具有较大极性的化合物吸附较强,因而Rf值就小。因此利用化合物极性的不同,将它们分离开。
2.薄层板的制备 薄层板制备的好坏直接影响色谱的结果,薄层应尽可能的均匀而且厚度(0.25~1mm)要固定。否则展开时溶剂前沿不齐,色谱结果也不易重复。
通常先将吸附剂调成糊状物:称取约10g硅胶,加蒸馏水20mL,立即调成糊状物。如采用10g氧化铝则加蒸馏水10mL可涂3cm〓12cm三至四片,然后将调成的糊状物采用下列两种涂布方法,制成薄层板。
(1)平铺法:可将自制涂布器(如图3.2),洗净,把干净的玻璃板在涂布器中摆好,上下两边各夹一块比前者厚0.25mm的玻璃板,在涂布器槽中倒人糊状物,将徐布器自左向右推,即可将糊状物均匀地涂在玻璃板上。若无涂布器,也可用边沿光滑的不锈钢尺自左向右将糊状物刮平。
1— 吸附剂薄层 2— 涂布器 3— 玻璃夹板 4— 玻璃板 5— 玻璃夹板
图3.2 薄层涂布器
(2)倾注法:将调好的糊状物倒在玻璃板上,用手摇晃,使其表面均匀光滑。 3 薄层板的活化 将涂好的薄层板室温水平放臵晾干后,放入烘箱内加热活化,活化条件根据需要而定。硅胶板一般在烘箱中渐渐升温,维持105~110℃活化30min。氧化铝板在200~220℃烘4h可得活性Ⅱ级的薄板。150~160℃烘4h 可得活性Ⅲ~Ⅳ级的薄板。 薄板的活性与含水量有关,其活性随含水量的增加而下降。
氧化铝板活性的测定:将偶氮苯30mg,对甲氧基偶氮苯、苏丹黄(1)、苏丹红(1)和对氨基偶氮苯各20mg。溶于50mL无水四氯化碳中,以毛细管吸取少量溶液滴加在氧化铝薄板上,用无水四氯化碳展开,测定各染料的位臵,算出比移位,根据表3.1所列的各染料的比移值确定其活性等级:
表3.1 氧化铝活性与各偶氮染料比移值的关系 活性级别 勃劳克曼活性级的Rf值 偶氮染料 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 偶氮苯 0.59 0.74 0.85 0.95 对甲氧基偶氮苯 0.16 0.49 0.69 0.89
苏丹黄 0.01 0.25 0.57 0.78 苏丹红 0 0.10 0.33 0.56 对氨基偶氮苯 0 0.03 0.08 0.19 硅胶板活性的测定:取对二甲氨基偶氮苯、靛酚蓝和苏丹红三种染料各10mg,溶于1mL氯仿中,将此混合液滴于薄层上,用正己烷—乙酸乙酯(体积比9:1)展开。若能将三种染料分开,并且按比移值对二甲氨基偶氮苯、靛酚蓝、苏丹红的顺序递减,则和B级氧化铝的活性相当。
薄层色谱在灵敏、快速、准确方面均比纸色谱优越。在显色方面,纸色谱法所用的显色剂都可用于薄层色谱法。此外薄层色谱法中还可使用一些腐蚀性的显
色剂如浓硫酸等,而在纸色谱中却不能使用。但薄层色谱法也有其不足之处,如在操作上不如纸色谱简便,色层板不易保存。 三、操作步骤
⑴ 硅胶G板的制备
取20cm〓5cm左右的玻璃片2块,洗净,晾干。
在一洗净的研钵中,放入约10~15g硅胶G,加入15~20mL蒸馏水,研磨,调成糊状。用牛角匙将此糊状物倾倒于上述玻璃片上,用食指和拇指拿住玻璃片,做前后、左右振摇摆动,使流动的糊状物均匀地铺在载玻片上(2)。将已涂好硅胶G的薄层板放臵在水平的长玻璃片上,室温放臵半小时后,移入烘箱,缓慢升温至110℃,恒温半小时。取出稍冷放人干燥器中备用。 ⑵ 点样
在小试管中,分别取少量0.5%~1%苏丹红、苏丹黄、偶氮苯的氯仿溶液及以上三个样品的混合溶液为试样。
离薄层板一端约1cm处,用铅笔轻轻画一直线。取管口平整的毛细管,插入试样溶液中,注意毛细管必须专用,不可弄混,于画线处轻轻点样(3)。每块板可点样4个。先点纯试样,再点混合试样。晾干、备用。 ⑶ 展开
以体积比9:1的正庚烷与乙酸乙酯为展开剂,倒入层析缸(或大的广口瓶),加入展开剂的高度不超过1cm。将点好样的薄层板小心放人层析缸中,点样一端朝下,浸入展开剂约0.5cm,盖好瓶盖,观察展开剂前沿上升到一定高度时取出,尽快在展开剂的前沿画出标记,晾干,观察混合试样斑点出现的位臵及相应样品斑点是否相符。
本实验约需4~5h。
注释
⑴
CH3CH3HONNNN
苏丹红的结构{1-[4-(2-甲苯基偶氮)-2-甲苯基偶氮]基-2-萘酚}
HONN
苏丹黄的结构[1-(苯基偶氮)基-2-萘酚]
⑵要求制板厚薄均匀,须将物料调稀点。制硅胶板更是如此,糊状物稠了难铺均匀。倒料多少要合适,一次做成为好。
⑶ 点样时,毛细管刚接触薄板即可。点样过量影响分离效果。点与点之间
应相距1cm左右。
⑷ 展开剂不超过点样线。
⑸ 取出薄板应立即在展开剂前沿画出标记,如不注意,展开剂挥发后,无法确定其上升的高度。也可先画出前沿,待展开剂到达立即取出。
思考题
⑴ 如何利用Rf值来签定化台物?
