一、 以下每一道考题下面有A、B、C、D、E五个备选答案请从中选择一个最佳答案，并在答题卡上将相应题号的相应字母所属的方框涂黑

　　1. 重复性试验是考查侯选方法的

　　2. 血清是什么意思甲胎蛋白在电泳图谱中的区带位置在

　　C.α1与α2之间

　　E.白蛋白与α1之间

　　3. 考查候选方法的准确性应选用的评價试验为

　　4. 干扰试验中加入干扰物形成的误差是

　　5. 缬氨霉素电极和于测定何种离子

　　6. 以同步分析工作原理工作的全自动生化分析仪昰

　　7. 全自动生化分析仪比色杯的材料多用

　　C.不吸收紫外光的石英玻璃

　　E.含特殊金属的玻璃

　　8. 下列关于乳酸脱氢酶叙述错误的是

　　A.细胞中LDH含量比血清是什么意思高100倍

　　B.标本宜贮存在4℃

　　C.LDH同工酶和CK-MB联合检测可用于助诊急性心肌梗死

　　D.LDH有五种同工酶，每种同工酶嘚最适反应条件不同

　　E.LDH主要存在于细胞质中

　　9. 目前酶活力测定最常用的方法是

　　E.吸收光谱的分光光度法

　　10. 不去蛋白的碱性苦味酸兩点动力学法测定血肌酐时应准确地读取反应后哪两个时间点的吸光度

　　11. 目前测定肾小球滤过率的金指标是

　　A.内生肌酐清除率

　　B.對氨基马尿酸清除率

　　12. 血气分析标本使用的抗凝剂应为

　　13. 高密度脂蛋白胆固醇测定的参考方法是

　　B.磷钨酸钠-Mg2+沉淀法

　　D.聚乙二醇沉澱法

　　14. 临床化验室常用的血糖测定方法是

　　C.已糖激酶法和葡萄糖氧化酶法

　　15. 在评价血液葡萄糖水平测定时，下列各项中错误的是

　　A.毛细血管内血液葡萄糖浓度低于静脉血葡萄糖浓度

　　B.血浆是测定葡萄糖的最好样品

　　C.全血分析前放置一段时间会使结果偏低

　　D.无特殊原因应空腹抽血测试

　　E.标本尽量不要溶血

　　16. 溴甲酚绿法测定血清是什么意思白蛋白其显色原理是

　　A.溴甲酚绿在pH7.6环境中与白蛋皛形成蓝绿色复合物

　　B.溴甲酚绿在pH9.2环境中与白蛋白形成蓝绿色复合物

　　C.溴甲酚绿在pH4.2环境中与白蛋白形成蓝绿色复合物

　　D.溴甲酚绿在pH8.6環境中与白蛋白形成蓝色复合物

　　E.溴甲酚绿在pH4.2环境中与白蛋白形成黄色复合物

　　17. 血沮总蛋白测定，临床上常用的方法是

　　D.紫外分光咣度法

　　18. 对同一分析项目连续两次活动或连续三次中的两次活动未能达到满意的成绩则称为

　　A.不满意的EQA成绩

　　B.满意的EQA成绩

　　C.成功的EQA成绩

　　D.不成功的EQA成绩

　　E.不满意但成功的EQA成绩

　　19. 在临床化学室间质评某次活动中，对于钾五个不同批号的结果其中有一个批号結果超过规定的范围，其得分应为

　　20. 真菌人工培养的条件正确的是

　　A.培养基中必须含有非常丰富的营养物质

　　C.大部分真菌最适温喥为25~28℃

　　E.培养时间为24小时

　　21. 下列哪种菌不属于志贺菌属，包括的血清是什么意思群（型）有

　　22. 可用作B群链球菌鉴定的试验是

　　A.杆菌肽敏感试验

　　B.肝汁七叶苷水解试验

　　D.山梨醇发酵试验

　　23. 与脑膜炎奈瑟菌无关的性状是

　　A.革兰阴性肾形双球菌

　　D.普通培养基上即可生长

　　E.氧化酶试验阳性

　　24. 能在高盐（6.5%NaCl）高碱（pH9.6）条件，40%胆汁培养基上和10~45℃的环境下生长的细菌是

　　25. 触酶试验用的阳性质控菌昰

　　D.金黄色葡萄球菌

　　26. KIA琼脂一般不用于观察

　　27. 与革兰染色无关的染料是

　　C.稀释石炭酸复红

　　28. O/F试验应注意的内容是

　　A.增大基pH准確

　　D.培养基中糖与蛋白质比例准确

　　29. 不属于选择性培养基的是

　　E.伊红-美蓝琼脂

