算机用途。3．固定相及流动相的选择，试验条件如何摸索。4、制板应注意的事项。5、纸色谱的原理。6、饱和的重要性。复习思考题作业题2分钟1．名词解释：比移值，边缘效应。2．课后第2、3、5、9题。教学后记1．教学体会：2．学生评教：3．预习内容：