(待分)過柱子的原理與方法

1、過柱子的原理與方法標(biāo)簽：過柱子硅膠原理方法常說的過柱子應(yīng)該叫柱層析分離，也叫柱色譜。我們常用的是以硅膠或氧化鋁作固定相的吸附柱。，硅膠層析是根據(jù)物質(zhì)在硅膠上的吸附力不同而使物質(zhì)分離，一般情況下極性較大的物質(zhì)易被硅膠吸附，極性較弱的物質(zhì)不易被硅膠吸附，整個(gè)層析過程即是吸附、解吸、再吸附、再解吸過程。硅膠層析主要用于石油產(chǎn)品的精制，脫除芳烴物質(zhì)或用于中草藥有效成分的分離提純，高純度物質(zhì)的制備等。硅膠層析性狀：該產(chǎn)品為白色均勻顆粒，主要成分為二氧化硅，由優(yōu)質(zhì)硅膠為原料加工制成。其主要特點(diǎn)是能通過對混合物質(zhì)中的不同成分吸附保留時(shí)間的差異，達(dá)到分離提純的目的。依其純度又分為工業(yè)級粗孔柱層析硅膠、試劑級柱

2、層析硅膠。用途：主要用于石油產(chǎn)品的精制，脫除芳烴物質(zhì)或用于中草藥有效成分的分離提純，高純度物質(zhì)的制備等。硅膠表面結(jié)構(gòu)概述在色譜和工業(yè)水處理領(lǐng)域中，無定形硅膠已得到了廣泛的應(yīng)用，它具有多孔的無定形結(jié)構(gòu)，不產(chǎn)生任何射線衍射。硅膠的表面存在著硅醇基團(tuán)()和暴露的硅氧烷鍵()。硅醇基團(tuán)是強(qiáng)吸附的極性基團(tuán)，而硅氧烷鍵是疏水基團(tuán)。硅氧烷鍵上的3鍵被nn作用而加強(qiáng)，氧原子上的孤對電子參與n作用，不能參與給體與受體間的相互作用，不能形成氫鍵。和證實(shí)硅氧烷基團(tuán)幾乎不吸附極性溶劑分子。然而，由于硅氧烷鍵的疏水作用性，可以吸附某些非極性溶劑分子。對硅膠改性而言，硅醇基比硅氧烷基重要得多。硅醇基團(tuán)可以孤立、成對(雙生

3、)和締合(連位)等不同的方式存在于硅膠表面。最近研究表明，不僅兩個(gè)或兩個(gè)以上的締合硅醇基團(tuán)可以形成鍵合對，甚至成對硅醇基團(tuán)也可以形成鍵合對。硅膠表面的結(jié)構(gòu)可以通過許多方法進(jìn)行測定。一般情況下，隨著比表面積的增加，硅膠表面上硅醇基團(tuán)的濃度略有降低。通常硅醇含量的測定方法有同位素交換法、滴定法、光譜法和烷基鋁法等。報(bào)道了用同位素交換法測定硅膠表面的硅醇基濃度是土卩，而且這個(gè)數(shù)值常常被視為硅膠的物理化學(xué)常數(shù)。硅醇基團(tuán)具有明顯的酸性，測定的值是。通過對硅膠表面的結(jié)構(gòu)分析，可知硅膠表面硅醇基的類型、濃度和表面分布都會影響所制備鍵合相的性能，而硅膠的預(yù)處理則可以改變表面硅醇類型的分布，提高表面的締合硅醇的

