分離分析期末總結(jié)

1、第二章沉淀分離法是利用沉淀反應(yīng)，有選擇性的在試料溶液中加入沉淀劑，使某一成分以一定組成的固相析出，經(jīng)過濾而與液相分離的方法。沉淀分離法理論依據(jù)是沉淀溶解平衡的原理。絮凝處理的對象主要是膠體以及接近膠體的細(xì)小懸浮物。 第三章萃取過程的本質(zhì)是將物質(zhì)由親水性轉(zhuǎn)化為疏水性的過程。b=1，即DA=DB， 兩種組分不能或難以萃取分離。 b>1，即DA > DB，兩種組分可用萃取分離，且b值越 大，分離效果越好。b<1，即DA < DB，表明兩種組分可用萃取分離，且b 值越小，分離效果越好。實(shí)現(xiàn)A與B的一次萃取完全分離，應(yīng)選擇或控制萃取條件，使得DA102，DB10-2。聚合物的不相

2、溶性：兩種聚合物分子間有斥力存在（某種分子希望在它周圍的分子系同種分子而非異種分子)，達(dá)到平衡后，就有可能分成兩相，兩種聚合物分別進(jìn)入到一相。超臨界流體(Supercritical Fluid，簡稱SCF)：在臨界溫度和臨界壓力以上的流體，流體性質(zhì)介于氣體和液體之間。其密度和溶解能力類似液體，而遷移性和傳質(zhì)性類似于可壓縮氣體。超臨界流體萃取的流程影響超臨界流體萃取效果的因素有： 1）萃取條件：包括壓力、溫度、時(shí)間、溶劑及流量等； 2）原料的性質(zhì)：如顆粒大小、水分含量、組分的極性等； 3）萃取劑的種類萃取過程的影響因素：時(shí)間:適宜的時(shí)間，會提高提取效率。萃取劑流量:一定時(shí)，萃取時(shí)間越長，收率越高

3、。物料性質(zhì)-粒度：物料的粒度越小，擴(kuò)散程度越短，有利于SCF向物料內(nèi)部遷移，增加了傳質(zhì)效果，但物料粉碎過細(xì)會增加表面流動阻力反而不利于萃取 物料性質(zhì)-水分：萃取劑：在超臨界流體中加入夾帶劑，可以改變?nèi)苜|(zhì)的溶解度，以及超臨界流體的選擇性。如甲醇，乙醇(夾帶劑）等。 第四章色層分析法是由流動相，帶著被分離的物質(zhì)流經(jīng)固定相，在移動過程中，各種溶質(zhì)受到固定相不同程度的作用，從而使試樣中的各種組分分離。分類：按照流動相狀態(tài)分類根據(jù)分離的原理分類吸附層析 混合物隨流動相通過吸附劑組成的固定相時(shí)，在固定相和流動相作用下發(fā)生吸附、脫附、再吸附、再脫附的反復(fù)過程，由吸附劑對不同物質(zhì)的不同吸附力而使混合物分離的方

4、法分配系數(shù)KD作用力：非極性或弱極性有機(jī)物:范德華力，吸附較弱；極性有機(jī)物:偶極力或氫鍵作用，有時(shí)還有成鹽作用。作用的強(qiáng)度依次為： 成鹽作用 > 配位作用 > 氫鍵作用 > 偶極作用 > 范德華力作用。 有機(jī)物的極性越強(qiáng)，在氧化鋁等上的吸附越強(qiáng)。吸附劑選擇根據(jù)吸附劑和被吸附物質(zhì)理化性質(zhì)：極性強(qiáng)的吸附劑易吸附極性強(qiáng)的物質(zhì)、非極性的吸附劑易吸附非極性的物質(zhì)。為了便于解吸附，分離弱極性的組分選用極性強(qiáng)的吸附劑，分離極性較強(qiáng)的組分應(yīng)選用極性小的吸附劑硅膠： 活化：在加熱min活化 不同形式（H/G/F） 粘合劑（煅石膏：牢度差，不能用于分離無機(jī)物；羧甲基纖維素：牢度好，不能用腐

