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文档简介
1、有机化学实验基本操重结晶、减压蒸馏、色谱作一、重结晶一、重结晶二、减压蒸馏二、减压蒸馏三、层析法三、层析法四、萃取四、萃取主要内容主要内容(一)、基本原理(一)、基本原理 固体有机物在溶剂中的溶解度一般随温度的升高而增大。把固固体有机物在溶剂中的溶解度一般随温度的升高而增大。把固体有机物溶解在热的溶剂中使之饱和,冷却时由于溶解度降低,体有机物溶解在热的溶剂中使之饱和,冷却时由于溶解度降低,有机物又重新析出晶体。即:利用溶剂对被提纯物质及杂质的有机物又重新析出晶体。即:利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同,使被提纯物质从过饱和溶液中析出。让杂质全部溶解度不同,使被提纯物质从过饱和溶液中析出。让
2、杂质全部或大部分留在溶液中,从而达到提纯的目的。或大部分留在溶液中,从而达到提纯的目的。 一、重一、重 结结 晶晶( 1 )( 1 )将被纯化的化合物,在已选好的溶剂中配制成沸腾或接近沸腾的饱和将被纯化的化合物,在已选好的溶剂中配制成沸腾或接近沸腾的饱和溶液;溶液;( 2 2 )如溶液含有有色杂质,可加活性炭煮沸脱色,将此饱和溶液趁热)如溶液含有有色杂质,可加活性炭煮沸脱色,将此饱和溶液趁热过滤,以除去有色杂质及活性炭;过滤,以除去有色杂质及活性炭;( 3 3 )将滤液冷却,使结晶析出;)将滤液冷却,使结晶析出;( 4 4 )将结晶从母液中过滤分离出来;)将结晶从母液中过滤分离出来;( 5 5
3、 )洗涤,干燥;)洗涤,干燥;(二)、主要步骤(二)、主要步骤: 注意注意: :杂质含量过多对重结晶极为不利,影响结晶速率,有时甚杂质含量过多对重结晶极为不利,影响结晶速率,有时甚至妨碍结晶的生成(如下图所示)。重结晶一般只适用于杂质含量至妨碍结晶的生成(如下图所示)。重结晶一般只适用于杂质含量约在百分之几的固体有机物,所以在结晶之前根据不同情况,分别约在百分之几的固体有机物,所以在结晶之前根据不同情况,分别采用其他方法进行初步提纯,如水蒸气蒸馏,减压蒸馏,萃取等,采用其他方法进行初步提纯,如水蒸气蒸馏,减压蒸馏,萃取等,然后再进行重结晶处理。然后再进行重结晶处理。(三)、操作方法 1 1 选
4、择溶剂选择溶剂 在进行重结晶时,选择合适的溶剂是一个关键问题。有机化合物在进行重结晶时,选择合适的溶剂是一个关键问题。有机化合物在溶剂中的溶解性往往与其结构有关,结构相似者相溶,不似者在溶剂中的溶解性往往与其结构有关,结构相似者相溶,不似者不溶。如极性化合物一般易溶于水、醇、酮和酯等极性溶剂中,不溶。如极性化合物一般易溶于水、醇、酮和酯等极性溶剂中,而在非极性溶剂如苯、四氯化碳等中要难溶解得多。这种相似相而在非极性溶剂如苯、四氯化碳等中要难溶解得多。这种相似相溶虽是经验规律,但对实验工作有一定的指导作用。选择适宜的溶虽是经验规律,但对实验工作有一定的指导作用。选择适宜的溶剂应注意下列条件:溶剂
5、应注意下列条件: ( 1 1 )不与被提纯化合物起化学反应。)不与被提纯化合物起化学反应。 ( 2 2 )在降低和升高温度下,被提纯化合物的溶解度应有显著差别。)在降低和升高温度下,被提纯化合物的溶解度应有显著差别。冷溶剂对被提纯化合物溶解度越小,回收率越高。冷溶剂对被提纯化合物溶解度越小,回收率越高。 ( 3 3 )溶剂对可能存在的杂质溶解度较大,可把杂质留在母)溶剂对可能存在的杂质溶解度较大,可把杂质留在母液中,或对杂质溶解度很小,难溶于热溶剂中,趁热过滤以除液中,或对杂质溶解度很小,难溶于热溶剂中,趁热过滤以除去杂质。去杂质。 ( 4 4 )能生成较好的结晶。)能生成较好的结晶。 ( 5