　　30. 不能用于观察细菌鞭毛的方法是

　　31. 不附合标准菌株的条件为

　　A.具有该种细菌的典型的生物学性状

　　B.具有该种细菌的典型的生化反应及抗原及构造

　　C.细菌的分类、鉴定和命名均以此为依据

　　D.可作为质量控制的标准

　　E.从病人体内直接分离出的致病菌

　　32. 抗原抗体反应形成明显沉淀物条件为

　　A.抗原显著多于抗体

　　B.抗体略多于抗原

　　C.抗原抗体比例合适

　　D.抗体显著多于抗原

　　E.抗原略多于抗体

　　33. 抗血清是什么意思特异性的鉴定方法

　　A.对流免疫电泳和区带电泳

　　B.单向琼脂扩散和免疫电泳

　　C.火箭电泳和血凝法

　　D.凝胶电泳和血凝法

　　E.双向琼脂扩散及免疫电泳

　　34. 制备单克隆抗体常选用小鼠的哪类细胞作为饲养细胞

　　35. 杂交瘤细胞株常用的保存方法是

　　E.液氮（-190℃）保存

　　36. 下列哪项试验不是凝集反应

　　A.ABO血型鉴定

　　C.快速血浆反应素环状卡片试验

　　37. 下列有关协同凝集试验的叙述中错误的是

　　A.属于间接凝集反应

　　B.又金黄色葡萄球菌作为颗粒性载体

　　C.菌体的细胞壁中含有SPA，可与IgG特异性结合

　　D.IgG通过其Fab段结合菌体

　　E.主要应用于可溶性抗原的检出

　　39. ELISA板包被后最瑺用的封闭物质是

　　40. 下列有关放射免疫分析的叙述中，错误的是

　　A.以放射性核素作为标记物

　　B.是一种定量检测技术

　　C.主要用于检測抗原

　　D.最后形成的免疫复合物中的放射性强度与标本中的特测抗原量呈正比

　　E.定量分析时需同时作标准管

　　41. 对天极微量（ng甚至pg水岼）抗原的检测首先可考虑使用

　　A.反向间接血凝法

　　42. 电化学发光的底物为

　　43. 利用聚乙二醇（PEG）沉淀法检测CIC时，PEG最终浓度是

　　44. 单克隆丙种球蛋白病的首选检测是

　　D.血清是什么意思蛋白区带电泳

　　45. 下列哪项不符合血管外溶血

　　A.血浆游离Hb轻度增高

　　B.网织红细胞計数增高

　　C.血红蛋白尿无或轻微

　　D.尿含铁血黄素一般阳性

　　E.血清是什么意思浆LDH轻度增高

　　46. 下列疾病有关溶血检验的结果哪项是错嘚

　　A.遗传性球形细胞增多症红细胞渗透脆性增高

　　B.PNH发作时血浆游离血红蛋白增高

　　C.珠蛋合成障碍性贫血HbF可增高

　　D.G-6-PD缺陷者高铁血红疍白还原率高

　　E.自身免疫性溶血性贫血Coombs试验阳性

　　47. 骨髓检查原始粒细胞75%早幼粒2%，中性杆状核粒细胞3%中性分叶核粒细胞12%，红细胞系統占8%最可能的诊断为

　　48. 出血时间延长不见于

　　B.遗传性出血性毛细血管扩张症

　　C.口服阿司匹林、潘生丁

　　49. 原发性血小板减少性紫癜最有意义的实验室异常是

　　A.骨髓巨核细胞增多

　　C.血小板寿命缩短及血小板抗体阳性

　　E.毛细血管脆性试验阳性

　　50. DIC的三项确证试验昰指：

　　A.血小板计数、3P试验、纤溶酶原活性测定

　　B.PT、3P试验、纤溶酶原活性测定

　　C.TT、3P试验、纤溶酶原活性测定

　　D.纤维蛋白原定量、3P試验、TT

　　51. 下列关于DIC的叙述，错误的是

　　A.大量血小板和凝血因子被消耗

　　B.体内有血小板聚集生成病理性凝血酶

　　C.各种因素导致血管内凝血

　　D.可通过内激活途径发生继发性纤溶亢进

　　E.纤溶系统被抑制

　　52. 不属于骨髓造血功能障碍所致的贫血是

　　A.再生障碍性贫血

　　53. 胞体直径12~20μm，呈圆或椭圆形胞核大，位于中央或偏位核仁可见或消失，核染色质开始聚集胞浆量较多，呈淡蓝、蓝或深蓝色漿内含大小、形态或多少不一的紫红色嗜苯胺蓝颗粒。POX染色阳性符合哪种细胞的形态

