分离分析期末总结

1、第二章沉淀分离法是利用沉淀反应，有选择性的在试料溶液中加入沉淀剂，使某一成分以一定组成的固相析出，经过滤而与液相分离的方法。沉淀分离法理论依据是沉淀溶解平衡的原理。絮凝处理的对象主要是胶体以及接近胶体的细小悬浮物。 第三章萃取过程的本质是将物质由亲水性转化为疏水性的过程。b=1，即DA=DB， 两种组分不能或难以萃取分离。 b>1，即DA > DB，两种组分可用萃取分离，且b值越 大，分离效果越好。b<1，即DA < DB，表明两种组分可用萃取分离，且b 值越小，分离效果越好。实现A与B的一次萃取完全分离，应选择或控制萃取条件，使得DA102，DB10-2。聚合物的不相

2、溶性：两种聚合物分子间有斥力存在（某种分子希望在它周围的分子系同种分子而非异种分子)，达到平衡后，就有可能分成两相，两种聚合物分别进入到一相。超临界流体(Supercritical Fluid，简称SCF)：在临界温度和临界压力以上的流体，流体性质介于气体和液体之间。其密度和溶解能力类似液体，而迁移性和传质性类似于可压缩气体。超临界流体萃取的流程影响超临界流体萃取效果的因素有： 1）萃取条件：包括压力、温度、时间、溶剂及流量等； 2）原料的性质：如颗粒大小、水分含量、组分的极性等； 3）萃取剂的种类萃取过程的影响因素：时间:适宜的时间，会提高提取效率。萃取剂流量:一定时，萃取时间越长，收率越高

3、。物料性质-粒度：物料的粒度越小，扩散程度越短，有利于SCF向物料内部迁移，增加了传质效果，但物料粉碎过细会增加表面流动阻力反而不利于萃取 物料性质-水分：萃取剂：在超临界流体中加入夹带剂，可以改变溶质的溶解度，以及超临界流体的选择性。如甲醇，乙醇(夹带剂）等。 第四章色层分析法是由流动相，带着被分离的物质流经固定相，在移动过程中，各种溶质受到固定相不同程度的作用，从而使试样中的各种组分分离。分类：按照流动相状态分类根据分离的原理分类吸附层析 混合物随流动相通过吸附剂组成的固定相时，在固定相和流动相作用下发生吸附、脱附、再吸附、再脱附的反复过程，由吸附剂对不同物质的不同吸附力而使混合物分离的方

4、法分配系数KD作用力：非极性或弱极性有机物:范德华力，吸附较弱；极性有机物:偶极力或氢键作用，有时还有成盐作用。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，在氧化铝等上的吸附越强。吸附剂选择根据吸附剂和被吸附物质理化性质：极性强的吸附剂易吸附极性强的物质、非极性的吸附剂易吸附非极性的物质。为了便于解吸附，分离弱极性的组分选用极性强的吸附剂，分离极性较强的组分应选用极性小的吸附剂硅胶： 活化：在加热min活化 不同形式（H/G/F） 粘合剂（煅石膏：牢度差，不能用于分离无机物；羧甲基纤维素：牢度好，不能用腐

5、蚀性显色剂；淀粉：不能用于分离有机物）氧化铝 ：l2O3可分为中性、酸性、碱性三种。中性氧化铝适用于醛、酮、酯、内酯化合物及某些苷的分离；酸性氧化铝适用于酸性化合物；碱性l2O3适用于分离碱性化合物。3）羟基磷灰石4）聚酰胺5）吸附树脂流动相及其选择流动相一般指洗脱吸附柱的溶液,它需要满足以下要求:稳定性好,粘度小（0.40.5）×10-3Pa·s,易于分离,易于洗脱所分离组分。 分配层析原理：分配层析是根据欲分离组分在两种互不混溶溶剂间溶解度或分配系数的差异来实现的，其过程相当于连续性的溶剂抽提分配系数Kd=Cs/Cm分配层析固定相是通过吸附或键合作用于载体上。常用的载体