6、 5 )溶剂沸点不宜太高,容易挥发,易与结晶分离。)溶剂沸点不宜太高,容易挥发,易与结晶分离。 ( 6 6 )价廉易得,无毒或毒性很小。)价廉易得,无毒或毒性很小。 选择溶剂的方法:选择溶剂的方法: ( 1 1 )单一溶剂的选择)单一溶剂的选择 取取 0.1g 0.1g 样品置于干净的小试管中,用滴管逐滴滴加某一样品置于干净的小试管中,用滴管逐滴滴加某一溶剂,并不断振摇,当加入溶剂的量达溶剂,并不断振摇,当加入溶剂的量达 1mL 1mL 时,可在水浴上时,可在水浴上加热,观察溶解情况,若该物质(加热,观察溶解情况,若该物质( 0.1g 0.1g )在)在 1mL 1mL 冷的或温热的冷的或温热
7、的溶剂中很快全部溶解,说明溶解度太大此溶剂不适用。溶剂中很快全部溶解,说明溶解度太大此溶剂不适用。 如果该物质不溶于如果该物质不溶于 1mL 1mL 沸腾的溶剂中,则可逐步添加溶剂,每沸腾的溶剂中,则可逐步添加溶剂,每次约次约 0.5mL 0.5mL ,加热至沸,若加溶剂量达,加热至沸,若加溶剂量达 4mL 4mL ,而样品仍然不能全,而样品仍然不能全部溶解,说明溶剂对该物质的溶解度太小,必须寻找其他溶剂。部溶解,说明溶剂对该物质的溶解度太小,必须寻找其他溶剂。若该物质能溶解若该物质能溶解 1-4mL 1-4mL 沸腾的溶剂中,冷却后观察结晶析出情沸腾的溶剂中,冷却后观察结晶析出情况,若没有结
8、晶析出,可用玻棒擦刮管壁或者辅以冰盐浴冷却,况,若没有结晶析出,可用玻棒擦刮管壁或者辅以冰盐浴冷却,促使结晶析出。若晶体仍然不能析出,则此溶剂也不适用。促使结晶析出。若晶体仍然不能析出,则此溶剂也不适用。( 2 2 )混合溶剂的选择)混合溶剂的选择 a a 固定配比法。将良溶剂与不良溶剂按各种不同的比例相混合,固定配比法。将良溶剂与不良溶剂按各种不同的比例相混合,分别象单一溶剂那样试验,直至选到一种最佳的配比。分别象单一溶剂那样试验,直至选到一种最佳的配比。 b b 随机配比法。先将样品溶于沸腾的良溶剂中,趁热过滤除去随机配比法。先将样品溶于沸腾的良溶剂中,趁热过滤除去不溶性杂质,然后逐滴滴入
9、热的不良溶剂并摇振之,直到浑浊不不溶性杂质,然后逐滴滴入热的不良溶剂并摇振之,直到浑浊不再消失为止。再加入少量良溶剂并加热使之溶解变清,放置冷却再消失为止。再加入少量良溶剂并加热使之溶解变清,放置冷却使结晶析出。如冷却后析出油状物,则需调整比例再进行实验或使结晶析出。如冷却后析出油状物,则需调整比例再进行实验或另换别的混合溶剂。另换别的混合溶剂。 当用有机溶剂进行重结晶时,使用回流装置。将样品置于圆当用有机溶剂进行重结晶时,使用回流装置。将样品置于圆底烧瓶或锥形瓶中,加入比需要量略少的溶剂,投入几粒沸石,底烧瓶或锥形瓶中,加入比需要量略少的溶剂,投入几粒沸石,开启冷凝水,开始加热并观察样品溶解
10、情况。若未完全溶解可开启冷凝水,开始加热并观察样品溶解情况。若未完全溶解可分次补加溶剂,每次加入后均需再加热使溶液沸腾,直至样品分次补加溶剂,每次加入后均需再加热使溶液沸腾,直至样品全部溶解。此时若溶液澄清透明,无不溶性杂质,即可撤去热全部溶解。此时若溶液澄清透明,无不溶性杂质,即可撤去热源,室温放置,使晶体析出。源,室温放置,使晶体析出。 2 2 、溶样、溶样 3 3 、脱色、脱色 向溶液中加入吸附剂并适当煮沸,使其吸附掉样品中的杂质向溶液中加入吸附剂并适当煮沸,使其吸附掉样品中的杂质的过程叫脱色。最常使用的脱色剂是活性碳。的过程叫脱色。最常使用的脱色剂是活性碳。 活性碳的使用:活性炭煮沸活
