薄层色谱法(TLC)(Thin Layer Chromatography)
它是将吸附剂均匀涂在一块光洁的玻璃板上,形成薄层,通过流动相(展开剂)流经玻璃板上附着的吸附剂(固定相),再借助于吸附剂的毛细管作用使展开剂沿薄层上升,同时,溶解的试样也随展开剂逐渐上升,由于混合物各组分对固定相吸附能力的不同而将其加以分离的方法。
薄层色谱演示图
薄层色谱法特点
1,方法简便易行,价格低廉。 2,分析快速。
3,在色谱板上检测样品,不会丢失组分。
4,可使用多种显色剂,既能检测所有组分,也可只检测待测组分。 5,可在同一块色谱板上同时分离多个样品。 6,所需样品量很少,通常5-10mg。 7,灵敏度高。
薄层色谱法基本原理
实质上是吸附,解吸附,再吸附,再解吸附的连续过程。通过不断地往复放大微小差别,从而达到分离的目的。
如何得到比较好的分离效果呢?
主要考虑三个方面的因素: (1)混合物组分的性质; (2)吸附剂(固定相); (3)展开剂(流动相)。
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混合物的哪些性质需要我们考虑? 溶解性,酸碱性,极性。
对于溶解性而言,不溶解无法点样。对于酸碱性而言,如果试样与吸附剂一为酸性,一为碱性,则可能发生酸碱反应而产生不可逆吸附,使分离过程难以进行。因此吸附剂的酸碱性应与试样保持一致。一般而言,硅胶略带酸性,氧化铝略带碱性。
由于吸附剂一般都是极性物质,因而混合物试样的极性越大,则被吸附剂吸附得越牢,移动速度越慢。一般而言,对于强极性试样,应使用活性低的吸附剂,对于弱极性试样,应使用活性高的吸附剂,化合物极性顺序如下:
饱和烃<不饱和烃<醚<酯<醛,酮<胺<羟基化合物<酸<离子化合物
常见吸附剂活性顺序:
蔗糖<纤维素<淀粉<碳酸钙<硫酸钙<碳酸镁<硅胶<活性炭<氧化镁<氧化铝
常用溶剂的极性顺序:
己烷(石油醚)<二硫化碳<苯<四氯化碳<二氯甲烷<乙醚<乙酸乙酯<丙酮<丙醇<甲醇<水
混合物、溶剂、吸附剂的选择规律
薄层色谱的定性分析方法
Rf值:是指溶质的运动速度与展开剂的运动速度之比。
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Rf=溶质的运动速度 / 展开剂的运动速度= 从原点至斑点中心的距离 / 从原点至溶剂前沿的距离
薄层色谱的定性分析可采用以下几种方法: (1)将样品的Rf值与标样的Rf值相比较
(2)将斑点的显色特性与标样的显色特性比较 (3)使用斑点的原位扫描 (4)与其他方式联用
薄层色谱应用
例:在有机制备实验中,由硝基苯还原制备苯胺,如何以薄层色谱法判断反应终点?
其薄层色谱分析步骤如下: (1)准备薄板
(2)点样,以苯为溶剂,将样品配成1%溶液点于薄板下端 。 (3)展开,以环己烷:乙酸乙酯=9:2为展开剂。将薄板放入展开缸中展开。
(4)显色,在254nm紫外灯下观察。
第三章 现代仪器分析的基本原理
现代分析仪器的基本原理和所分析的物质的性质密切相关。由于物质的结构和性质的不同,造成了不同物质对光吸收或光辐射的不同,人们就是利用这种不同,把物质相互区分开来以达到分析的目的。
吸收光谱
电磁辐射的基本性质
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电磁辐射又称为电磁波,它是一种能量形式,具有电和磁的特性,其能量范围很宽,从宇宙射线到无线电波和核磁共振谱,在波长上大约相差20个数量级。
对于电磁辐射,爱因斯坦提出了光子学说,认为辐射能的最小单位是光子,光子的能量等于普朗克常数h和辐射频率υ 的乘积,即 E = h υ
实际上是现代物理的“波粒二象性”的概念,即具有波动的性质,又具有粒子的性质。这对解释电磁辐射与分子间的相互作用奠定了理论基础。
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根据电磁波的性质,大致可把电磁波分三个区域:
其中光学区域是分析化学应用最为广泛的范围。 电磁辐射的性质如何描述?
一般采用波长( λ ),频率(ν ),速度(u),波数(? )以及能量等概念来描述。
它们之间的关系是:λ= u / ν ? = 1/λ
当电磁辐射作用于物质时,由于其传递的能量的不同,就会产生一系列的现象,比如引起物质发生能级跃迁,产生吸收光谱。引起物质发生光化学反应,使物质的性质及形态发生质的变化。
所谓吸收光谱就是通过电磁辐射引发的物质光物理性质的变化而建立起来的一种反映物质结构和光谱关系的分析方法。 分子的运动形式有电子跃迁、分子振动、分子转动组成 分子的能量由以下几种能量组成
对有机化合物的结构表征应用最为广泛的是:紫外光谱
(ultraviolet spectroscopy 缩写为UV)、红外光谱(infrared spectroscopy 缩写为IR)、核磁共振谱(nuclear magnetic
resonance 缩写为NMR)和质谱(mass spectroscopy 缩写为MS).
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