6、应符合以下要求： 具有多孔结构，能保留较多的固定相，并且吸附或键合固定相能力较强，以防在洗脱过程中被流动相带走。载体有良好的化学惰性。良好的物理化学惰性。价格低廉，使用方便。 分配层析中常用的载体有如下几种：硅胶：在分配层析中用作载体的硅胶一般在80左右活化，使其表面残留一定量的水分作固定相。纤维素：流动相及其选择分配柱层析中的流动相一般是与水不相混溶的有机溶剂如正丁醇、正戊醇等。为了防止层析过程中流动相把吸附于担体上的少量水分带走，流动相应预先以水饱和。为了防止某些被分离组分的离解，流动相应加入醋酸、氨水等弱酸、弱碱。 分配层析展开剂选择选择各组分溶解度相差大的溶剂正相层析（固定相极性大于流

7、动相极性）水溶性样品，极性固定相，非极性展开剂反相层析（固定相极性小于流动相极性）亲脂性样品，非极性固定相，极性展开剂 根据例子分析某层析分离是否属于分配层析，是正相还是反相亲和层析：生物大分子具有与其相应的专一分子可逆结合的特性，亲和层析利用底物，抗体和抗原等之间的特异性亲和力来选择分离的。1）配体的选择：作为亲和层析的配体须具备3个条件：在一定的条件下，与纯化的物质进行专一性结合而且具有较强的亲和力。 配体和生物大分子结合后,在一定的条件下又能解离,而且无损于生物大分子活性。配体具有与基质连接的化学基团2）基质的选择：不溶于水又具有高度的亲水性；化学惰性,极低的非特异性吸附,如物理吸附,离

8、子交换等；有较好的物理和化学的稳定性；具有足够数量的化学基团,经化学方法活化后,易和配体结合；具有稀松的多孔网状结构亲和吸附剂的制备：（1）基质的活化；（2）让配体与活化的基质进行偶联反应，形成共价键，从而使配体接到基质上。 亲和吸附剂中“手臂”：为了减少载体的立体障碍，增加配基的活动度，往往在配基与载体之间连接一个具有适当比度的“手臂”凝胶层析：混合物随流动相经过凝胶层析柱时，由于各组分流经体积的差异，使不同分子量的组分得以分离的层析方法。原理：当具有一定分子量分布的高聚物溶液从柱中通过时，较小的分子在柱中停留时间比大分子停留的时间要长，于是样品各组分即按分子大小顺序而分开，最先淋出的是最大

9、的分子1、比孔穴孔径大的分子不能扩散到孔穴内部，完全被排阻在孔外，只能在凝胶颗粒外的空间随流动相向下流动，它们经历的流程短，流动速度快，所以首先流出； 2、较小的分子则可以完全渗透进入凝胶颗粒内部，经历的流程长，流动速度慢，所以最后流出； 3、分子大小介于二者之间的分子在流动中部分渗透，渗透的程度取决于它们分子的大小，所以它们流出的时间介于二者之间。凝胶的选择和处理（一）凝胶的选择 选择适宜的凝胶是取得良好分离效果的最根本的保证。选取何种凝胶及其型号、粒度，一方面要考虑凝胶的性质（种类、型号、粒度），包括凝胶的分离范围（渗入限与排阻限）还有它的理化稳定性、强度、非特异吸附性质等；另一方面还要注

10、意到分离目的和样品的性质。类分离：分开样品中分子量悬殊的“较大分子组”和“较小分子组”两类物质分级分离：分开分子量不很悬殊的大分子物质二、凝胶层析柱的设计和制备一）层析柱的选择层析柱长度与直径的比值称作“柱比”。对于类分离，柱床体积一般为样品溶液体积的5倍，柱比5:1到10:1即可。对于分级分离，则要求柱床体积大于样品体积25倍以上，甚至多达100倍。柱比在25至100之间。（二）凝胶柱的装填常用的支持物有棉花、玻璃纤维、玻璃珠、垂熔玻璃等。空柱中应留约1/5的水或溶剂。不断搅拌下使胶粒均匀沉降，使不发生凝胶分层和胶面倾斜（三）凝胶床的检查和维护观察有无凝胶分层、沟流和气泡等现象。有色物质溶液