11、性碳的使用:活性炭煮沸 5-10min 5-10min ,活性炭可吸附色素及,活性炭可吸附色素及树脂状物质(如待结晶化合物本身有色则活性炭不能脱色)。树脂状物质(如待结晶化合物本身有色则活性炭不能脱色)。 使用活性炭应注意以下几点: 1.加活性炭以前,首先将待结晶化合物加热溶解在溶剂中。 2.待热溶液稍冷后,加入活性碳,振摇,使其均匀分布在溶液中。如在接近沸点的溶液中加入活性炭,易引起暴沸,溶液易冲出来。 3.加入活性炭的量,视杂质多少而定,一般为粗品质量的 1-5% ,加入量过多,活性炭将吸附一部分纯产品。 4.活性炭在水溶液中进行脱色效果最好,它也可在其他溶剂中使用,但在烃类等非极性溶剂中
12、效果较差。 4 、热滤 热滤即趁热过滤以除去不溶性杂质、脱色剂及吸附于脱色剂上的其他杂质。热滤的方法有两种,即常压过滤和减压过滤。 1. 常压过滤 2. 减压过滤(吸滤) 5 5 、冷却结晶、冷却结晶 将热滤液冷却,溶解度减小,溶质即可部分析出。此步将热滤液冷却,溶解度减小,溶质即可部分析出。此步的关键是控制冷却速度,使溶质真正成为晶体析出并长到适的关键是控制冷却速度,使溶质真正成为晶体析出并长到适当大小,而不是以油状物或沉淀的形式析出。当大小,而不是以油状物或沉淀的形式析出。 一般说来,若将热滤液迅速冷却或在冷却下剧烈搅拌,一般说来,若将热滤液迅速冷却或在冷却下剧烈搅拌,所析出的结晶颗粒很小
13、,小晶体包括杂质少。因表面积较所析出的结晶颗粒很小,小晶体包括杂质少。因表面积较大,吸附在表面上的杂质较多,若将热滤液在室温或保温大,吸附在表面上的杂质较多,若将热滤液在室温或保温静置让其慢慢冷却,析出的结果体较大,往往有母液或杂静置让其慢慢冷却,析出的结果体较大,往往有母液或杂质包在结晶体之间。质包在结晶体之间。 6 6 、过滤、过滤 析出的结晶体与母液分离,常用布氏漏斗进行抽析出的结晶体与母液分离,常用布氏漏斗进行抽气过滤。从漏斗上取出晶体时,常与滤纸一起取出,气过滤。从漏斗上取出晶体时,常与滤纸一起取出,待干燥后,待干燥后, 用刮刀轻敲滤纸,注意勿使滤纸纤维附于用刮刀轻敲滤纸,注意勿使滤
14、纸纤维附于晶体上,晶体即全部下来。晶体上,晶体即全部下来。 过滤少量的晶体,可用玻过滤少量的晶体,可用玻璃钉漏斗璃钉漏斗 7 7 、晶体的干燥、晶体的干燥 经抽滤洗涤后的晶体,表面上还有少量的溶剂,因此应经抽滤洗涤后的晶体,表面上还有少量的溶剂,因此应选用适当方法进行干燥。固体干燥方法很多,可用空气晾干,选用适当方法进行干燥。固体干燥方法很多,可用空气晾干,也可用红外灯烘干也可用红外灯烘干, ,还有恒温干燥箱和冷冻干燥。对那些数量还有恒温干燥箱和冷冻干燥。对那些数量较大或易吸潮、易分解的产品,可放在真空恒温干燥箱中干燥。较大或易吸潮、易分解的产品,可放在真空恒温干燥箱中干燥。如要干燥少量的标准