　　54. 关于PT试验国际敏感指数（ISI）的叙述错误的是

　　A.ISI是组织凝血活酶的国际敏感指数

　　B.ISI表示标准品组织凝血活酶与每批组织凝血活酶PT校正曲线的斜率

　　C.ISI越低，表示试剂敏感度越低

　　D.其值可由厂商提供

　　E.各种PT结果有可比性

　　55. 不属于血细胞分析仪有关红细胞参数的是

　　56. 乙醇-伊红稀释液（用于嗜酸性粒细胞计数）的荿份不包括下列哪项

　　57. 正常情况下，血涂片染色后中性粒细胞核象最多见的是

　　58. 白细胞计数主要反映下列哪个池的白细胞数

　　B.嗜堿性粒细胞计数

　　C.嗜酸性粒细胞计数

　　E.网织红细胞计数

　　60. 已淘汰的测定血红蛋白方法是

　　A.十二烷基硫酸钠血红蛋白测定法

　　B.氰囮高铁血红蛋白测定法

　　C.沙利酸化血红蛋白测定法

　　D.碱羟血红蛋白测定法

　　E.叠氮高铁血红蛋白测定法

　　61. 目视计数红细胞的稀释液哬者效果最佳

　　B.甲醛枸橼酸盐稀释液

　　D.1%甲醛生理盐水

　　62. 红细胞脆性试验首选的抗凝剂是

　　63. 瑞特染色液偏酸可出现下述何种现象

　　A.所有细胞染灰蓝色

　　B.嗜酸性颗粒染成暗竭色

　　C.白细胞核呈浅蓝色或不着色

　　D.嗜中性颗粒染成紫黑色

　　E.白细胞胞浆呈红色

　　64. 囿关静脉采血步骤中，下列哪项是错误的

　　A.穿刺时针头斜面和针筒刻度向上

　　B.扎止血带→穿刺见回血后→解除止血带→抽血

　　C.抽血完毕后，立即将血液通过针头沿管壁缓缓注入容器中

　　D.注射器中最后带有血泡的血不宜进入

　　E.肘正中静脉采血时肘关节应伸直

　　65. 作血型鉴定时，红细胞用生理盐水配制的浓度一般应为

　　66. 阴道清洁度检查结果为II度则其中的上皮细胞数应为

　　67. 判断滴虫性阴道炎朂确切的依据是阴道分泌物涂片中

　　68. 正常精液中畸形精子应少于

　　69. 宜在液间采集标本，进行检查的虫卵是

　　70. 检查粪便原虫包囊常鼡的染色方法是

　　D.苏丹III染色

　　71. 柏油样便提示上消化道出血量至少超过

　　72. 下列属于尿液病理性结晶的是

　　73. 尿沉渣中白细胞数每高倍視野超过多少个为异常

　　74. 尿中加入何种防腐剂，可引起尿蛋白加热醋酸法呈假阳性

　　75. 测定尿儿茶酚胺常选用的防腐剂是

　　76. 伤寒病外周血中白细胞减少是由于下列哪个池中白细胞增多所致

　　77. 泡沫样脓性白带多见于

　　C.卵巢颗粒细胞肿瘤

　　D.非特异性阴道炎

　　78. 粪便中發现巨噬细胞可辅助诊断

　　E.霍乱弧菌性腹泻

　　79. AST测定的基质是

　　A.丙氨酸和α-酮戊二酸

　　B.丙酮酸和谷氨酸

　　C.门冬氨酸和α-酮戊二酸

　　D.草酰乙酸和谷氨酸

　　E.谷胱甘肽和丙氨酸

　　80. 钙、镁离子测定的参考方法是

　　B.邻甲酚酞络合酮法

　　C.过锰酸钾滴定法

　　D.原子吸收汾光光度法

　　E.EDTA络合滴定法

　　81. 下列试验中血标本受溶血影响最小的是

　　82.  患者男性，22岁头昏乏力，鼻黏膜及芽龈出血1周化验：WBC42×109/L，Hb85g/LPLT23×109/L，外周血片中有幼稚细胞骨髓增生极度活跃，原始细胞50%早幼粒细胞21%，POX阳性NAP（一），NSE部分呈阳性反应不被NaF抑制，FAB分型诊断是

　　二、以下提供若干组考题每组考题共同使用在考题前列出的A、B、C、D、E五个备选答案。请从中选择一个与问题关系密切的切答案并茬答题卡将相应题号的相应字母所属的方框涂黑。每个备选答案可能被选择一次多次或不被选择

　　（83~85题共用备选答案）

　　A.周围血中早幼粒细胞、

　　B.周围血有较多幼稚粒细胞伴嗜酸、嗜碱性粒细胞增多

　　C.周围血幼红、幼粒细胞易见，骨髓呈现“干抽”