11、过柱，观察柱床有无沟流，色带是否平整。检查物质为蓝色葡聚糖。凝胶层析的特点：（1）凝胶层析操作简便，所需设备简单。（2）分离效果较好，重复性高。（3）分离条件缓和。（4）应用广泛。（5）分辨率不高，分离操作较慢。三、凝胶层析操作（一）样品和加样（二）洗脱与收集：1、洗脱剂。2、流速（操作压、型号、粒度）3、分部收集器。（三）凝胶柱的再生:1、反冲。2、重新装柱。薄层层析法及其实验技术：比移值：2)分离度Rs：一对斑点层析时移动距离的差值与两个斑点底宽和的比值的2倍薄层层析固定相选择原则：1、何种层析(吸附、分配、亲和、凝胶）2、 被分离组分性质（极性、离子、分子大小等）3、吸附剂吸附性能强弱薄

12、层层析展开剂选择原则：吸附层析：1.展开剂对被分离组分有一定的溶解度2.展开剂对被分离组分有适当的亲和力3.展开剂极性一般比被分离物质的极性略小分配层析：展开剂选择各组分溶解度相差大的溶剂操作流程：点样；展开；显色；定性；定量三角图形法微量圆环技术展开方式：上行展开 下行展开 径向展开 多次展开 连续展开 双向展开 程序控制多次展开法 边缘效应：特征，应如何解决柱色谱分离法一、层析剂用于色谱分离技术中的固定相或分离介质，总称为层析剂。由基质和表面活性官能团（或活动中心）组成。基质为化学惰性物质。无机基质层析剂包括：氧化铝、硅胶、活性炭、膨润土、磷酸钙(凝胶型和晶型)、氧化钛和氢氧化锌凝胶等。-

13、 有机基质层析剂有：琼脂糖、葡聚糖、纤维素和聚丙烯酰胺层析剂应具有下列特性：不同的分离目的需要不同的分离材料，生物产品所需固定相或层析剂应具有下列特性：1、不溶于流动相，且具有较好的化学稳定性和机械强度；能经受使用、清洗和再生时的各种环境条件；对于生物活性物质的分离，还必须能耐受生物降解作用。2、具有较大的表面积和孔隙度，且粒度、孔径分布均匀。3、有较高的回收率和负载量。4、具有较好的热稳定性。5、无毒性，不引起产物变性、失活。6、成本较低，价格合理。装置：蠕动泵 、层析柱 、检测器、流分收集器柱操作：1.装柱：均匀，无气泡（2）平衡（3）上样（4）洗涤（5）洗脱（6）清洗与再生洗脱方法1.洗

14、脱展开法：此法是展开操作中应用最广的一种方法。操作时，先将样品输入色谱柱，随即加入一种不与固定相发生作用的溶剂或几种溶剂的混合物作为流动相冲洗。在洗脱过程中，各组分因与固定相的作用力不同而分离，并随溶剂向下移动，最后有顺序地全部流出色谱柱。恒定洗脱分步洗脱梯度洗脱2.前沿分析法：在前沿分析法中，样品溶液不是作为一部分进入色谱柱，而是连续不断地输入色谱柱，即样品溶液本身起流动相的作用。当溶液通过固定相时，不同组分根据与固定相作用力强弱不同，产生不同的移动速率。但此法适合于在产品的精制中除去痕量杂质。前沿分析法的一个显著特点是分离过程中样品溶液本身就是流动相，组分的浓度不会像洗脱展开中那样逐渐稀释

15、3.置换展开法纸层析分配层析：67%键合水滤纸要求： 物理性状均匀展开速率均匀；一定的机械强度防变形；一定的纯度，定性灰分<0.1%，定量灰分<0.05%; 厚薄、纤维松紧、纵横向； 前处理展开剂 Rf：0.050.85，Rf>0.05； 不与被分离组分反应； 层析点圆整；不选高沸点有机溶剂，影响展开后干燥第五章利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应进行分离的方法称为离子交换分离法离子交换树脂的基本类型：按孔隙结构分类 ：凝胶型和大孔型两种。 按化学活性基团：区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类。 阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类。 阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类离子交

