薄层色谱和柱色谱分离法
实验柱层析和薄层层析
实验柱层析和薄层层析层析法是通过分离混合物组分的一种方法，主要有柱层析和薄层层析两种。
本文将介绍它们的原理、步骤和应用。
实验柱层析原理实验柱层析是一种液相色谱分离技术，基于混合物组分在固定相和流动相之间相互分配的差异进行分离。
实验柱层析一般采用正交试验法，即通过改变柱填料、流动相、流速和溶质质量浓度等参数，以缩小响应面，得到最佳分离条件。
步骤1.选择合适的柱径和柱高，并选用合适的柱填料。
2.准备流动相，并过滤除杂质。
将柱填料与流动相充分浸泡，使柱填料达到平衡状态。
3.将混合物加到柱顶，并开始淋洗。
此时各组分在流动相和固定相之间交替分配，被固定相吸附或溶解，同时前进，终于分离。
4.根据检测结果，确定样品组分并计算出分离效果和纯度。
应用实验柱层析作为一种分离技术，广泛应用于医药、化学、生物学等领域。
常见的应用包括：1.分离蛋白质、核苷酸等生物大分子。
2.对化合物进行分离、纯化和定量分析。
3.分离和提取天然产物和药物。
薄层层析原理薄层层析是一种比较简单、快速的分离方法，其原理与柱层析类似，只是采用了薄层硅胶或氧化铝等作为固定相，可直接对液态和固态样品进行分离。
步骤1.准备薄层柱。
2.准备固定相毛细管与混合样品。
3.在薄层柱上涂上一层液态固定相，然后将其晾干。
4.将样品分别点于薄层柱的一端，放入发展槽中，加入足量发展剂。
5.等到液面距离薄层柱顶端约0.5cm时取出，划线，停发展，晾干。
6.在笼罩于发展剂蒸汽中的小钵中烘干至静止。
应用薄层层析作为快速分离、纯化和检测生物和化学样品的一种常用手段，其应用包括：1.对合成的物质进行纯化和分离。
2.植物药的含量测定。
3.对复杂化学物质进行溶剂系统选择和定性分析。
实验柱层析和薄层层析都是常见的层析法，虽然原理类似但有各自的优缺点和应用场景。
在实际应用中，需要根据具体的分离任务选择合适的方法。
薄层色谱和柱色谱
制备色谱和分析色谱的比较
制备色谱 分离目的 色谱模型 仪器设备 分析色谱
单位时间内获得符合 获得混合物中各组分的信 纯度的物质量 息（定性定量） 非线性色谱 线性色谱 制备柱、高流量、大 高压稳流、高精度进样、 进样、低检测（高通 高灵敏检测（高重现性） 量）
2.制备薄层色谱
2.1制备薄层色谱法概述 2.2常规制备薄层色谱（PTLC）
点样工具：微量注射器；玻璃毛细管。 点样方法：液体直接点样法；固体添埋法。
样点式样：点型；线型；条型。
点样应注意的问题：
点样斑点的大小：一般点样斑点直径不大于 2mm；点样带应尽可能狭窄，以获 得更好的分离效果。如点样带太宽，可用高极性溶剂展开至点样带上方 2cm处 进行浓缩，然后将铺板干燥后再用展开剂展开。 点样量：适当的点样量，可使斑点集中，点样量过大，易拖尾或扩散；点样量 过少，不易检出。0.25mm薄层，一般点样量为几微克～几百微克作定性分析； 2mm层厚，点样量可达几十毫克～几百毫克作制备。 点样位置：距底边约1~2cm的起始线上，点与点之间的距离一般为1~1.5cm。