15、样品或送分析测试样品,最好用真空干燥如要干燥少量的标准样品或送分析测试样品,最好用真空干燥枪在适当温度下减压干燥枪在适当温度下减压干燥 2-4h 2-4h 。干燥后的样品应立即储存在。干燥后的样品应立即储存在干燥器中。干燥器中。(四)、实验关键及注意事项 1 1、溶剂的选择及用量(常多、溶剂的选择及用量(常多20%20%)2 2、活性炭脱色时,不能把其加入到已沸腾的溶液中,、活性炭脱色时,不能把其加入到已沸腾的溶液中,“防暴防暴沸,沸,”用量为干燥粗产品质量的用量为干燥粗产品质量的1%1%5%5%3 3、抽滤时防止倒吸、抽滤时防止倒吸 二、减压蒸馏二、减压蒸馏 减压蒸馏也称为真空蒸馏减压蒸馏也
16、称为真空蒸馏,是分离和提纯有机化合物的常用方法之一是分离和提纯有机化合物的常用方法之一。它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的。它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧化或聚合的物质。物质。 在常压下进行的蒸馏叫常压蒸馏,它是分离和提纯液态有机化合物的常用在常压下进行的蒸馏叫常压蒸馏,它是分离和提纯液态有机化合物的常用方法。但是某些沸点较高的有机化合物在加热还未达沸点时往往发生分解或方法。但是某些沸点较高的有机化合物在加热还未达沸点时往往发生分解或氧化,所以不能采用常压蒸馏,若使用减压蒸馏便可避免上述现象的发生。氧化,所以不能采用常压蒸馏,若使用减压蒸馏便可
17、避免上述现象的发生。减压蒸馏是用真空泵与蒸馏装置相连接,将体系内部的压力减小,使有机物减压蒸馏是用真空泵与蒸馏装置相连接,将体系内部的压力减小,使有机物的沸点下降,从而使蒸馏操作在较的温度下进行,减压蒸馏也称为真空蒸馏的沸点下降,从而使蒸馏操作在较的温度下进行,减压蒸馏也称为真空蒸馏。(一)、定义和原理(一)、定义和原理(二)、装置图(二)、装置图克氏蒸馏头克氏蒸馏头二通活塞二通活塞干燥塔干燥塔 燕式尾接管燕式尾接管导气毛细管导气毛细管安全瓶安全瓶(三)、实验操作步骤(三)、实验操作步骤1、安装仪器,并检查体系是否密闭、安装仪器,并检查体系是否密闭2、加被提纯物质于烧瓶中(不超过瓶体积的、加被
18、提纯物质于烧瓶中(不超过瓶体积的1/2)3、打开二通活塞、开油泵、打开二通活塞、开油泵抽气抽气4、关闭二通活塞,记录体系压力,计算近似沸点、关闭二通活塞,记录体系压力,计算近似沸点5、加热,观察并记录液体沸点或沸程、加热,观察并记录液体沸点或沸程6、收集所需馏分,称重、收集所需馏分,称重7、蒸馏完毕时,应关闭热源,撤去热浴,待稍冷后缓缓解除蒸馏完毕时,应关闭热源,撤去热浴,待稍冷后缓缓解除真空,使系统内外压力平衡后,方可关闭油泵。否则,由于系真空,使系统内外压力平衡后,方可关闭油泵。否则,由于系统中的压力较低,油泵中的油就有吸入干燥塔的可能统中的压力较低,油泵中的油就有吸入干燥塔的可能(四)、
19、注意(四)、注意1、减压蒸馏装置的密闭性、减压蒸馏装置的密闭性2、烧瓶中被提纯物的加入量、烧瓶中被提纯物的加入量3、二通活塞打开和关闭的时间、二通活塞打开和关闭的时间4、毛细管上夹子的松紧、毛细管上夹子的松紧5、整个操作的先后顺序、整个操作的先后顺序6、停止操作的顺序、停止操作的顺序7、记录有关产物的所有原始数据、记录有关产物的所有原始数据,计算回收率计算回收率(一)、色谱基本原理(一)、色谱基本原理色谱法是分离、纯化和鉴定有机化合物的重要方法之一。色谱法色谱法是分离、纯化和鉴定有机化合物的重要方法之一。色谱法的基本原理是利用混合物各组分在某一物质中的吸附或溶解性能(分配)的基本原理是利用混合