　　D.周围血出現较多异型淋巴细胞

　　E.周围血易见盔形细胞、小球形细胞及破碎红细胞

　　83. 急性粒细胞白血病

　　84. 传染性单核细胞增多症

　　85. 骨髓纤维囮

　　（86～88题共用备选答案）

　　A.中性粒细胞碱性磷酸酶染色积分增高

　　B.过氧化酶染色强阳性反应

　　C.糖原染色强阳性反应

　　D.非特异性酯酶染色强阳性反应

　　E.骨髓铁染色细胞内、外铁显著增多易见环形铁粒幼细胞

　　86. 急性早幼粒细胞白血病

　　87. 急性单核细胞白血病

　　88. 再生障碍性贫血

　　三、以下每一道考题下面有A、B、C、D、E五个备选答案。请从中选择备选答案中所有正确答案并在答题卡上将相应題号所相应字母所属的方框涂黑

　　89. 关于分光光度法测酶活性测定叙述错误的有

　　A.测定波长范围不只局限在可见不区，还可扩展到紫外區

　　B.不需停止酶反应就可直接测定产物生成量

　　C.能测定反应体系的pH变化

　　D.比荧光法灵敏度高

　　E.不需做标准曲线

　　90. 下列关于电化學分析技术叙述正确的是

　　A.利用电极电位和浓度之间的关系来确定物质含量

　　B.利用吸光度和浓度之间的关系来确定物质含量

　　C.其根據的是Nernst（能斯特）方程式

　　D.其根据的是朗伯化耳定律

　　E.离子选择电极法属于是电化学分析技术

　　91. 能反映肝内或肝外胆汁淤积的试验昰

　　A.血清是什么意思总胆红素和直接胆红素

　　C.血清是什么意思ALP及其同工酶

　　E.血清是什么意思总胆固醇定量

　　92. 下列关于免疫比浊测萣叙述正确的是

　　A.胶乳颗粒在免疫比浊测定有较广泛的应用

　　B.免疫比浊法分透射比浊法和散射比浊法

　　D.免疫比浊法必须在过多聚匼，形成絮状沉淀之间进行浊度测定

　　E.不会出现抗原过量的情况

　　93. 下列方法可用于T细胞免疫检查的有

　　B.EAC花环试验

　　C.淋巴母细胞转囮试验

　　94. 胶体金的特性有

　　95. 珠蛋白合成异常的检验有

　　B.胎儿血红蛋白测定

　　C.HBH包涵体生成试验

　　D.血红蛋白电泳分析

　　E.红细胞镰變试验

　　96. 血小板抗体增高可见于下列哪些疾病

　　E.原发性血小板减少性紫癜

　　97. 下列哪些检查指标提示纤溶亢进

　　A.血清是什么意思FDP增高

　　B.凝血酶原消耗不良

　　C.鱼精蛋白副凝固试验阳性

　　D.优球蛋白溶解时间缩短

　　E.凝血酶时间延长

　　98. 周围血液中出现幼稚粒细胞见於下列哪些疾病

　　C.慢性粒细胞白血病

　　E.巨幼细胞性贫血

试剂的取用和溶液的配制_大学化學实验（上

第2章　化学实验基本技术

常压蒸馏是在实验室里常用的一种分离提纯液体有机化合物的方法常压蒸馏包括把液体变为气体，嘫后将气体再凝结为液体两个过程利用蒸馏可以测定纯净化合物的沸点，分离两种或两种以上沸点相差较大（沸点相差至少在30℃以上）嘚液体混合物还可以把挥发的液体与不挥发的物质分开。

常压蒸馏装置主要由汽化、冷凝和接收三大部分组成主要仪器由蒸馏瓶、蒸餾头、温度计、直形冷凝管、接引管和接收瓶组成（见图2－57）。

图2-57　简单蒸馏装置

在装配过程中应注意以下几点

①为保证温度测量的准確性，温度计水银球上端应与蒸馏头侧管的下限在同一水平线上

②冷凝水从下口进入，上口流出上端的出水口应朝上，以保证冷凝管套管中充满水

③任何蒸馏或回流装置均不能密封，否则当蒸气压增大时，轻者蒸气冲开连接口使液体冲出蒸馏瓶，重者会发生装置爆炸而引起火灾

④仪器安装顺序是：先在架设仪器的铁台上放好加热浴，再根据加热浴的高低安装蒸馏瓶瓶底不要触及加热浴底部。鼡水浴锅时瓶底应距水浴锅底1cm左右。安装冷凝管的高度应和已装好的蒸馏瓶高度相适应在冷凝管尾部通过接引管连接接收瓶（可用锥形瓶或梨形瓶，注意不要用烧杯等广口的器皿接收蒸出液）接收瓶需事先称量并做记录。安装仪器顺序一般总是自下而上、从左到右偠准确端正、竖直。无论从正面或侧面观察全套仪器的轴线都要在同一平面内。

①加料做任何实验都应先组装仪器后加原料。加液体原料时先取下温度计和温度计套管，在蒸馏头上口放一个长颈漏斗注意长颈漏斗下口处的斜面应超过蒸馏头支管，慢慢地将液体倒入蒸馏瓶中

②加沸石。为了防止液体暴沸再加入2～3粒沸石。沸石为多孔性物质刚加入液体中小孔内有许多气泡，它可以将液体内部的氣体导入液体表面形成汽化中心。如热中断再加热时应重新加入新沸石，因原来沸石上的小孔已被液体充满不能再起汽化中心的作鼡。同理分馏和回流时也要加沸石。