单一溶剂的极性顺序为（从小到大）： 石油醚→环己烷→四氯化碳→三氯乙烯→苯→甲苯→二氯甲 烷→氯仿→乙醚→乙酸乙酯→乙酸甲酯→丙酮→正丙醇→甲 醇→吡啶→乙酸 混合溶剂的极性顺序（从小到大）： 苯∶氯仿（1+1）→ 环己烷∶乙酸乙酯（8+2）→氯仿∶丙 酮（ 95+5 ） → 苯∶丙酮（ 9+1 ） → 苯∶乙酸乙酯（ 8+2 ） → 氯仿∶乙醚（9+1）→苯∶甲醇（95+5） →苯∶乙醚（6+4） →环己烷∶乙酸乙酯（1+1）→氯仿∶乙醚（8+2）→氯仿∶ 甲醇（99+1）→苯∶甲醇（9+1）→氯仿∶丙酮（85+15）→ 苯∶ 乙 醚（ 4+6 ） → 苯∶ 乙酸乙酯 （ 1+1 ） → 氯仿∶ 甲醇 （ 95+5 ） → 氯仿∶丙酮（ 7+3 ） → 苯∶乙酸乙酯（ 3+7 ） → 苯∶乙醚（1+9） →乙醚∶甲醇（99+1） →乙酸乙酯∶甲醇 （99+1）→苯∶丙酮（1+1）→氯仿∶甲醇（9+1）
柱色谱和薄层色谱
3、显色
凡可用于纸色谱的显色剂都可用于薄层色谱。薄层色谱还可使用腐蚀性的显色剂如浓硫酸、
浓盐酸和浓磷酸等。对于含有荧光剂（硫化锌镉、硅酸锌、荧光黄）的薄层板在紫外光下观
察，展开后的有机化合物在亮的荧光背景上呈有色斑点。也可用卤素斑点试验法来使薄层色
3
谱斑点显色。本实验样品本身具有颜色，不必在荧光灯下观察。
3、鉴定化合物 在条件完全一致的情况，纯碎的化合物在薄层色谱或纸色谱中都呈现一定
的移
学 动距离，称比移值（Rf 值），所以利用色谱法可以鉴定化合物的纯度或确定两种性
大 质相似的化合物是否为同一物质。但影响比移值的因素很多，如薄层的厚度，吸附剂颗粒的
大小，酸碱性，活性等级，外界温度和展开剂纯度、组成、挥发性等。所以，要获得重现的
化 洗脱液。待蓝色色带分离出来后，最后用冰醋酸洗脱，分离出黄色的色带。 学 六、实验关键及注意事项：
1、点样时，各样点间距 1—1.5cm，样点直径应不超过 2mm，
大 2、柱层析时，柱子要致密紧实，无气泡。 昌 七、实验结果
偶氮苯的 Rf 值＝4.3cm/5.4cm＝0.796
南 苏丹Ⅲ的 Rf 值＝2.2cm/5.4cm＝0.407
薄层色谱的展开，需要在密闭容器中进行。为使溶剂蒸气迅速达到平衡，可在展开槽内衬一
滤纸。在层析缸中加入配好的展开溶剂，使其高度不超过 1cm。将点好的薄层板小心放入层
析缸中，点样一端朝下，浸入展开剂中。盖好瓶盖，观察展开剂前沿上升到一定高度时取出，
尽快在板上标上展开剂前沿位置。晾干，观察斑点位置，计算 Rf 值。
实验名称:柱色谱、薄层色谱
一、实验目的
1、了解色谱法分离提纯有机化合物的基本原理和应用。 2、掌握柱层析、薄层层析的操作技术。
柱层析法和薄层层析法简介
柱层析法和薄层层析法简介柱层析法1. 原理流动相流过时各组分会以不同的速率向下移动，吸附弱的组分以较快的速率向下移动。
随着流动相的移动，在新接触的固定相表面上又依这种吸附-溶解过程进行新的分配，新鲜流动相流过已趋平衡的固定相表面时也重复这一过程，结果是吸附弱的组分随着流动相移动在前面，吸附强的组分移动在后面，吸附特别强的组分甚至会不随流动相移动，各种化合物在色谱柱中形成带状分布，实现混合物的分离。
2. 柱色谱分离条件⑴固定相选择柱色谱使用的固定相材料又称吸附剂吸附剂对有机物的吸附作用有多种形式。
以氧化铝作为固定相时，非极性或弱极性有机物只有范德华力与固定相作用，吸附较弱；极性有机物同固定相之间可能有偶极力或氢键作用，有时还有成盐作用。
这些作用的强度依次为：成盐作用> 配位作用> 氢键作用> 偶极作用> 范德华力作用。
有机物的极性越强，在氧化铝上的吸附越强。
常用吸附剂有氧化铝、硅胶、活性炭等色谱用的氧化铝可分酸性、中性和碱性三种。