20、物各组分在某一物质中的吸附或溶解性能(分配)的不同,或其亲和性的差异,使混合物的溶液流经该种物质进行反复的吸的不同,或其亲和性的差异,使混合物的溶液流经该种物质进行反复的吸附或分配作用,从而使各组分分离。附或分配作用,从而使各组分分离。三、柱层析与薄层层析三、柱层析与薄层层析二、色谱法在有机化学中的应用二、色谱法在有机化学中的应用鉴定化合物:在条件完全一致的情况,纯粹的化合物在薄层色谱或纸色鉴定化合物:在条件完全一致的情况,纯粹的化合物在薄层色谱或纸色谱中都呈现一定的移动距离,称比移值(谱中都呈现一定的移动距离,称比移值(Rf值),所以利用色谱法可以值),所以利用色谱法可以鉴定化合物的纯度或确
21、定两种性质相似的化合物是否为同一物质。为鉴定化合物的纯度或确定两种性质相似的化合物是否为同一物质。为此,在测定某一试样时,最好用已知样品进行对照。此,在测定某一试样时,最好用已知样品进行对照。跟踪一些化学反应进程:可以利用薄层色谱或纸色谱观察原料色点的逐步跟踪一些化学反应进程:可以利用薄层色谱或纸色谱观察原料色点的逐步消失,以证明反应完成与否。消失,以证明反应完成与否。三、固定相与流动相三、固定相与流动相固定相:用于与样品发生吸附作用的固定不动的物质。在混合物样品固定相:用于与样品发生吸附作用的固定不动的物质。在混合物样品流经固定相的过程中,由于各组分与固定相吸附力的不同,就产生了流经固定相的
22、过程中,由于各组分与固定相吸附力的不同,就产生了速度的差异,从而将混合物中的各组分分开。速度的差异,从而将混合物中的各组分分开。流动相:也称洗脱剂,在色谱过程中起到将吸附在固定相上的样品洗流动相:也称洗脱剂,在色谱过程中起到将吸附在固定相上的样品洗脱的作用。脱的作用。(四)、样品和流动相的极性(四)、样品和流动相的极性样品的极性:样品与固定相的吸附能力与样品的极性密切相关。一般来讲,极样品的极性:样品与固定相的吸附能力与样品的极性密切相关。一般来讲,极性越大的化合物与固定相的吸附能力越强,越不容易被洗脱;反之则越弱,越性越大的化合物与固定相的吸附能力越强,越不容易被洗脱;反之则越弱,越容易被洗
23、脱。容易被洗脱。流动相的极性:流动相极性越大,越容易将吸附在固定相上的样品洗流动相的极性:流动相极性越大,越容易将吸附在固定相上的样品洗脱;反之则越难洗脱。脱;反之则越难洗脱。结论:若样品极性越小,或流动相极性越大,样品在固定相上的移动结论:若样品极性越小,或流动相极性越大,样品在固定相上的移动速度则越快。速度则越快。常用洗脱剂的极性顺序:常用洗脱剂的极性顺序:乙酸乙酸吡啶吡啶水水醇类(甲醇醇类(甲醇乙醇乙醇正丙醇)正丙醇)丙酮丙酮乙酸乙酯乙酸乙酯乙醚乙醚氯仿氯仿二氯甲烷二氯甲烷甲苯甲苯环己烷环己烷正己烷正己烷石油醚石油醚越靠后洗脱能力越低越靠后洗脱能力越低 (五)、薄层色谱(五)、薄层色谱
24、薄层色谱又叫薄板层析,是色谱法中的一种,是快速分离和定性分析薄层色谱又叫薄板层析,是色谱法中的一种,是快速分离和定性分析少量物质的一种很重要的实验技术,属固少量物质的一种很重要的实验技术,属固-液吸附色谱,它兼备了柱色液吸附色谱,它兼备了柱色谱和纸色谱的优点,一方面适用于少量样品(几克到几微克,甚至谱和纸色谱的优点,一方面适用于少量样品(几克到几微克,甚至0.01微克)的分离;特别适用于挥发性较小或较高温度易发生变微克)的分离;特别适用于挥发性较小或较高温度易发生变化而不能用气相色谱分析的物质。另一方面可用来跟踪有机反化而不能用气相色谱分析的物质。另一方面可用来跟踪有机反应及进行柱色谱之前的一
