常用分离材料及用途(徐少华)课件.ppt

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1、常见分离材料及用途一、正、反相硅胶二、凝胶三、MCI一、正反相硅胶1.硅胶的组成及分类2.硅胶的性质及原理3正反相硅胶柱的区别4.硅胶柱的使用过程1.硅胶的组成及分类1.硅胶的组成硅胶(Silica Gel)的化学成分是二氧化硅。在传统的硅胶合成方面，主要是以水玻璃作为原料经过反应→胶凝→老化→洗涤→浸泡→干燥→焙烧等步骤合成出成品。用作分离介质的硅胶是人工合成的多孔二氧化硅，它的特点是其表面含有硅醇基，这是硅胶可以进行表面化学键合或改性的基础。2.硅胶的分类2.1颗粒大小2.2正反相硅胶2.3制备方法2.1颗粒大小作为分离材料的硅胶，其颗粒的形状大小、孔的结构、孔径及其

2、分布、总孔容、比表面及机械强度等，均是重要的参数。目前，通用的分析型硅胶基质的直径为5-10μm，且其化学键合相硅胶已有商品出售，而高效制备型所用的硅胶，其直径多在20-40μm之间。2.2正反相硅胶柱正相柱大多以硅胶为柱填料或是在硅胶表面键合-CN,-NH3等官能团的键合相硅胶柱。反相柱填料主要以硅胶为基质，在其表面键合非极性的十八烷基官能（ODS）称为C18柱。其它常用的反相柱还有C8,C4,C2和苯基柱等。一般的C18柱pH值范围都在2-8，流动相的pH值小于2时，会导致键合相的水解；当pH值大于7时硅胶易溶解；经常使用缓冲液固定相要降解。如果流动相pH较高或经常使

3、用缓冲液时，建议选择pH范围大的柱子。2.3硅胶的制备方法根据硅胶制备的不同技术原理，可将它们分为3类：(1)堆积硅珠法；(2)溶胶→凝胶法(S0L-GEL)；(3)喷雾干燥法。二.硅胶的性质及使用原理1.硅胶的物理性质硅胶无毒、无味，对液相和气相介质有很强的吸附性能，硬度比玻璃稍软，除氢氟酸和强碱外，不溶于水及各种化学溶剂，物性非常稳定。2.硅胶的化学性质硅胶的化学性质比较稳定，可以耐受酸性介质的侵蚀。无定型硅胶常温下在纯水中的平衡溶解度约为10~(-4)，但是，当pH值升至9以上时，溶解度增大，至pH 10.7以上时硅胶即会溶解。为安全计，硅胶一般只用于pH 1～8范

4、围内。硅胶是一种酸性吸附剂，适用于酸性或中性成分的分离。其表面上的硅醇基具弱酸性，对碱性化合物吸附力强。硅胶作为吸附剂有较大的吸附容量，分离范围广，能用于极性和非极性化合物的分离，如有机酸，挥发油、黄酮、萜类、氨基酸，皂苷等。3.硅胶的作用原理硅胶层析法的分离原理是根据物质在硅胶上的吸附力不同而得到分离，一般情况下极性较大的物质易被硅胶吸附，极性较弱的物质不易被硅胶吸附，整个层析过程即是吸附、解吸、再吸附、再解吸过程。硅胶柱层析流动相极性小的用乙酸乙酯：石油醚系统；极性较大的用甲醇：氯仿系统；极性大的用甲醇：水：正丁醇：醋酸系统；拖尾可以加入少量氨水或冰醋酸硅胶吸附剂是粉

5、末状多孔固体，其起到吸附作用的基团是硅醇基上的羟基（吸附中心），这些羟基所处的形态不同，其吸附能力也不同。硅羟基的吸附性能排列为：活泼型（a）>自由型（b）>束缚型（c）>游离型（d），各型结构见下图。正反相硅胶柱的区别正相柱和反相柱缘于，柱上固定相与流动相之间极性的对比。若固定相极性大于流动相，为正相柱，反之，为反相柱。通常为反相柱应用较多。所有色谱均适用，包括纸色谱和薄层。现在一般都用反相，正相在样品对水敏感等特殊情况下才使用。正相的固定性是极性的，流动相是非极性的，适于分离强极性物质。反相的固定性是非极性的，流动相是极性的，适于分离弱极性物质。正相色谱柱与反相色谱柱

6、的区别本质上是填料(固定相)的不同，正相色谱柱填料极性强，通常为硅胶以及其他具有极性官能团胺基团和氰基团的键合相填料，洗脱顺序由弱到强;反相色谱柱填料极性弱，通常是以硅胶为基质，表面键合有极性相对弱官能团的键合相，洗脱顺序由强到弱。三.硅胶柱的使用过程1.称量：称取硅胶，称30-70倍于上样量；如果极难分，也可以用100倍量的硅胶H。干硅胶的视密度在0.4左右，所以要称40g硅胶，用烧杯量100ml也可以。2.搅成匀浆：加入干硅胶体积一倍的溶剂用玻璃棒充分搅拌。3.过柱：如果洗脱剂是石油醚/乙酸乙酯/丙酮体系，就用石油醚拌；如果洗脱剂是氯仿/醇体系，就用氯仿拌。4.装柱。

7、将柱底用棉花塞紧，不必用海沙，加入约1/3体积石油醚（氯仿），装上蓄液球，打开柱下活塞，将匀浆一次倾入蓄液球内。随着沉降，会有一些硅胶沾在蓄液球内，用石油醚（氯仿）将其冲入柱中。5.压实。沉降完成后，加入更多的石油醚，用双联球或气泵加压，直至流速恒定。柱床约被压缩至9/10体积。无论走常压柱或加压柱，都应进行这一步，可使分离度提高很多，且可以避免过柱时由于柱床萎缩产生开裂。6.柱子沉降时间：自然沉降一般一夜，如果时间紧张也可以沉降1-2小时即可。7.上样：干法湿法都可以。上样后，加入一些洗脱剂，再将一团脱脂棉塞至接近硅胶表面；