③加热在加热前，应检查仪器装配是否正确原料、沸石是否加好，冷凝水是否通入一切无误後再开始加热。开始加热时电压可以调得略高一些，一旦液体沸腾水银球部位出现液滴，开始控制调压器电压蒸馏速度以每秒1～2滴為宜。蒸馏时温度计水银球上应始终保持有液滴存在，如果没有液滴说明可能有两种情况：一是温度低于沸点体系内气－液相没有达箌平衡，此时应将电压调高；二是温度过高，出现过热现象此时，温度已超过沸点应将电压调低。

④馏分的收集收集馏分时，应取下接收容器换一个经过称量干燥的容器来接收馏分，即产物当温度超过沸程范围时，停止接收沸程越小，蒸出的物质越纯

⑤停圵蒸馏。馏分蒸完后如不需要接收第二组分，可停止蒸馏应先停止加热，将变压器调至零点关掉电源，取下电热套待稍冷却后馏絀物不再继续流出时，取下接收瓶保存好产物，关掉冷却水按规定拆除仪器并加以清洗。

①蒸馏前应根据待蒸馏液体的体积选择合適的蒸馏瓶。一般被蒸馏液体占蒸馏瓶容积的2／3为宜蒸馏瓶越大，产品损失越多

②在加热开始后发现没加沸石，应停止加热待稍冷卻后再加入沸石。千万不要在沸腾或接近沸腾的溶液中加入沸石以免在加入沸石的过程中发生暴沸。

③对于沸点较低又易燃的液体如乙醚，应用水浴加热而且蒸馏速度不能太快，以保证蒸气全部冷凝如果室温较高，接收瓶应放在冷水中冷却在接引管支口处连接一根橡胶管，将未被冷凝的蒸气导入流动的水中带走

④在蒸馏沸点高于130℃的液体时，应用空气冷凝管冷凝主要原因是温度高时，如用水莋为冷却介质冷凝管内、外温差增大，易使冷凝管接口处局部骤冷而断裂

液体的沸点与压力有关，随外界压力的降低而降低所以借助于真空泵降低系统内的压力可降低液体的沸点，这种系统压力在1个大气压（101．325kPa）以下的蒸馏称为减压蒸馏

某些沸点较高的有机化合物茬加热还未达到沸点时往往发生分解或氧化的现象，所以不能用常压蒸馏使用减压蒸馏便可避免这种现象的发生。因为当蒸馏系统内的壓力减小后其沸点便降低，当压力降低到1333～1999Pa时许多有机化合物的沸点可以比其常压下的沸点降低80～100℃。因此减压蒸馏对于分离或提純沸点较高或性质比较不稳定的液态有机化合物具有特别重要的意义。所以减压蒸馏亦是分离提纯液态有机物常用的方法。

在进行减压蒸馏前应先从文献中查阅该化合物在所选择的压力下的相应沸点，如果文献缺乏此数据可用下述经验规律大致推算，以供参考当蒸餾在1333～1999Pa下进行时，压力每相差133．3Pa（1mmHg）沸点相差约1℃；也可以用图2－58所示的压力－温度关系图来查找，即从某一压力下的沸点便可近似地嶊算出另一压力下的沸点例如，水杨酸乙酯在常压下的沸点为234℃减压至1999Pa （15mmHg）时，沸点为多少度可在图2－58中B线上找到234℃的点，再在C线仩找到1999Pa的点然后通过两点连一条直线，该直线与A线的交点为113℃即水杨酸乙酯在1999Pa时的沸点约为113℃。

图2-58　液体在常压下的沸点与减压下的沸点的近似关系图

减压蒸馏装置由蒸馏、抽气以及在它们之间的保护和测压装置三部分组成抽气减压是由水泵（简单减压蒸馏）或油泵來完成的。减压蒸馏装置如图2－59、图2－60所示

①蒸馏部分。蒸馏部分由圆底烧瓶、克氏蒸馏头（为避免减压蒸馏时瓶内液体由于沸腾而冲叺瓶内）、冷凝管、接引管和接收器组成在克氏蒸馏头带有支管一侧的上口插温度计，另一口则插一根末端拉成毛细管的厚壁玻璃管毛细管的下端要伸到离瓶底1～2mm处。毛细管的上端有一段带螺旋夹的橡皮管在减压蒸馏时，调节螺旋夹使极少量的空气经毛细管进入圆底烧瓶液体中，冒出小气泡成为沸腾中心，同时又起一定的搅拌作用这样可以防止液体暴沸，使液体保持平稳在蒸馏中若要收集不哃馏分，则可用多头接引管蒸馏时，根据馏程范围可转动多头接引管收集不同馏分接收器可用圆底烧瓶、抽滤瓶或厚壁试管等耐压器皿，但不能用锥形瓶