4、含量，改善硅膠表面鍵合相的性能。硅膠柱層析技術(shù)硅膠柱層析原理硅膠層析法的分離原理是根據(jù)物質(zhì)在硅膠上的吸附力不同而得到分離，一般情況下極性較大的物質(zhì)易被硅膠吸附，極性較弱的物質(zhì)不易被硅膠吸附，整個(gè)層析過程即是吸附、解吸、再吸附、再解吸過程。硅膠柱層析流動(dòng)相極性小的用乙酸乙酯：石油醚洗脫。極性較大的用甲醇：氯仿洗脫。極性大的用甲醇：水：正丁醇：醋酸洗脫。拖尾可以加入少量氨水或冰醋酸硅膠柱層析慣用方法.稱量。目硅膠，稱倍于上樣量。如果極難分，也可以用倍量的硅膠。干硅膠的視密度在左右，所以要稱硅膠，用燒杯量也可以。.攪成勻漿。加入干硅膠體積一倍的溶劑用玻璃棒充分?jǐn)嚢?。如果洗脫劑是石油醚乙酸乙酯丙酮體系

5、，就用石油醚拌。如果洗脫劑是氯仿醇體系，就用氯仿拌。如果不能攪成勻漿，說明溶劑中含水量太大，尤其是乙酸乙酯丙酮，如果不與水配伍走分配色譜的話，必須預(yù)先用無水硫酸鈉久置干燥。氯仿用無水氯化鈣干燥，以除去的醇。如果樣品對酸敏感，不能用氯仿體系過柱。.裝柱。將柱底用棉花塞緊，不必用海沙，加入約體積石油醚（氯仿），裝上蓄液球，打開柱下活塞，將勻漿一次傾入蓄液球內(nèi)。隨著沉降，會有一些硅膠沾在蓄液球內(nèi)，用石油醚（氯仿）將其沖入柱中。.壓實(shí)。沉降完成后，加入更多的石油醚，用雙聯(lián)球或氣泵加壓，直至流速恒定。柱床約被壓縮至體積。無論走常壓柱或加壓柱，都應(yīng)進(jìn)行這一步，可使分離度提高很多，且可以避免過柱時(shí)由于柱床萎

6、縮產(chǎn)生開裂。.上樣。干法濕法都可以。海沙是沒必要的。上樣后，加入一些洗脫劑，再將一團(tuán)脫脂棉塞至接近硅膠表面。然后就可以放心地加入大量洗脫劑，而不會沖壞硅膠表面。.過柱和收集。柱層析實(shí)際上是在擴(kuò)散和分離之間的權(quán)衡。太低的洗脫強(qiáng)度并不好，推薦用梯度洗脫。收集的例子：上樣量，硅膠，收一餾分。上樣量，硅膠（目），收一餾分。.檢測。要更多地使用專用噴顯劑，如果僅用紫外燈，會損失較多產(chǎn)品，紫外的靈敏度一般比噴顯劑底個(gè)數(shù)量級。.送譜。收集的產(chǎn)品旋干，在送譜前通常需要重結(jié)晶。如果樣品太少或?yàn)橐后w，可過一小凝膠柱，作為送譜前的最后純化手段?？沙渥V左右所謂的“硅膠”峰。注意事項(xiàng).先根據(jù)方法篩選好洗脫劑，使兩相

7、鄰物質(zhì)值之差最大化.將柱子必須裝平整、均勻.考慮有限柱填料的吸附量.可考慮用剃度法分開并洗脫柱層析分離的實(shí)驗(yàn)方法和技巧一：柱子可以分為：加壓，常壓，減壓壓力可以增加淋洗劑的流動(dòng)速度，減少產(chǎn)品收集的時(shí)間，但是會減低柱子的塔板數(shù)。所以其他條件相同的時(shí)候，常壓柱是效率最高的，但是時(shí)間也最長，比如天然化合物的分離，一個(gè)柱子幾個(gè)月也是有的。減壓柱能夠減少硅膠的使用量，感覺能夠節(jié)省一半甚至更多，但是由于大量的空氣通過硅膠會使溶劑揮發(fā)（有時(shí)在柱子外面有水汽凝結(jié)），以及有些比較易分解的東西可能得不到，而且還必須同時(shí)使用水泵抽氣（很大的噪音，而且時(shí)間長）。以前曾經(jīng)大量的過減壓柱，對它有比較深厚的感情，但是自從嘗