5、蝕性顯色劑；淀粉：不能用于分離有機(jī)物）氧化鋁 ：l2O3可分為中性、酸性、堿性三種。中性氧化鋁適用于醛、酮、酯、內(nèi)酯化合物及某些苷的分離；酸性氧化鋁適用于酸性化合物；堿性l2O3適用于分離堿性化合物。3）羥基磷灰石4）聚酰胺5）吸附樹脂流動相及其選擇流動相一般指洗脫吸附柱的溶液,它需要滿足以下要求:穩(wěn)定性好,粘度?。?.40.5）×10-3Pa·s,易于分離,易于洗脫所分離組分。 分配層析原理：分配層析是根據(jù)欲分離組分在兩種互不混溶溶劑間溶解度或分配系數(shù)的差異來實(shí)現(xiàn)的，其過程相當(dāng)于連續(xù)性的溶劑抽提分配系數(shù)Kd=Cs/Cm分配層析固定相是通過吸附或鍵合作用于載體上。常用的載體

6、應(yīng)符合以下要求： 具有多孔結(jié)構(gòu)，能保留較多的固定相，并且吸附或鍵合固定相能力較強(qiáng)，以防在洗脫過程中被流動相帶走。載體有良好的化學(xué)惰性。良好的物理化學(xué)惰性。價(jià)格低廉，使用方便。 分配層析中常用的載體有如下幾種：硅膠：在分配層析中用作載體的硅膠一般在80左右活化，使其表面殘留一定量的水分作固定相。纖維素：流動相及其選擇分配柱層析中的流動相一般是與水不相混溶的有機(jī)溶劑如正丁醇、正戊醇等。為了防止層析過程中流動相把吸附于擔(dān)體上的少量水分帶走，流動相應(yīng)預(yù)先以水飽和。為了防止某些被分離組分的離解，流動相應(yīng)加入醋酸、氨水等弱酸、弱堿。 分配層析展開劑選擇選擇各組分溶解度相差大的溶劑正相層析（固定相極性大于流

7、動相極性）水溶性樣品，極性固定相，非極性展開劑反相層析（固定相極性小于流動相極性）親脂性樣品，非極性固定相，極性展開劑 根據(jù)例子分析某層析分離是否屬于分配層析，是正相還是反相親和層析：生物大分子具有與其相應(yīng)的專一分子可逆結(jié)合的特性，親和層析利用底物，抗體和抗原等之間的特異性親和力來選擇分離的。1）配體的選擇：作為親和層析的配體須具備3個(gè)條件：在一定的條件下，與純化的物質(zhì)進(jìn)行專一性結(jié)合而且具有較強(qiáng)的親和力。 配體和生物大分子結(jié)合后,在一定的條件下又能解離,而且無損于生物大分子活性。配體具有與基質(zhì)連接的化學(xué)基團(tuán)2）基質(zhì)的選擇：不溶于水又具有高度的親水性；化學(xué)惰性,極低的非特異性吸附,如物理吸附,離

8、子交換等；有較好的物理和化學(xué)的穩(wěn)定性；具有足夠數(shù)量的化學(xué)基團(tuán),經(jīng)化學(xué)方法活化后,易和配體結(jié)合；具有稀松的多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)親和吸附劑的制備：（1）基質(zhì)的活化；（2）讓配體與活化的基質(zhì)進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)，形成共價(jià)鍵，從而使配體接到基質(zhì)上。 親和吸附劑中“手臂”：為了減少載體的立體障礙，增加配基的活動度，往往在配基與載體之間連接一個(gè)具有適當(dāng)比度的“手臂”凝膠層析：混合物隨流動相經(jīng)過凝膠層析柱時(shí)，由于各組分流經(jīng)體積的差異，使不同分子量的組分得以分離的層析方法。原理：當(dāng)具有一定分子量分布的高聚物溶液從柱中通過時(shí)，較小的分子在柱中停留時(shí)間比大分子停留的時(shí)間要長，于是樣品各組分即按分子大小順序而分開，最先淋出的是最大