酸性氧化铝pH约为4-4.5，用于分离羧酸、氨基酸等酸性物质；中性氧化铝pH值为7.5，用于分离中性物质，应用最广；碱性氧化铝pH为9-10，用于分离生物碱、胺和其它碱性化合物等。
吸附剂的活性与其含水量有关。
含水量越低，活性越高。
脱水的中性氧化铝称为活性氧化铝。
硅胶是中性的吸附剂，可用于分离各种有机物，是应用最为广泛的固定相材料之一。
活性炭常用于分离极性较弱或非极性有机物。
吸附剂的粒度越小，比表面越大，分离效果越明显，但流动相流过越慢，有时会产生分离带的再重叠，适得其反。
⑵流动相选择色谱分离使用的流动相又称展开剂。
展开剂对于选定了固定相的色谱分离有重要的影响。
在色谱分离过程中混合物中各组分在吸附剂和展开剂之间发生吸附-溶解分配，强极性展开剂对极性大的有机物溶解的多，弱极性或非极性展开剂对极性小的有机物溶解的多，随展开剂的流过不同极性的有机物以不同的次序形成分离带。
薄层色谱和柱色谱实验报告
薄层色谱和柱色谱实验报告实验名称：薄层色谱和柱色谱实验目的：了解薄层色谱和柱色谱的基本原理和应用，掌握样品准备、修饰介质的选择、溶剂系统的优化和色谱分离技术的基本操作方法。
实验原理：1.薄层色谱原理：薄层色谱是利用物质在其固、液相之间的分配作用而进行分离的一种色谱方法。
在底片上涂上液相，待液相挥干后，在底片上成薄层状（约为0.2mm之厚）液相，然后在高温、低压的条件下进行分离。
它主要应用于化合物分离和检验、药物分离和分析等领域。
2.柱色谱原理：柱色谱是把某种固体颗粒填充于管柱内部，然后加入适当的流动相使待检样品浸泡在固定颗粒中并与固相上的不同物质发生不同程度的相互作用，从而实现样品的分离和纯化。
柱色谱主要应用于化合物分离、提纯和分析等领域。
实验步骤：1.薄层色谱：(1) 将样品用氯仿、乙酸乙酯等溶剂溶解。
(2) 取薄层色谱板，用细针在距离底端约0.5cm的位置上标记一个起始线，用相同距离的标记在另一侧标上终止线。
(3) 在起始线处使用毛刷将样品溶液均匀地涂在一个小片内，使样品呈现均匀的带状。
(4) 将板放在暗处让涂层彻底干燥，然后将板放入色谱槽，加入开发剂。
(5) 在开发剂移行至终止线前，拿出板晾干并进行显色。
在显色后，用各种方法对相应的化合物进行鉴定和鉴别。
2.柱色谱：(1) 将柱子放入固定支架中，并用滴管加入几滴洗涤液进行洗涤，直至所有洗涤液从柱子底部滴出。
(2) 用吸管将样品溶液加入柱子中，并用滴管加入移动相。
(3) 将收集瓶放在柱子下方，并向柱子中加入移动相，使溶液垂直流过柱子，直至柱子底部没有液体时停止收集。
(4) 将收集物送入旋转蒸发器中，将其浓缩至一定程度后进行结晶或涂层。
实验结果：1.薄层色谱：通过实验我们了解到了薄层色谱对于化合物分离和检验等方面的应用。
在实验中，我们成功的运用了薄层色谱法来完成了对某些化合物的分离和鉴别。
2.柱色谱：通过实验我们了解到了柱色谱对于化合物分离、提纯和分析等方面的应用。
柱色谱和薄层色谱实验
3、展开与显谱：
先将以环己烷：乙酸乙酯=6：1为展开 剂倒入方形染色缸中，加盖饱和5min，使 缸内充满展开剂蒸气。
然后迅速将薄板点样一端浸入展开剂 中，但样品点不可浸入，封盖。
约跑30min后，展开剂的前沿跑到薄板 的3/4时，将薄板取出，并用铅笔划出前沿， 晾干。确定斑点中心，测量，计算三个Rf 值。
由于吸附剂对不同组分有不同的 吸附能力，流动相也有不同的解吸能 力，因此，在流动相向前移动的过程 中，不同的组分移动不同的距离而形 成了互相分离的斑点。