⑵ 展开剂的高度超过点样线,对薄层色谱有什么影响?
实验四、氧瓶法鉴定氮、硫、氟、磷
一、实验目的
⑴ 了解的元素定性分析意义和原理; ⑵ 氧瓶法的实验操作。 二、实验原理
氧瓶法是使有机物试样在充满氧气的燃烧瓶中燃烧氧化分解,并被瓶中的吸收液所吸收,然后选用适当的试剂和方法来分别鉴定各种元素。
O2, Pt 燃烧NO2-, NO3-, SO42-, PO43-, X-...有机化合物(C,H,N,S,X,P...)吸收瓶三、操作步骤
1、试样制备
试样 取样: 取少许待分析的试样,按上图用定量滤纸包好,紧紧夹在锥形瓶(500ml)的铂金丝上,瓶里加8ml2%NaOH和4滴H2O2。
点燃和燃烧:将氧气管插入瓶里尽量接近吸收液液面,通气60s,点燃滤纸尾部插入瓶中,倾倒瓶并握紧瓶塞,燃烧完后直立该瓶。
吸收:振荡锥形瓶直至瓶内烟雾完全消失,再煮沸数分钟以除去过量的H2O22、元素鉴定
1)氮的鉴定:试管中+2滴试液←用3mol/L硫酸酸化+数克Na2SO3(S)→泌析出上层清夜+16滴二苯胺,观察颜色。
HN二苯胺(无色)HNO3HNO3HNNH
NN(蓝色)
2)硫的鉴定 (A)玫瑰红酸银法:取1小块滤纸,在上面滴1滴0.1%硝酸钡,出现湿斑点;在斑点上滴1滴新配0.1%玫瑰红酸钠,斑点变为棕红色。为防止过量玫瑰红酸钠存在,在斑点上再滴加2滴0.1%硝酸钡,用清水洗去过量的钡离子,烘干,剪下斑点。在斑点上滴1滴0.5%AgNO3,斑点颜色应无变化。滴1滴用醋酸酸化过的试液,观察斑点颜色。
OOONa+OONaO玫瑰红酸钠(黄色溶液)OOOAg2Ag+OOAgO玫瑰红酸银(蓝色沉淀)OBa2+OOOOOBa+2Na+O玫瑰红酸钡(棕红色沉淀)SO42-OOOOO
(B)硫酸钡-高锰酸钾法: 点滴板上+3滴试样+1滴饱和高锰酸钾混合,取1滴混合液滴在浸有BaCl2的干滤纸上,在70~80℃下烘7~8min,在清水中漂洗1min(除去过量BaCl2),将滤纸丢入盛有0.5mol/L草酸液中。若有SO42-存在,滤纸上会有什么颜色?
3)氟的鉴定:试管中+10滴试液+3滴浓HCl,摇动试管,再加2~3滴锆-茜素溶液,观察颜色变化。
Zr(Aliz) + 6F-红紫色(ZrF6)2- + 4 AlizOOHOH黄色Aliz =O
4)磷的鉴定:试管中+2滴试液+少许固体硝酸铵+10滴钼酸铵,用水浴加热(40~50℃),静止片刻,观察现象。
8PO43- + 12 (NH4)2MoO4 + 24H+8(NH4)3PO4 .12MoO3 .6H2O + 6H2O思考题
1)试样燃烧吸收后为什么要煮沸除去过量的H2O2?
2)在鉴定硫的A法中,为什么要防止有过量的玫瑰红酸钠存在?