8、試了加壓后，就幾乎再也沒動(dòng)過減壓的念頭了。加壓柱是一種比較好的方法，與常壓柱類似，只不過外加壓力使淋洗劑走的快些。壓力的提供可以是壓縮空氣，雙連球或者小氣泵（給魚缸供氣的就行）。特別是在容易分解的樣品的分離中適用。壓力不可過大，不然溶劑走的太快就會減低分離效果。我覺得加壓柱在普通的有機(jī)化合物的分離中是比較適用的。三：關(guān)于無水無氧柱適用于對氧，水敏感，易分解的產(chǎn)品，可以濕柱，也可以干柱。不過在樣品之前至少要用溶劑把柱子飽和一次，因?yàn)槿軇┖凸枘z飽和時(shí)放出的熱量有可能是產(chǎn)品分解，畢竟要分離的是敏感的東東，小心不為過。也是因?yàn)榉蛛x的東西比較敏感，所以接收瓶一定要用可密封的，遵循操作。至于是加壓、常壓、

9、減壓，隨需而定。因?yàn)槭遣僮鳎渣c(diǎn)板是個(gè)問題，如果樣品是顯色的，恭喜了，不用點(diǎn)板，直接看柱子上的色帶就行了。如果樣品無色，只好準(zhǔn)備幾十個(gè)瓶，一瓶一瓶的點(diǎn)，不過幾次之后就知道樣品在哪，也就可以省些了。像我以前過一根無水無氧柱，需要六個(gè)，現(xiàn)在只一個(gè)就能把所要的全收集到。無水無氧柱中用的比較多的是用氧化鋁作固定相。因?yàn)楣枘z中有大量的羥基裸露在外，很容易是樣品分解，特別是金屬有機(jī)化合物和含磷化合物。而氧化鋁可以做成堿性、中性和酸性的，選擇余地比較大，但是比硅膠要貴些。聽說有個(gè)方法，就是用石英做柱子，然后用做固定相，這樣在柱子外面用紫外燈一照就知道產(chǎn)品在哪里了，沒有驗(yàn)證過。哪位做過可以提出來大家參詳參詳

10、。四：關(guān)于濕法、干法上樣濕法省事，一般用淋洗劑溶解樣品，也可以用二氯甲烷、乙酸乙酯等，但溶劑越少越好，不然溶劑就成了淋洗劑了。很多樣品在上柱前是粘乎乎的，一般沒關(guān)系?？墒怯械纳蠘雍笤诠枘z上又會析出，這一般都是比較大量的樣品才會出現(xiàn)，是因?yàn)楣枘z對樣品的吸附飽和，而樣品本身又是比較好的固體才會發(fā)生，這就應(yīng)該先重結(jié)晶，得到大部分的產(chǎn)品后再柱分，如果不能重結(jié)晶，那就不管它了，直接過就是了，樣品隨著淋洗劑流動(dòng)會溶解的。有些樣品溶解性差，能溶解的溶劑又不能上柱（比如等，會隨著溶劑一起走，顯色是一個(gè)很長的脫尾），這時(shí)就必須用干法上柱了。樣品和硅膠的量有一種說法是：，我覺得是越少越好，但是要保證在旋干后，不能

11、看到明顯的固體顆粒（那說明有的樣品沒有吸附在硅膠上）。五：溶劑的選擇當(dāng)然是最便宜，最安全，最環(huán)保的了。所以大多選用石油醚，乙酸乙酯。文獻(xiàn)中有寫用正己烷的，太貴了，除非特別需要不要用不然銀子嘩嘩的，流的比淋洗劑還快，不過因?yàn)闃O性很小，有時(shí)還是非它不可。乙醚也可以用，但是就是容易睡覺，注意保持清醒別讓溶劑流干了，那樣柱子也就不爽了。二氯甲烷也有用的，但是要知道，它和硅膠的吸附是一個(gè)放熱過程，所以夏天的時(shí)候經(jīng)常會在柱子里產(chǎn)生氣泡，天氣冷的時(shí)候會好一些。甲醇據(jù)說能溶解部分的硅膠，所以產(chǎn)品如果想過元素分析的話要留神，應(yīng)該經(jīng)過后繼處理，比如說重結(jié)晶等。其他的溶劑用的相對較少，要依我的不同需要選擇了。由于某