三、实验步骤及注意事项：
（观看录像）
1、铺பைடு நூலகம்：
2、点样：
在离薄板底边约1cm处，用铅笔轻轻 地划一条线，并划上A，B两点，用毛细 管蘸取样品点于点上（A为苏丹Ⅲ溶液，B 为苏丹Ⅲ-偶氮苯混合液），风干，样点扩 散直径不得超过2~3mm。
实验十八 薄层色谱
一、目的与要求： 1、了解薄层色谱的基本原理及其一 般的操作技术。 2、学习用吸附薄层色谱法分离染料 混合物。
二、基本原理
薄层色谱可分为分配色谱和吸附色谱 本实验采用（固－液）吸附色谱。
固体吸附剂是在玻璃板上铺成均匀的 薄层，用毛细管将样品点在板的一端，把 板放在合适的流动相（展开剂）里，流动 相带着混合物组分以不同的速率沿板移动， 即组分被吸附剂不断地吸附，又被流动相 不断地解吸而向前移动。
薄层色谱 计算三个Rf值
注意事项：
1、因比色管中溶液为易挥发的苯，在点 完样后需把盖子盖上。点完样后，毛细 管应放回原试管中，不可放错。 2、点样时不可留下较深的洞穴。 3、一个方形染色缸中只可放入一块薄板。
实验 柱色谱
一、目的与要求：
1、了解柱色谱的基本原理及其一般 的操作技术。
柱色谱和薄层色谱分离技术
样品的收集
用硅胶作固定相过柱子的原理是一个吸附与解吸的平衡。所以如果样品与硅胶的吸 附比较强的话，就不容易流出。这样就会发生，后面的点先出，而前面的点后出。这时可 以采用氧化铝作固定相。另外，收集的试管大小要以样品量而定，特别是小量样品，如果 用大试管，可能一根就收到了三个样品， 如果都用小试管那工作量又太大。
减压柱层析在进行溶剂洗脱时是将溶剂在真空下全部抽出,使固定相“干”后才加入新的 洗脱剂作下一组分的收集.其原理相当于薄层层析的多次展开,它的分离效果可与薄层层析 媲美。
加压实例就不一一详举了，下面几个是最好。柱子长了，相应的塔板数就高。 柱子粗了，上样后样品的原点就小（反映在柱子上就是样品层比较 薄），这样相对的减小了分离的难度。试想如果柱子十厘米，而样 品就有二厘米，那么分离的难度可想而知，恐怕要用很低极性的溶 剂慢慢冲了。而如果样品层只有0.5厘米，那么各组分就比较容易 得到完全分离了。当然采用粗大的柱子要牺牲比较多的硅胶和溶剂 了，不过这些成本相对于产品来说也许就不算什么了（有些不环保 的说，不过溶剂回收重蒸后也就减小了部分浪费）。现在见到的柱 子径高比一般在1：5～10，书中写硅胶量是样品量的30～40倍，具 体的选择要具体分析。如果所需组分和杂质分的比较开（是指在所 需组分rf在0.2～0.4，杂质相差0.1以上），就可以少用硅胶，用 小柱子（例如200毫克的样品，用2cm×20cm的柱子）；如果相差不 到0.1，就要加大柱子，我觉得可以增加柱子的直径，比如用3cm的， 也可以减小淋洗剂的极性等等。
薄层色谱（TCL） 柱色谱
TLC的作用 •跟踪反应进程 •为柱层析选择适当的淋洗剂
a/l或b/l
=0.2~0.3
选择适当的展开剂是首要任务.。一般常用溶剂按照极性 从小到大的顺序排列大概石油迷<己烷<苯<乙醚 <THF<乙酸乙酯<丙酮<乙醇<甲醇使用单一溶剂，往 往不能达到很好的分离效果，往往使用混合溶剂通常使 用一个高极性和低级性溶剂组成的混合溶剂，高极性的 溶剂还有增加区分度的作用，常用的溶剂组合有： Petroleum ether/Ethyl acetate, Petroleum ether/Ac etone, Petroleum ether/Ether, Petroleum ether/CH 2Cl2, CH2Cl2/ethyl acetate, ethyl acetate/ MeOH, CHCl3/ ethyl acetate