16、换剂的基质都是通过交联剂交联而制成多孔网状结构的基质，然后再引入亲水性官能团，在离子交换剂中含有交联剂的质量百分数称为交联度离子交换容量：离子交换容量通常以每克干树脂或每毫升湿树脂上可交换的物质的量表示，单位为mmol/g干树脂，mmol/mL湿树脂。总交换容量和有效交换容量 分配系数D：某离子Bn+和离子交换剂进行交换反应达到平衡后， Bn+ 离子在离子交换剂相浓度和液相中浓度之比值称为该离子的分配系数分离因子 ：两种离子的分配系数之比 交换的选择性：离子半径 ：弱酸性阳离子交换剂中交换基团上的静电场引力强，它将和水分子竞争阳离子，结果它从水合离子中夺取阳离子并与之结合,离子裸半径最小的离子

17、结合能最大,离子交换亲和力最大离子化合价： 离子交换剂与各种水合离子的结合力是与离子的电荷量成正比，所以，离子所带电荷增加，亲和力强，离子交换剂的选择性高。离子交换剂的交联度： 当交联度增加时，离子交换剂的膨胀度降低，水的含量也降低。结果，离子交换剂相的浓度增加。 对于无机离子交换，当交联度增加时，使平衡常数k增大，选择性提高。 对于有机离子交换，对交联度较低的离子交换剂具有正常的亲和力顺序，但是，对交联度高的交换剂，由于空间位阻作用，这种顺序就反转过来。 离子交换剂与样品的分子间力 ： 某种离子与离子交换剂的活性基团形成分子间力的能力越强，这种离子对离子交换剂的亲和力也越强，选择性高。影响离

18、子交换速度的因素：离子交换剂的粒度 ：交换剂颗粒愈小，膜扩散和颗粒扩散就愈快离子交换剂的交联度低交联度的离子交换剂在水中易于溶胀，交换剂内部通路大，内扩散系数较大，可提高交换速率。离子的种类 :高价离子由于所受到的交换剂网状结构中固定离子静电引力较大，行动受到阻碍，内扩散变慢；水合程度高的离子或体积较大的离子，内扩散速率慢； 在低浓度溶液中，外扩散是起决定作用的因素，离子水合程度增加，离子价数增加都使外扩散系数变小，交换过程变慢，其影响不如内扩散明显外界条件:在一定溶液浓度下，交换速率由外部扩散控制，加大溶液浓度，交换速率逐渐转向内部扩散控制，与外部溶液浓度无关。升高温度可使内外扩散系数迅速增

19、大，从而使交换过程变快.搅拌可使树脂颗粒表面的静止液膜层变薄，使外扩散变快。离子交换剂的选择：1）阴阳离子交换剂的选择（2）不同离子型交换剂的选择（3）强弱离子交换剂的选择（4）不同基质离子交换剂的选择（5）不同粒度离子交换剂粒选择 洗脱展开技术：当交界层底部到达交换层底部的这一点称为始漏点。此时的交换量为始漏量 影响始漏量的因素：离子交换亲和力大，交界层较薄，始漏量较大；交换剂颗粒较细，交换速度快，交换过程达到平衡较快，始漏量较大；温度较高，使交换作用进行较快，始漏量较大。 第六章电泳法原理：电泳法就是利用质点在直流电场中迁移率的不同来进行分离的。影响电泳分离的因素：1、颗粒性质2、介质的p

20、H值3、缓冲溶液的离子强度4、电场 5、电渗： 溶液相对于支持介质的移动现象称为电渗。支持介质上的带电基团如羧基、磺酸基等，在中性或碱性缓冲溶液中将电离而带负电荷，常会吸附溶液中的正离子。于是在其附近就形成带正电荷的水层。在电场作用下，这种水层会向负极移动。反之，若支持物的离子基团吸附溶液中的负离子，则溶液层会向正极移动。反之，若支持物的离子基团吸附溶液中的负离子，则溶液层会向正极移动聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）：是以聚丙烯酰胺凝胶作为支持介质的一种电泳方法电荷效应（电泳物所带电荷的差异性）分子筛效应（凝胶的网状结构及电泳物的 大小形状不同所致）浓缩效应(两段式)毛细管电泳(HPCE)：以高压电场为驱动力,以毛细管为分离通道,依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的一类液相分离技术。2)  电渗 在高电压作用下，双电层中的水合阳离子引