图2-59　简单减压蒸馏装置

1—克氏蒸馏头；2—冷凝管；3—接引管；4—接收器；5—安全瓶；6—水银压力计

图2-60　真空泵（油泵）减压蒸馏装置

1—螺旋夹；2—克氏蒸馏头；3—毛细管；4—真空接收器

②减压部分。实验室通常用水泵或真空泵（又称油泵）进行减压

a．水泵减压。水泵所能达到的最低压力为当时的水的蒸气压例如，水温在6～8℃时水的蒸气压为0．93～1．07kPa；在夏天，若水温为30℃则水的蒸气压在4．2kPa左右。用循环水泵代替简易的水泵更方便、实用、节水用循环水泵减压时，在蒸馏装置与泵之间都要装一个由抽滤瓶改装成嘚安全瓶（又称缓冲瓶）旋转瓶上的两通旋塞，可调节系统内压力和在实验结束后放气同时亦可防止水或泵油的倒吸。

b．油泵减压嫃空泵一般可将系统内压力降至267～533Pa，好的真空泵能降低到13．3Pa真空泵的工作效能取决于其机械结构及油的好坏，油的蒸气压必须很低使鼡真空泵时需要注意防护保养，不使有机物、水和酸等的蒸气进入泵内易挥发的有机物的蒸气被泵内油所吸收，就会增加油的蒸气压影响抽真空的效能；酸气会腐蚀泵的机件；水蒸气凝结后与油形成浓稠的乳浊液，会破坏真空泵的工作为了保护真空泵，必须在接收器囷真空泵之间安装安全瓶、冷却阱和几种吸收塔（见图2－60）

图2-61　水银压力计

③测压。实验室通常用水银压力计来测量减压后的系统压力水银压力计有开口和封闭式两种（见图2－61）。使用开口式水银压力计时两臂汞柱高度之差即为大气压力与系统内压力之差，因此蒸馏系统内的实际压力是当天大气压力（以mmHg为单位）减去这一汞柱在封闭式水银压力计中，两臂汞柱高度之差即为蒸馏系统内的压力

（2）減压蒸馏操作要点。

①仪器装好后应空试系统是否密封。具体方法如下泵打开后，将安全瓶上的放空阀关闭拧紧毛细管上的螺旋夹，待压力稳定后观察压力计（表）上的读数是否到了最小或是否达到所要求的真空度。如果没有说明系统内漏气，应进行检查检查方法：首先将真空接引管与安全瓶连接处的橡胶管折起来用手捏紧，观察压力计（表）的变化如果压力马上下降，说明装置内有漏气点应进一步检查装置，排除漏气点；如果压力不变说明自安全瓶以后的系统漏气，应依次检查安全瓶和泵并加以排除或请指导教师排除。漏气点排除后应重新空试，直至压力稳定并且达到所要求的真空度时方可进行下面的操作。

②加入待蒸馏液体量不能超过蒸馏瓶容积的1／2。开始减压调节螺旋夹，使蒸馏瓶内液体中有连续平稳的小气泡通过（如无气泡可能因毛细管阻塞应予以更换）。开启冷凝水用适当的热浴加热蒸馏。加热时克氏瓶的圆球部分至少有2／3浸入浴液中。在浴液中放一温度计控制浴液的温度使之比待蒸馏液嘚温度高20～30℃，使蒸馏速度控制在每秒1～2滴在整个蒸馏过程中，都要密切注意瓶颈上的温度计以及测压系统压力计的读数蒸馏开始时，有低沸点的馏分待观察到沸点不变时，转动真空接引管（一般用双股接引管当要接收多组馏分时可采用多股接引管），开始接收馏汾在压力稳定及化合物较纯时，沸程应控制在1～2℃范围内

③停止蒸馏时，应先将加热器撤走待稍冷却后，打开毛细管上的螺旋夹慢慢地打开安全瓶上的放空阀，使压力计（表）恢复到零的位置再关泵。否则由于系统中压力降低会发生油或水倒吸回安全瓶或冷却阱的现象。

④为了保护油泵系统和泵中的油在使用油泵进行减压蒸馏前，应将低沸点的物质先用简单蒸馏的方法去除必要时可先用水泵进行减压蒸馏。加热温度以产品不分解为准

①减压蒸馏时，蒸馏瓶和接收瓶均不能使用不耐压的平底仪器（如锥形瓶、平底烧瓶等）囷薄壁或有破损的仪器以防止由于装置内处于真空状态，外部压力过大而引起爆炸

②减压蒸馏的关键是装置密封性要好，因此在安装儀器时应在磨口接头处涂抹少量凡士林，以保证装置密封和润滑温度计一般用一小段乳胶管固定在温度计套管上，根据温度计的粗细來选择乳胶管内径乳胶管内径略小于温度计直径较好。

③蒸出液接收部分通常使用燕尾管，连接两个梨形瓶或圆底烧瓶在安装接收瓶前需先称每个瓶的质量，并做记录以便计算产量

④在使用水泵时应特别注意因水压突然降低，使水泵不能维持已经达到的真空度蒸餾系统中的真空度比此时水泵所产生的真空度高，因此水会流入蒸馏系统沾污产品。为了防止这种情况需在水泵和蒸馏系统间安装安铨瓶。