薄层色谱和柱色谱
实验名称:薄层色谱和柱色谱一、实验目的1、学习薄层色谱和柱色谱技术的原理和应用2、掌握薄层色谱和柱色谱分离技术和操作要点。
3、掌握如何正确的配置展开剂二、实验原理色谱法的基本原理是利用混合物各组分在固定相和流动相中分配平衡常数的差异。
简单地说就是当流动相流经固定相时，由于固定相对各组分的吸附或溶解性能的不同使吸附力较弱或溶解度较小的组分在固定相中移动的速度较快，在多次反复平衡过程中导致各组分在固定相中形成了分离的“色带“从而得到分离。
三、主要试剂规格及用量1%偶氮苯的甲苯溶液1%苏丹Ⅲ的甲苯溶液1%的羧甲基纤维素钠CMC水溶液硅胶G立即比为9:1的甲苯-乙酸乙酯。
四、实验装置图五、实验步骤一薄层色谱实验步骤1、薄层板的制备此实验中不考虑有直接的可用2、取两块薄层板分别在距一端1cm处用铅笔轻轻地画一条线作为起始线。
用分别两根毛细管分别取偶氮苯、苏丹甲苯溶液和其混合液放在起始线上取两个样点且两样点相距1到1.5厘米且样点的直径不超过2毫米。
如果样点颜色太浅可以等其变干后在重复几次。
3、用上述的甲苯-乙酸乙酯作为展开剂待样点干燥后小心放入已加入展开剂的广口瓶中点样一端应进入展开剂 0.5cm盖好瓶盖观察实验现象观察展开剂前沿上升至离板的上端1cm处取出尽快用铅笔在展开剂上升的前沿处划一记号比较两者的Rf值的大小。
二柱色谱实验步骤1、在色谱柱上端放一个干燥的漏斗将吸附剂倒入其中并轻轻的敲打色柱柱身使其填充均匀然后加入洗脱剂湿润。
2、当溶剂下降到吸附剂表面时立即开始使用色谱柱用滴管把样品溶液转移到上色谱柱中并用少量溶剂分几次洗涤柱壁上所沾试液直至无色。
样品加完后打开下旋塞使样品进入石英砂层后再加入洗脱剂进行洗脱。
3、在分有色物质是直接观察到分离后的“色带”然后用洗脱剂将分离后的“色带”依次自柱中洗脱出来再用适宜的溶剂将溶质萃取出来。
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Rf = 溶质的最高浓度中心至原点中心的距离/溶剂前沿至原点中心的距离
薄层层析可适用小量样品（几到几十微克甚至0.01μg）的分离：也可用于多达５００mg样 品的分离，是近代有机化学中用于定性，定量的一种重要手段。
三、 仪器及试剂
硅胶薄板、展开缸、苏丹红乙醇溶液、间硝基苯胺乙醇溶液、苏丹红间硝基苯胺混合溶液、 乙酸乙酯：石油醚（5:95）
薄层色谱和柱色谱分离法
一、 实验目的
１．了解色谱分离的原理及其应用。
2．初步掌握薄层色谱和柱色谱的操作技能。
二、 实验原理
色谱法的基本原理是利用混合物中各组分在某一物质中的吸附或溶解性能（即分配）的不同， 使混合物的溶液流经该种物质，进行反复的吸附或分配等作用，从而将各组份分开。 流动的液体称为流动相，流动相可以是气体，也可以是液体；固定不动的物质称为固定相，可 以是固体也可以是液体（需吸附在支持剂上）。根据组分在固定相中的作用不同，分为吸附色 谱、分配色谱、离子交换色谱等。按操作条件可分为柱色谱、薄层色谱、纸色谱、气相色谱和 液相色谱等。层析缸ຫໍສະໝຸດ 层析板 试样点展开剂
展开版
四、 操作要点和说明