9、的分子1、比孔穴孔徑大的分子不能擴(kuò)散到孔穴內(nèi)部，完全被排阻在孔外，只能在凝膠顆粒外的空間隨流動相向下流動，它們經(jīng)歷的流程短，流動速度快，所以首先流出； 2、較小的分子則可以完全滲透進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部，經(jīng)歷的流程長，流動速度慢，所以最后流出； 3、分子大小介于二者之間的分子在流動中部分滲透，滲透的程度取決于它們分子的大小，所以它們流出的時(shí)間介于二者之間。凝膠的選擇和處理（一）凝膠的選擇 選擇適宜的凝膠是取得良好分離效果的最根本的保證。選取何種凝膠及其型號、粒度，一方面要考慮凝膠的性質(zhì)（種類、型號、粒度），包括凝膠的分離范圍（滲入限與排阻限）還有它的理化穩(wěn)定性、強(qiáng)度、非特異吸附性質(zhì)等；另一方面還要注

10、意到分離目的和樣品的性質(zhì)。類分離：分開樣品中分子量懸殊的“較大分子組”和“較小分子組”兩類物質(zhì)分級分離：分開分子量不很懸殊的大分子物質(zhì)二、凝膠層析柱的設(shè)計(jì)和制備一）層析柱的選擇層析柱長度與直徑的比值稱作“柱比”。對于類分離，柱床體積一般為樣品溶液體積的5倍，柱比5:1到10:1即可。對于分級分離，則要求柱床體積大于樣品體積25倍以上，甚至多達(dá)100倍。柱比在25至100之間。（二）凝膠柱的裝填常用的支持物有棉花、玻璃纖維、玻璃珠、垂熔玻璃等。空柱中應(yīng)留約1/5的水或溶劑。不斷攪拌下使膠粒均勻沉降，使不發(fā)生凝膠分層和膠面傾斜（三）凝膠床的檢查和維護(hù)觀察有無凝膠分層、溝流和氣泡等現(xiàn)象。有色物質(zhì)溶液

11、過柱，觀察柱床有無溝流，色帶是否平整。檢查物質(zhì)為藍(lán)色葡聚糖。凝膠層析的特點(diǎn)：（1）凝膠層析操作簡便，所需設(shè)備簡單。（2）分離效果較好，重復(fù)性高。（3）分離條件緩和。（4）應(yīng)用廣泛。（5）分辨率不高，分離操作較慢。三、凝膠層析操作（一）樣品和加樣（二）洗脫與收集：1、洗脫劑。2、流速（操作壓、型號、粒度）3、分部收集器。（三）凝膠柱的再生:1、反沖。2、重新裝柱。薄層層析法及其實(shí)驗(yàn)技術(shù)：比移值：2)分離度Rs：一對斑點(diǎn)層析時(shí)移動距離的差值與兩個(gè)斑點(diǎn)底寬和的比值的2倍薄層層析固定相選擇原則：1、何種層析(吸附、分配、親和、凝膠）2、 被分離組分性質(zhì)（極性、離子、分子大小等）3、吸附劑吸附性能強(qiáng)弱薄

12、層層析展開劑選擇原則：吸附層析：1.展開劑對被分離組分有一定的溶解度2.展開劑對被分離組分有適當(dāng)?shù)挠H和力3.展開劑極性一般比被分離物質(zhì)的極性略小分配層析：展開劑選擇各組分溶解度相差大的溶劑操作流程：點(diǎn)樣；展開；顯色；定性；定量三角圖形法微量圓環(huán)技術(shù)展開方式：上行展開 下行展開 徑向展開 多次展開 連續(xù)展開 雙向展開 程序控制多次展開法 邊緣效應(yīng)：特征，應(yīng)如何解決柱色譜分離法一、層析劑用于色譜分離技術(shù)中的固定相或分離介質(zhì)，總稱為層析劑。由基質(zhì)和表面活性官能團(tuán)（或活動中心）組成?；|(zhì)為化學(xué)惰性物質(zhì)。無機(jī)基質(zhì)層析劑包括：氧化鋁、硅膠、活性炭、膨潤土、磷酸鈣(凝膠型和晶型)、氧化鈦和氫氧化鋅凝膠等。-