25、种应及进行柱色谱之前的一种“预试预试”。 在一平面支持物在一平面支持物(通常为玻璃通常为玻璃)上,均匀地涂制硅胶、氧化铝上,均匀地涂制硅胶、氧化铝或其他吸附剂薄层、样品的分离、检测就在此薄层色谱板上进或其他吸附剂薄层、样品的分离、检测就在此薄层色谱板上进行。行。 一般选用适当规格的表面光滑平整的玻璃板。常用的薄层板一般选用适当规格的表面光滑平整的玻璃板。常用的薄层板规格有:规格有:10cm20cm、5cm20cm、20cm20cm等。称取适等。称取适量硅胶,加入量硅胶,加入0.20.5%羧甲基纤维素钠溶液(羧甲基纤维素钠溶液(CMC-Na),),充分搅拌均匀,进行制板。一般来说充分搅拌均匀,进
26、行制板。一般来说10cm20cm的玻璃板,的玻璃板,35g硅胶硅胶/块;硅胶与羧甲基纤维素钠的比例一般为块;硅胶与羧甲基纤维素钠的比例一般为1:21:4。制好的玻璃板放于水平台上,注意防尘。在空气中自然干燥后,制好的玻璃板放于水平台上,注意防尘。在空气中自然干燥后,置置90-100烘箱中烘烘箱中烘12h,取出,放凉,并将其放于紫外光灯,取出,放凉,并将其放于紫外光灯(254nm)下检视,薄层板应无花斑、水印,方可备用。下检视,薄层板应无花斑、水印,方可备用。制板制板 用微量进样器进行点样。点样前,先用铅笔在层析上距末端用微量进样器进行点样。点样前,先用铅笔在层析上距末端lcm 处轻轻画一横线,
27、然后用毛细管吸取样液在横线上轻轻点处轻轻画一横线,然后用毛细管吸取样液在横线上轻轻点样,如果要重新点样,一定要等前一次点样残余的溶剂挥发后样,如果要重新点样,一定要等前一次点样残余的溶剂挥发后再点样,以免点样斑点过大。一般斑点直径大于再点样,以免点样斑点过大。一般斑点直径大于2mm,不宜超,不宜超过过5mm.底线距基线底线距基线12.5cm,点间距离为,点间距离为lcm左右,样点与玻左右,样点与玻璃边缘距离至少璃边缘距离至少lcm,为防止边缘效应。,为防止边缘效应。点样点样 展开剂一般为两种以上互溶的有机溶剂,并且临用时新配为宜展开剂一般为两种以上互溶的有机溶剂,并且临用时新配为宜 薄层板点样
28、后,应待点样处溶剂挥发完,再放入展开室中展开,薄层板点样后,应待点样处溶剂挥发完,再放入展开室中展开,点样端放入展开剂中。点样端放入展开剂中。 展开应密闭,展距一般为展开应密闭,展距一般为815cm。薄层板放入展开室时,展。薄层板放入展开室时,展开剂不能没过样点。开剂不能没过样点。 展开剂每次展开后,都需要更换,不能重复使用。展开剂每次展开后,都需要更换,不能重复使用。 展开后的薄层板用适当的方法使溶剂挥发完全,然后进行检测。展开后的薄层板用适当的方法使溶剂挥发完全,然后进行检测。 Rf值一般控制在值一般控制在0.30.8,当,当Rf值很大或很小时,应适当改变值很大或很小时,应适当改变流动相的
29、比例。流动相的比例。展开展开薄层色谱示意图薄层色谱示意图点样及展开注意事项软板点样需很轻,否则固定相会粘到点样管下方。软板点样需很轻,否则固定相会粘到点样管下方。一根点样管只能点一种样品,否则有交叉污染。一根点样管只能点一种样品,否则有交叉污染。样品点直径应不超过样品点直径应不超过3 mm,距离薄层板底部约,距离薄层板底部约1 cm,点样时,各,点样时,各样点间距样点间距1-1.5cm,样点直径应不超过,样点直径应不超过2mm,不能太靠边。注意样品点,不能太靠边。注意样品点决不能浸到展开剂中。决不能浸到展开剂中。展开剂离薄层板上缘约展开剂离薄层板上缘约1 cm时应停止走板,不可使展开剂走到板时