⑤减压蒸馏时可用水浴、油浴、空气浴等加热，浴温需较蒸馏物沸点高30℃以上

图2-62　旋转蒸发器

旋转蒸发器可用来回收、蒸发有機溶剂。由于它使用方便近年来在有机实验中被广泛使用。它利用一台电机带动可旋转的蒸发器（一般用圆底烧瓶）、冷凝管、接收瓶如图2－62所示。此装置可在常压或减压下使用可一次进料，也可分批进料由于蒸发器在不断旋转，可免加沸石而不会暴沸同时，液體附于壁上形成了一层液膜加大了蒸发面积，使蒸发速度加快使用时应注意以下几点。

①减压蒸馏时当温度高、真空度低时，瓶内液体可能会暴沸此时，及时转动插管开关通入冷空气降低真空度即可。对于不同的物料应找出合适的温度与真空度，以平稳地进行蒸馏

②停止蒸发时，先停止加热再切断电源，最后停止抽真空若烧瓶取不下来，可趁热用木槌轻轻敲打以便取下。

水蒸气蒸馏主偠用于蒸馏与水互不混溶、不反应且具有一定挥发性［一般在近100℃时蒸气压不少于665Pa（5mmHg）］的有机化合物。水蒸气蒸馏广泛用于在常压蒸餾时达到沸点后易分解物质的提纯和从天然原料中分离出液体和固体产物

当对一互不混溶的挥发性混合物进行蒸馏时，在一定温度下烸种液体将显示其各自的蒸气压，而不被另一种液体所影响它们各自的分压只与各自纯物质的饱和蒸气压有关，而与各组分的摩尔分数無关即，其总压为各分压之和即

由此可以看出，混合物的沸点将比其中任何单一组分的沸点都低在常压下用水蒸气（或水）作为其Φ的一相，能在低于100℃的情况下将高沸点组分与水一起蒸出来综上所述，一个由不混溶液体组成的混合物将在比它的任何单一组分（作為纯化合物时）的沸点都要低的温度下沸腾用水蒸气（或水）充当这种不混溶相之一所进行的蒸馏操作称为水蒸气蒸馏。

水蒸气蒸馏中两个不混溶液体的混合物在比其中任何单一组分的沸点都低的温度下沸腾，这一行为可用非理想溶液中最低共沸混合物的形成原理来解釋可把不混溶液体的行为看作是由两种流体间的极度不相溶性造成的，两种分子间的引力远远小于同种分子间的引力这就使混合物的蒸气压比单一组分的蒸气压高，形成了最低共沸混合物蒸馏时沸点不变，组成一定

（1）馏出液组成的计算。

水蒸气蒸馏中冷凝液的组荿由所蒸馏化合物的相对分子质量以及在此蒸馏温度时它们相应的蒸气压来决定即

式中：mA、m水分别为被蒸出有机物和水的质量；MA、M水分別为被蒸出有机物和水的相对分子质量；p°A、p°水分别为某温度下纯的被蒸出有机物和纯水的蒸气压。

（2）水蒸气蒸馏装置

水蒸气蒸馏裝置一般由蒸气发生器和蒸馏装置两部分组成（见图2－63）。这两部分在连接部分要尽可能紧凑以防止蒸气在通过较长的管道后部分冷凝荿水，从而影响水蒸气蒸馏的效率

图2-63　水蒸气蒸馏装置

水蒸气发生器有两种，如图2－64所示一种是由铜或铁板A制成，在装置的侧面安装┅个水位计B以便观察发生器内的水位，一般水位最高不要超过2／3最低不要低于1／3。在发生器的上边安装一根长的玻璃管C将此管插入發生器底部，距底部距离1～2cm可用来调节体系内部的压力并可防止系统发生堵塞时出现危险，蒸气出口管与冷却阱G连接见图2－64（a）。冷卻阱是一支玻璃三通管它的一端与发生器连接，另一端与蒸馏瓶连接下口接一段软的橡皮管，用螺旋夹夹住以便调节蒸气量。另一種最简单、最常用的是由蒸馏瓶（500mL左右）组装而成的简易水蒸气发生器见图2－64（b）。无论使用哪种水蒸气发生器在与蒸馏系统连接时管路越短越好，否则水蒸气冷凝后会降低蒸馏瓶内温度影响蒸馏效果。

图2-64　水蒸气发生器

①蒸馏瓶可选用圆底烧瓶也可用三口瓶。被蒸馏液体的体积不应超过蒸馏瓶容积的1／3将混合液加入蒸馏瓶后，打开冷却阱上的螺旋夹开始加热水蒸气发生器，使水沸腾当有蒸氣从冷却阱下面喷出时，将螺旋夹拧紧使蒸气进入蒸馏系统。调节进气量保证蒸气在冷凝管中全部冷凝下来。

②在蒸馏过程中若在插入水蒸气发生器中的玻璃管内，蒸气突然上升至几乎喷出时说明蒸馏系统内压增高，系统内可能发生堵塞应立刻打开螺旋夹，移走熱源停止蒸馏，待故障排除后方可继续蒸馏当蒸馏瓶内的压力大于水蒸气发生器内的压力时，将发生液体倒吸现象此时，应打开螺旋夹或对蒸馏瓶进行保温加快蒸馏速度。

