实验一   薄层层析测定氧化铝的活度

实验二  几种金属离子的吸附柱层析

一、目的要求

通过实验要求：

（一）掌握薄层层析制板方法。

（二）了解氧化铝活度测定和薄层析操作基本技术。

二、实验原理

对层析用氧化铝活度测定，主要是利用氧化铝自身对某些偶氮染料吸附力的大小和在薄层板上展开距离来确定的。氧化铝的活度大小，一方面与其自身含水量有关，含水量往往与加热活化程度有直接关系，加热活化处理温度越高，时间越长其含水量就越少，活度也就越大，其吸附能力也就越强。反之加热活化处理温度低，时间短，其含水量多，活度也就小。

影响氧化铝活度大小另一方面原因是氧化铝对某些偶氮染料吸附强弱表现出来的，偶氮染料化合物分子结构大（分子量大）、含极性官能团少，则整个分子呈现弱极性状，其被氧化铝吸附力就小，展层时移动距离长。相反展层时移动距离就短。通常可依此原理，用测量比移值的方法来确定氧化铝的极性大小和活度级数。

三、实验材料

氧化铝（层析用、中性70～325目）；四氯化碳（重蒸馏）；对甲氧基偶氮苯；苏丹黄；苏丹红；对氨基偶氮苯；硅胶H或硅胶G；羧甲基纤维素钠（CMC–Na）；Fe(N0₃).9H₂0、Cu(N0₃).3H₂0、Co(N0₃)₂.6H₂0、层析用氧化铝、一端拉细的玻璃管、脱脂棉、蒸馏水、滴管。

四、实验内容

（一）氧化铝软板和硅胶H(G)硬板制备

1.氧化铝薄层  取层析用氧化铝（活化的），置于薄层涂布器中，调节好薄层的厚度，从玻璃板的一端推向另一端，即得均匀的薄层板。（注：干法制备的薄层厚度为0.25mm～0.5mm，一层橡皮膏布约为0.25mm）。

2.硅胶G薄层  取硅胶G 1份，置研钵中，加水约3～4份，充分研匀成稀糊状，倒入涂布器内，均匀涂布，使成为约0.25～0.5毫米厚度，表面平整均匀的薄层板，水平放置、晾干。必要时于110℃活化1～2小时。放冷后贮于干燥器中备用。一般鉴别水溶性化合或某些极性大的化合物时，所用薄层板只需在空气中晾干后，即可保存备用，勿需加热活化。

（二）氧化铝活度测定    通常采用数种偶氮染料，用薄层层析法进行测定。

1.染料试剂的配制  取苏丹黄、苏丹红、对甲氧基偶氮苯、对氮基偶氮苯各40mg，分别溶于100ml重蒸馏过的四氯化碳中。

2.实验方法

⑴制板  按上述方法制备大小约20×125px氧化铝软板一块。

⑵点样  用铅毛尖于软板下瑞62.5px处轻轻触及薄层面作起始线标记，并作3个等距离位置原点标记，然后分别用毛细管蘸取各种染料，分别点在4个原点上；点样的斑点直径不得超过12.5px。

⑶展开  将点样的软板轻轻置于预先加入重蒸馏的四氯化碳层析槽中（事先垫高层析槽的下行端），勿使展开剂与薄层板接触，盖好槽盖放置半小时以进行饱和，半小时后调换层析槽下的支撑物进行展层。当展开剂展至薄层板全长2/3时，即可取出薄层板，趁溶剂尚未挥干之际，小心吹去未展层的氧化铝粉，迅速用米尺量出前沿至原点的总长度和原点至各个色斑的长度。依以下公式计算各色斑的比移值（R_f）。

       原点至色斑的距离（cm）

R_f＝

       原点至溶剂前沿的距离（cm）

⑷结果判断  根据测量计算结果（R_f值），可从下表中查出相应活度级数，以判断该氧化铝的活性大小。

表1   氧化铝活度的Hermanek定级法

（按Brockmen和Schodder划分的活度）

偶氮染料	氧化铝活度级（Rf值）
	Ⅱ   级	Ⅲ   级	Ⅳ   级	Ⅴ   级
偶氮苯 对甲氧基偶氮苯 苏丹黄 苏丹红 对氨基偶氮苯	0.59 0.16 0.10 0.00 0.00	0.74 0.49 0.25 0.10 0.03	0.85 0.69 0.51 0.33 0.10	0.95 0.89 0.78 0.56 0.19

 

六、几种金属离子的吸附柱层析

1.取一端拉细的玻璃管一支。从广口一端塞入脱脂棉一小团，用玻棒轻轻压平。然后装入活性氧化铝250px高，边装边轻轻敲打层析管，使填装均匀。在氧化铝上面再塞入棉花一小团，用玻棒压平，即为简单层析柱。

2.沿层析柱的管壁加入含Fe^3＋、Cu^2＋、Co^2＋三种离子的混合试液10滴，待全部渗入氧化铝后，沿管壁逐滴加入蒸馏水，根据吸附剂对不同离子吸附能力强弱的差异而将该三种离子分成不向层次，观察并记录结果。

 

七、实验说明及注意事项

（一）进行活度测定时，要想得到比较理想的结果，在各步操作中都必须严格要求，点样的原点直径不应超过12.5px；展开时原点不可被展开剂淹没。

（二）展开时薄层板与层析槽底部交角应垫高20～30°角，层析槽的上行端（支撑端或顶端）与台面应垫高成30°角，以便使槽中的展开剂集中于下行端（底端）。

（三）点样量的多少，对有色化合物可直接观察，对无色化合物可预先取一块薄层板，按常规方法进行层析操作，但在点样时可分别在不同原点上点不同量的样品溶液，径展层显色之后，根据斑点的大小和颜色的深浅以确定最佳点样量。

  （四）点样工具与点样要求（薄层层析用硅胶Ｇ硬板）

⒈毛细管内径：约0.5mm。

⒉点样时，原点距离底边、距离二侧边以及点与点之间的距离均应大于37.5px。

⒊原点直径以3mm为宜。

⒋点样量以几～几十μg为宜。

⒌点样体积宜在20μl以下为宜。

 

 

                     ………………………

 

展层全板的2/3

                                      

           37.5px          ●     ●

37.5px

                   

图１   薄层板点样示意图