30、应停止走板,不可使展开剂走到板的尽头。板取出后要及时标记展开剂前沿,否则展开剂挥发后难的尽头。板取出后要及时标记展开剂前沿,否则展开剂挥发后难以确定。以确定。 展开后的薄层板经过干燥后,常用紫外光灯照射或用显色展开后的薄层板经过干燥后,常用紫外光灯照射或用显色剂显色检出斑点。对于无色组分,在用显色剂时,显色剂喷洒剂显色检出斑点。对于无色组分,在用显色剂时,显色剂喷洒要均匀,量要适度。紫外光灯的功率越大,暗室越暗,检出效要均匀,量要适度。紫外光灯的功率越大,暗室越暗,检出效果就越好。果就越好。 展开分离后,化合物在薄层板上的位置用比移值展开分离后,化合物在薄层板上的位置用比移值(Rf值值)来来表
31、示。化合物斑点中心至原点的距离与溶剂前沿至原点的距离的表示。化合物斑点中心至原点的距离与溶剂前沿至原点的距离的比值就是该化合物的比值就是该化合物的Rf值。值。 斑点的检出(六)、柱层析法(六)、柱层析法 1、原理、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
32、一过程,结果是吸附弱的组分随着流动相移动在前面,吸附时也重复这一过程,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。化合物在色谱柱中形成带状分布,实现混合物的分离。 2、基本操作、基本操作(1 1). .装柱(湿法)装柱(湿法)1)1)、用镊子取少许脱脂棉放于干净的色谱柱底部,、用镊子取少许脱脂棉放于干净的色谱柱底部,轻轻塞紧;再在脱脂棉上盖上一层厚轻轻塞紧;再在脱脂棉上盖上一层厚0.5cm0.5cm的石英的石英砂,关闭活塞砂
33、,关闭活塞2)2)、用溶剂将固定相调成糊状后,徐徐倒入柱中;、用溶剂将固定相调成糊状后,徐徐倒入柱中; 4)4)、当装柱至、当装柱至3/43/4时,再在上面加一层厚时,再在上面加一层厚0.5cm0.5cm的石英的石英砂砂 ; 操作时一直保持上述流速注意不能使液面低于砂子的上操作时一直保持上述流速注意不能使液面低于砂子的上层层 (如图);(如图); 干法装柱:将需要量的硅胶现状如柱中,然后将下面干法装柱:将需要量的硅胶现状如柱中,然后将下面活塞与泵相通,将硅胶弄实,然后再加入流动相,浸活塞与泵相通,将硅胶弄实,然后再加入流动相,浸润硅胶,小心使不产生气泡。润硅胶,小心使不产生气泡。3)3)、用橡
34、皮塞轻轻敲打色谱柱下部,去除柱子中气、用橡皮塞轻轻敲打色谱柱下部,去除柱子中气泡泡, ,使填装紧密使填装紧密 . .(2).(2).加样品加样品 1)1)湿法加样:用尽量少的溶剂溶解待分离样品,湿法加样:用尽量少的溶剂溶解待分离样品,沿柱壁加入,当此溶液流至接近石英砂面时,立沿柱壁加入,当此溶液流至接近石英砂面时,立即用展开剂洗涤玻璃壁,直至洗净为止。即用展开剂洗涤玻璃壁,直至洗净为止。 2)2)干法加样:用溶剂将待分离的样品溶解,然干法加样:用溶剂将待分离的样品溶解,然后加入固定相,将溶剂彻底脱干,这样产品就后加入固定相,将溶剂彻底脱干,这样产品就被硅胶吸附,然后将硅胶加入层析柱。被硅胶吸附
35、,然后将硅胶加入层析柱。当最先下行的色带快流出时,更换另一接收瓶,当最先下行的色带快流出时,更换另一接收瓶,继续洗脱,至滴出液近无色为止,再换一接受继续洗脱,至滴出液近无色为止,再换一接受瓶。瓶。(3).(3).洗脱洗脱洗脱剂的选择洗脱剂的选择: :配合选用的硅胶的用量以及样品的配合选用的硅胶的用量以及样品的用量来选择其极性组合用量来选择其极性组合, ,一般而言一般而言RfRf值为值为(三)、注意事项1.1.装柱要紧密,要求无断层、无缝隙装柱要紧密,要求无断层、无缝隙2.2.在装柱、洗脱过程中,始终保持有溶在装柱、洗脱过程中,始终保持有溶 剂覆盖吸附剂。剂覆盖吸附剂。3.3.一个色带与另一色带