１． 铺板 本实验直接使用购买的薄层硅胶板，每人一块
２． 点样 用毛细管点样，样点距玻璃板１cm，样点直径不超过２mm，三个样点间距５-６mm。
３． 展开 薄层色谱的展开，需要在展开缸中进行如图。展开方式采用倾斜上行法。
４． 计算Rf值 准确地找出原点，溶剂前沿以及三个样品展开后斑点的中心，分别测量溶剂前沿和样点 在薄层板上移动的距离（如图），求出其Ｒf值。
柱色谱是利用各组分在固定相上的吸附能力和流动相的解析能力不同，使混合物随流动相 流过固定相，发生反复多次的吸附和解析过程，从而使混合物各组分分离开。所用仪器为色谱 柱。纸色谱、气相色谱和液相色谱看教材。
薄层层析是一种微量、快速和简便的色谱方法。其分离原理是利用薄层板上的吸附剂在展 开剂中所具有的毛细作用，使样品混合物随展开剂向上爬升，由于各种组分在吸附剂上受吸附 的程度不同以及在展开剂中的溶解度的差异使其在爬升过程中得到分离。一种化合物在一定的 层析条件下，其上升高度与展开剂上市高度之比是一个定值，称为比移值。其大小只与化合物 本身的结构有关，即Rf值是化合物的物理常数，因此可以根据Rf值鉴别化合物。化合物的吸附 能力与它们的极性成正比，具有较大极性的化合物吸附较强，因此Rf值较小。
六、思考题
1. 展开和剂的高度超过点样线，对薄层色谱有什么影响？ 2. 为什么极性大的组分要用极性较大的溶剂洗脱？
（二）柱色谱分离法
柱色谱：也叫柱层析，将混合物的溶液通过装有吸附剂的层析柱，利用吸附剂对 各组分吸附能力的不同，经过洗脱剂的洗脱，将各组分分开的过程。
柱色谱的操作步骤： 装柱→ → 加样→ →洗脱和分离 → → 收集各组分
五、 说明及注意事项
１．本实验原理及某个广泛的用途可以详细介绍，例如，根据组份在固定相中的作用原理 不同，可分为吸附色谱，分配色谱，离子交换色谱等；根据操作条件不同，又可分为 柱色谱、纸色谱、薄层色谱、气相色谱及高效液相色谱等。使学生以通过该实验对其 它方法也有一定认识。
２．本实验操作比较简单，需要的是有耐心、细心。 3． 点样时几个样点要在一条直线上，大小要合适（点样要快，保证斑点不大）。 4． 点样用的毛细管不能交叉使用。 5． 放板时手要平稳，否则走出斜线，实验失败。 6． 试样点一定要高于展开剂液面。 7． 实验完成后，展开缸盖好即可，不要水洗。
思考题
层析柱中若有气泡或装填不均匀，将给分离造成什么样的结果？如何避免？
加样
待洗脱剂即将流干时，立即沿柱内壁加入约10滴已配好的混合物。当此溶液即将全部浸 入吸附剂时，再用少量洗脱剂冲洗下沾在内壁上的有色物质，如此反复2~3次，至洗净 为止。
洗脱与分离，样品收集 加样完毕后，即可小心加入洗脱剂（注意一定要待有色物质全部吸附于吸附剂上之后才
可以加入大量的洗脱剂）。保持流出速度约1滴/s，随着洗脱剂的洗脱，可以明显看到层 析柱上出现两个色带。待第一各色带快流出时，换一干净接受瓶接收这一组分的样品（哪 一组分？）。
柱色谱分离示意图
本次柱色谱实验 样品：苏丹红和间硝基苯胺混合溶液混合物 10 滴，洗脱剂（流动相）：石油醚 : 乙 酸乙酯=95: 5（体积比）
湿法装柱
（1） 取色谱柱一根, 垂直装置，用锥形瓶作接收瓶。 （2） 关闭活塞，向柱中慢慢倒入洗脱剂和吸附剂，打开活塞，用吸耳球轻轻敲打柱身
下部，使其填装紧密，控制流速约1滴/s，装至3/4时停止加吸附剂。 （3） 待洗脱剂将干时，轻轻将滤纸放到吸附剂的上方。