13、 有機(jī)基質(zhì)層析劑有：瓊脂糖、葡聚糖、纖維素和聚丙烯酰胺層析劑應(yīng)具有下列特性：不同的分離目的需要不同的分離材料，生物產(chǎn)品所需固定相或?qū)游鰟?yīng)具有下列特性：1、不溶于流動相，且具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度；能經(jīng)受使用、清洗和再生時(shí)的各種環(huán)境條件；對于生物活性物質(zhì)的分離，還必須能耐受生物降解作用。2、具有較大的表面積和孔隙度，且粒度、孔徑分布均勻。3、有較高的回收率和負(fù)載量。4、具有較好的熱穩(wěn)定性。5、無毒性，不引起產(chǎn)物變性、失活。6、成本較低，價(jià)格合理。裝置：蠕動泵 、層析柱 、檢測器、流分收集器柱操作：1.裝柱：均勻，無氣泡（2）平衡（3）上樣（4）洗滌（5）洗脫（6）清洗與再生洗脫方法1.洗

14、脫展開法：此法是展開操作中應(yīng)用最廣的一種方法。操作時(shí)，先將樣品輸入色譜柱，隨即加入一種不與固定相發(fā)生作用的溶劑或幾種溶劑的混合物作為流動相沖洗。在洗脫過程中，各組分因與固定相的作用力不同而分離，并隨溶劑向下移動，最后有順序地全部流出色譜柱。恒定洗脫分步洗脫梯度洗脫2.前沿分析法：在前沿分析法中，樣品溶液不是作為一部分進(jìn)入色譜柱，而是連續(xù)不斷地輸入色譜柱，即樣品溶液本身起流動相的作用。當(dāng)溶液通過固定相時(shí)，不同組分根據(jù)與固定相作用力強(qiáng)弱不同，產(chǎn)生不同的移動速率。但此法適合于在產(chǎn)品的精制中除去痕量雜質(zhì)。前沿分析法的一個(gè)顯著特點(diǎn)是分離過程中樣品溶液本身就是流動相，組分的濃度不會像洗脫展開中那樣逐漸稀釋

15、3.置換展開法紙層析分配層析：67%鍵合水濾紙要求： 物理性狀均勻展開速率均勻；一定的機(jī)械強(qiáng)度防變形；一定的純度，定性灰分<0.1%，定量灰分<0.05%; 厚薄、纖維松緊、縱橫向； 前處理展開劑 Rf：0.050.85，Rf>0.05； 不與被分離組分反應(yīng)； 層析點(diǎn)圓整；不選高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑，影響展開后干燥第五章利用離子交換劑與溶液中的離子發(fā)生交換反應(yīng)進(jìn)行分離的方法稱為離子交換分離法離子交換樹脂的基本類型：按孔隙結(jié)構(gòu)分類 ：凝膠型和大孔型兩種。 按化學(xué)活性基團(tuán)：區(qū)分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類。 陽離子樹脂又分為強(qiáng)酸性和弱酸性兩類。 陰離子樹脂又分為強(qiáng)堿性和弱堿性兩類離子交

16、換劑的基質(zhì)都是通過交聯(lián)劑交聯(lián)而制成多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的基質(zhì)，然后再引入親水性官能團(tuán)，在離子交換劑中含有交聯(lián)劑的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)稱為交聯(lián)度離子交換容量：離子交換容量通常以每克干樹脂或每毫升濕樹脂上可交換的物質(zhì)的量表示，單位為mmol/g干樹脂，mmol/mL濕樹脂。總交換容量和有效交換容量 分配系數(shù)D：某離子Bn+和離子交換劑進(jìn)行交換反應(yīng)達(dá)到平衡后， Bn+ 離子在離子交換劑相濃度和液相中濃度之比值稱為該離子的分配系數(shù)分離因子 ：兩種離子的分配系數(shù)之比 交換的選擇性：離子半徑 ：弱酸性陽離子交換劑中交換基團(tuán)上的靜電場引力強(qiáng)，它將和水分子競爭陽離子，結(jié)果它從水合離子中奪取陽離子并與之結(jié)合,離子裸半徑最小的離子