36、的洗脱液的接受不要交叉一个色带与另一色带的洗脱液的接受不要交叉 。 四、萃取四、萃取和洗涤和洗涤(一)、(一)、 萃取分离的基本原理萃取分离的基本原理 萃取和洗涤是利用物质在不同溶剂中的溶解萃取和洗涤是利用物质在不同溶剂中的溶解度不同来进行分离的操作。萃取和洗涤在原理上度不同来进行分离的操作。萃取和洗涤在原理上是一样的,只是目的不同。从混合物中抽取的物是一样的,只是目的不同。从混合物中抽取的物质,如果是我们需要的,这种操作叫做萃取或提质,如果是我们需要的,这种操作叫做萃取或提取;如果是我们不要的,这种操作叫做洗涤。取;如果是我们不要的,这种操作叫做洗涤。(二)、操作要点和说明(二)、操作要点和
37、说明 在实验中用得最多的是水溶液中物质的萃取,最常使用的萃在实验中用得最多的是水溶液中物质的萃取,最常使用的萃取器皿为分液漏斗。取器皿为分液漏斗。 1 1、选择容积较液体体积大一倍以上的分液漏斗,把活塞擦干,在活选择容积较液体体积大一倍以上的分液漏斗,把活塞擦干,在活塞上均匀涂上一层润滑脂(切勿涂得太厚或使润滑脂进入活塞孔中,塞上均匀涂上一层润滑脂(切勿涂得太厚或使润滑脂进入活塞孔中,以免污染萃取液)塞好后再把活塞旋转几圈,使润滑脂均匀分布,看以免污染萃取液)塞好后再把活塞旋转几圈,使润滑脂均匀分布,看上去透明即可。上去透明即可。2 2、检查分液漏斗的顶塞与活塞处是否渗漏(用水检验),确认不漏
38、水、检查分液漏斗的顶塞与活塞处是否渗漏(用水检验),确认不漏水时方可使用,将其放置在合适的并固定在铁架上的铁圈中,关好活塞。时方可使用,将其放置在合适的并固定在铁架上的铁圈中,关好活塞。 3 3、将被萃取液和萃取剂(一般为北萃取液体积的、将被萃取液和萃取剂(一般为北萃取液体积的1 13 3)依次从上口倒入)依次从上口倒入漏斗中,塞紧顶塞(顶塞不能涂润滑脂)。漏斗中,塞紧顶塞(顶塞不能涂润滑脂)。 4、取下分液漏斗,用右手手掌顶住漏斗顶塞并握住漏斗颈,左手握取下分液漏斗,用右手手掌顶住漏斗顶塞并握住漏斗颈,左手握住漏斗活塞处,大拇指压紧活塞,把分液漏斗口略朝下倾斜,并前后住漏斗活塞处,大拇指压紧
39、活塞,把分液漏斗口略朝下倾斜,并前后振荡:开始振荡要慢,振荡后,使漏斗口仍保持原倾斜状态,下部支振荡:开始振荡要慢,振荡后,使漏斗口仍保持原倾斜状态,下部支管口指向无人处,左手仍握在活塞支管处,用拇子和食指旋开活塞,管口指向无人处,左手仍握在活塞支管处,用拇子和食指旋开活塞,释放出漏斗内的蒸气或产生的气体,使内外压力平衡,此操作也称释放出漏斗内的蒸气或产生的气体,使内外压力平衡,此操作也称“放气放气”。如此重复至放气时只有很小压力后,再剧烈振荡。如此重复至放气时只有很小压力后,再剧烈振荡23min,然然后再将漏斗放回铁圈中静置。后再将漏斗放回铁圈中静置。分液漏斗振摇手法分液漏斗振摇手法5、待两层液体完全分开后,打开顶塞,再将活塞缓缓旋开,下层液体自活塞放、待两层液体完全分开后,打开顶塞,再将活塞缓缓旋开,下层液体自活塞放出至接受瓶:出至接受瓶:(1)若萃取剂的比重小于被萃取液的比重
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