關於柱層析的實驗方法和技巧

1、柱子可以分為:加壓,常壓,減壓

壓力可以增加淋洗劑的流動速度,減少產品收集的時間,但是會減低柱子的塔板數。所以其他條件相同的時候,常壓柱是效率最高的,但是時間也最長。減壓柱能夠減少硅膠的使用量,感覺能夠節省一半甚至更多。加壓柱是一種比較好的方法,與常壓柱類似,只不過外加壓力使淋洗劑走的快些。特別是在容易分解的樣品的分離中適用。個人覺得加壓柱在普通的有機化合物的分離中是比較適用的。

2、關於柱子的尺寸,應該是粗長的最好

柱子長了,相應的塔板數就高。柱子粗了,上樣後樣品的原點就小,這樣相對的減小了分離的難度。現在見到的柱子徑高比一般在1:5~10,書中寫硅膠量是樣品量的30~40倍,具體的選擇要具體分析。如果所需組分和雜質分的比較開(是指在所需組分rf在0.2~0.4,雜質相差0.1以上),就可以少用硅膠,用小柱子(例如200毫克的樣品,用2cm×20cm的柱子);如果相差不到0.1,就要加大柱子,我覺得可以增加柱子的直徑,比如用3cm的,也可以減小淋洗劑的極性等等。

3、關於溼法、幹法上樣

溼法省事,一般用淋洗劑溶解樣品,也可以用二氯甲烷、乙酸乙酯等,但溶劑越少越好,不然溶劑就成了淋洗劑了。很多樣品在上柱前是粘乎乎的,一般沒關係。可是有的上樣後在硅膠上又會析出,這一般都是比較大量的樣品才會出現,是因為硅膠對樣品的吸附飽和,而樣品本身又是比較好的固體才會發生,這就應該先重結晶,得到大部分的產品後再柱分,如果不能重結晶那就不管它了,直接過就是了,樣品隨著淋洗劑流動會溶解的。

4、關於操作問題。

4.1 裝柱。

柱子下面的活塞一定不要塗潤滑劑,會被淋洗劑帶到產品中的,可以採用四氟節門的。幹法和溼法裝柱覺得沒什麼區別,只要能把柱子裝實就行。裝完的柱子應該要適度的緊密(太密了淋洗劑走的太慢),一定要均勻(不然樣品就會從一側斜著下來)。書中寫的都是不能見到氣泡,我覺得在大多數情況下有些小氣泡沒太大的影響,一加壓氣泡就全下來了。當然如果你裝的柱子總是有氣泡就說明需要多練習了。但是柱子更忌諱的是開裂,甭管豎的還是橫的,都會影響分離效果。

4.2 加樣。

用少量的溶劑溶樣品加樣,加完後將下面的活塞打開,待溶劑層下降至石英砂面時,再加少量的低極性溶劑,然後再打開活塞,如此兩三次,一般石英砂就基本是白色的了。加入淋洗劑,一開始不要加壓,等溶樣品的溶劑和樣品層有一段距離(2~4cm就夠了),再加壓,這樣避免了溶劑(如二氯甲烷等)夾帶樣品快速下行。

4.3 淋洗劑的選擇。

感覺上要使所需點在rf0.2~0.3左右的比較好。用硅膠作固定相過柱子的原理是一個吸附與解吸的平衡。所以如果樣品與硅膠的吸附比較強的話,就不容易流出。這樣就會發生,後面的點先出,而前面的點後出。這時可以採用氧化鋁作固定相。

4.4 最後的處理。

柱分後的產品,由於使用了大量的溶劑,其中的雜質也會累積到產品中,所以如果想送分析,最好用少量的溶劑洗滌一下,因為大部分的雜質是溶在溶劑裡的,一洗基本就沒了,必要時進行重結晶。另外,再過柱的時候,有時會出現氣泡,一是和使用的溶劑有關,如果是易揮發的溶劑,如乙醚、二氯甲烷等,在室溫稍高的情況下,很容易出現這種現象,因此,在室溫高的時候,可以選擇沸點較高,揮發相對小的溶劑。還有,使用混合溶劑時,使用的兩種溶劑的沸點應該相差不大,如:乙酸乙酯和石油醚(60~90),而乙醚卻要選擇30-60的石油醚。二是:不論是用帶砂板的還是塞棉花的,在裝柱之前,都要將空氣用加壓的方法將空氣排幹,這樣就可避免柱中有空氣!


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