17、結(jié)合能最大,離子交換親和力最大離子化合價(jià)： 離子交換劑與各種水合離子的結(jié)合力是與離子的電荷量成正比，所以，離子所帶電荷增加，親和力強(qiáng)，離子交換劑的選擇性高。離子交換劑的交聯(lián)度： 當(dāng)交聯(lián)度增加時(shí)，離子交換劑的膨脹度降低，水的含量也降低。結(jié)果，離子交換劑相的濃度增加。 對于無機(jī)離子交換，當(dāng)交聯(lián)度增加時(shí)，使平衡常數(shù)k增大，選擇性提高。 對于有機(jī)離子交換，對交聯(lián)度較低的離子交換劑具有正常的親和力順序，但是，對交聯(lián)度高的交換劑，由于空間位阻作用，這種順序就反轉(zhuǎn)過來。 離子交換劑與樣品的分子間力 ： 某種離子與離子交換劑的活性基團(tuán)形成分子間力的能力越強(qiáng)，這種離子對離子交換劑的親和力也越強(qiáng)，選擇性高。影響離

18、子交換速度的因素：離子交換劑的粒度 ：交換劑顆粒愈小，膜擴(kuò)散和顆粒擴(kuò)散就愈快離子交換劑的交聯(lián)度低交聯(lián)度的離子交換劑在水中易于溶脹，交換劑內(nèi)部通路大，內(nèi)擴(kuò)散系數(shù)較大，可提高交換速率。離子的種類 :高價(jià)離子由于所受到的交換劑網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中固定離子靜電引力較大，行動受到阻礙，內(nèi)擴(kuò)散變慢；水合程度高的離子或體積較大的離子，內(nèi)擴(kuò)散速率慢； 在低濃度溶液中，外擴(kuò)散是起決定作用的因素，離子水合程度增加，離子價(jià)數(shù)增加都使外擴(kuò)散系數(shù)變小，交換過程變慢，其影響不如內(nèi)擴(kuò)散明顯外界條件:在一定溶液濃度下，交換速率由外部擴(kuò)散控制，加大溶液濃度，交換速率逐漸轉(zhuǎn)向內(nèi)部擴(kuò)散控制，與外部溶液濃度無關(guān)。升高溫度可使內(nèi)外擴(kuò)散系數(shù)迅速增

19、大，從而使交換過程變快.攪拌可使樹脂顆粒表面的靜止液膜層變薄，使外擴(kuò)散變快。離子交換劑的選擇：1）陰陽離子交換劑的選擇（2）不同離子型交換劑的選擇（3）強(qiáng)弱離子交換劑的選擇（4）不同基質(zhì)離子交換劑的選擇（5）不同粒度離子交換劑粒選擇 洗脫展開技術(shù)：當(dāng)交界層底部到達(dá)交換層底部的這一點(diǎn)稱為始漏點(diǎn)。此時(shí)的交換量為始漏量 影響始漏量的因素：離子交換親和力大，交界層較薄，始漏量較大；交換劑顆粒較細(xì)，交換速度快，交換過程達(dá)到平衡較快，始漏量較大；溫度較高，使交換作用進(jìn)行較快，始漏量較大。 第六章電泳法原理：電泳法就是利用質(zhì)點(diǎn)在直流電場中遷移率的不同來進(jìn)行分離的。影響電泳分離的因素：1、顆粒性質(zhì)2、介質(zhì)的p

20、H值3、緩沖溶液的離子強(qiáng)度4、電場 5、電滲： 溶液相對于支持介質(zhì)的移動現(xiàn)象稱為電滲。支持介質(zhì)上的帶電基團(tuán)如羧基、磺酸基等，在中性或堿性緩沖溶液中將電離而帶負(fù)電荷，常會吸附溶液中的正離子。于是在其附近就形成帶正電荷的水層。在電場作用下，這種水層會向負(fù)極移動。反之，若支持物的離子基團(tuán)吸附溶液中的負(fù)離子，則溶液層會向正極移動。反之，若支持物的離子基團(tuán)吸附溶液中的負(fù)離子，則溶液層會向正極移動聚丙烯酰胺凝膠電泳（PAGE）：是以聚丙烯酰胺凝膠作為支持介質(zhì)的一種電泳方法電荷效應(yīng)（電泳物所帶電荷的差異性）分子篩效應(yīng)（凝膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)及電泳物的 大小形狀不同所致）濃縮效應(yīng)(兩段式)毛細(xì)管電泳(HPCE)：以高壓電場為驅(qū)動力,以毛細(xì)管為分離通道,依據(jù)樣品中各組分之間淌度和分配行為上的差異而實(shí)現(xiàn)分離的一類液相分離技術(shù)。2)  電滲 在高電壓作用下，雙電層中的水合陽離子引