12、些原因，用到的淋洗劑多是大包裝的（便宜嘛），我們這里是用升或升的塑料桶裝的，就要注意這些工業(yè)品的純度是較低的。經(jīng)常能夠從送來的大桶底部看見有色的雜質(zhì)，其他的雜質(zhì)就可想而知了，所以在比較嚴(yán)格的柱分時(shí)就要對溶劑重蒸。當(dāng)然過原料時(shí)就可以免去這一步了，反正下面還有提純的方法。另外溶劑在過柱子后最好也回收使用，一方面環(huán)保，另一方面也能節(jié)省部分經(jīng)費(fèi)，缺點(diǎn)是要消耗一定的人工。這里要注意的是，一般在過柱同時(shí)進(jìn)行的是減壓旋蒸，石油醚和乙酸乙酯的比例由于揮發(fā)度的不同會導(dǎo)致極性的變化，一般會使得極性變大，在梯度淋洗時(shí)比較合適，正好極性越來越大了。在過完柱子后，溶劑最后回收要采用常壓，因?yàn)樵跍p壓旋蒸時(shí)會有部分低沸點(diǎn)的

13、雜質(zhì)一起出來，常壓時(shí)就會減少這種現(xiàn)象，如果雜質(zhì)和你下面要過的樣品有反應(yīng)那就慘了。六：關(guān)于操作問題、裝柱柱子下面的活塞一定不要涂潤滑劑，會被淋洗劑帶到產(chǎn)品中的，可以采用四氟節(jié)門的。干法和濕法裝柱覺得沒什么區(qū)別，只要能把柱子裝實(shí)就行。裝完的柱子應(yīng)該要適度的緊密（太密了淋洗劑走的太慢），一定要均勻（不然樣品就會從一側(cè)斜著下來）。書中寫的都是不能見到氣泡，我覺得在大多數(shù)情況下有些小氣泡沒太大的影響，一加壓氣泡就全下來了。當(dāng)然如果你裝的柱子總是有氣泡就說明需要多練習(xí)了。但是柱子更忌諱的是開裂，甭管豎的還是橫的，都會影響分離效果，甚至作廢！、加樣用少量的溶劑溶樣品加樣，加完后將下面的活塞打開，待溶劑層下降

14、至石英砂面時(shí)，再加少量的低極性溶劑，然后再打開活塞，如此兩三次，一般石英砂就基本是白色的了。加入淋洗劑，一開始不要加壓，等溶樣品的溶劑和樣品層有一段距離（就夠了），再加壓，這樣避免了溶劑（如二氯甲烷等）夾帶樣品快速下行。、淋洗劑的選擇感覺上要使所需點(diǎn)在左右的比較好。不要認(rèn)為在板上爬高了分的比較開，過柱子就用那種極性，如果在，即使相差也不容易在柱子上分開，因?yàn)橹邮且粋€(gè)多次爬板的狀態(tài)，可以通過公式的比較：一次的分離度，肯定不如()的三次方或四次方大。、樣品的收集用硅膠作固定相過柱子的原理是一個(gè)吸附與解吸的平衡。所以如果樣品與硅膠的吸附比較強(qiáng)的話，就不容易流出。這樣就會發(fā)生，后面的點(diǎn)先出，而前面的點(diǎn)后出。這時(shí)可以采用氧化鋁作固定相。另外，收集的試管大小要以樣品量而定，特別是小量樣品，如果用大試管，可能一根就收到了三個(gè)樣品，。如果都用小試管那工作量又太大。、最后的處理柱分后的產(chǎn)品，由于使用了大量的溶劑，其中的雜質(zhì)也會累積到產(chǎn)品中，所以如果想送分析，最好用少量的溶劑洗滌一下，因?yàn)榇蟛糠值碾s質(zhì)是