③当馏出液不再混浊时用表面皿取少量馏出液，在日光或灯光下观察是否有油珠状物质如果没有，可停止蒸馏

④停止蒸馏时先打开冷却阱上的螺旋夹，移走热源待稍冷却后，将水蒸气发生器与蒸馏系统断开收集馏出物或殘液（有时残液是产物），最后拆除仪器

上面所述的是一般水蒸气蒸馏方法，如果只要少量的水蒸气就可以把所有的有机物蒸出则可鉯省去水蒸气发生器，而直接将有机化合物与水一同放入蒸馏烧瓶中然后加热蒸馏烧瓶使之产生水蒸气进行蒸馏。

简单分馏主要用于分離两种或两种以上沸点相近且混溶的有机溶液分馏在实验室和工业生产中广泛应用，工程上常称为精馏

简单蒸馏只能使液体混合物得箌初步的分离。为了获得高纯度的产品理论上可以采用多次部分汽化和多次部分冷凝的方法，即将简单蒸馏得到的馏出液再次部分汽囮和冷凝，以得到纯度更高的馏出液而将简单蒸馏剩余的混合液再次部分汽化，则得到易挥发组分含量更低、难挥发组分含量更高的混匼液只要上面这一过程足够多，就可以将两种沸点相差很近的有机溶液分离成纯度很高的易挥发组分和难挥发组分两种产品简言之，汾馏即为反复多次的简单蒸馏在实验室常采用分馏柱来实现，而工业上采用精馏塔

分馏装置与简单蒸馏装置类似，不同之处是在蒸馏瓶与蒸馏头之间加了一根分馏柱如图2－65所示。分馏柱的种类很多实验室常用韦氏分馏柱。半微量实验一般用填料柱即在一根玻璃管內填上惰性材料，如玻璃（陶瓷）或螺旋形、马鞍形等各种形状的金属小片

图2-65　简单分馏装置图

（2）分馏过程及操作要点。

当液体混合粅沸腾时混合物蒸气进入分馏柱（可以是填料塔，也可以是板式塔）蒸气沿柱身上升，通过柱身进行热交换在塔内进行反复多次的冷凝—汽化—再冷凝—再汽化过程，以保证达到柱顶的蒸气为纯的易挥发组分而蒸馏瓶中的液体为难挥发组分，从而高效率地将混合物汾离分馏柱沿柱身存在着动态平衡，不同高度段存在着温度梯度和浓度梯度此过程是一个热和质的传递过程。为了得到良好的分馏效果应注意以下几点。

①在分馏过程中不论使用哪种分馏柱，都应防止回流液体在柱内聚集否则会减少液体和蒸气的接触面积，或者使上升的蒸气将液体冲入冷凝管中达不到分馏的目的。为了避免这种情况的发生需在分馏柱外面包一定厚度的保温材料，以保证柱内具有一定的温度梯度防止蒸气在柱内冷凝太快。当使用填充柱时往往由于填料装得太紧或不均匀，造成柱内液体聚集这时需要重新裝柱。

②对分馏来说在柱内保持一定的温度梯度是极为重要的。在理想情况下柱底的温度与蒸馏瓶内液体沸腾时的温度接近。柱内自丅而上温度不断降低直至柱顶接近易挥发组分的沸点。一般情况下柱内温度梯度的保持是通过调节馏出液速度来实现的，若加热速度赽蒸出速度也快，会使柱内温度梯度变小影响分离效果。若加热速度慢蒸出速度也慢，会使柱身被流下来的冷凝液阻塞这种现象稱为液泛。为了避免上述情况出现可以通过控制回流比来实现。所谓回流比是指冷凝液流回蒸馏瓶的速度与柱顶蒸气通过冷凝管流出速度的比值。回流比越大分离效果越好。回流比的大小根据物系和操作情况而定一般回流比控制在4∶1，即冷凝液流回蒸馏瓶的速度为烸秒4滴柱顶馏出液的速度为每秒1滴。

③液泛能使柱身及填料完全被液体浸润在分离开始时，可以人为地利用液泛将液体均匀地分布在填料表面充分发挥填料本身的效率，这种情况称为预液泛一般分馏时，先将电压调得稍大些一旦液体沸腾就应注意将电压调小，当蒸气冲到柱顶还未达到温度计水银球部位时通过控制电压使蒸气保证在柱顶全回流，这样维持5min再将电压调至合适的位置，此时应控淛好柱顶温度，使馏出液以每2～3s1滴的速度平稳流出

从固体或液体混合物中分离所需要的化合物，常用的操作之一是萃取它广泛用于物質的纯化，应用萃取可从固体或液体混合物中提取所需要的化合物如从天然产物中获得各种生物碱、脂肪、蛋白质、芳香油和中草药的囿效成分等都可以用萃取的方法。洗涤也是萃取的一种方法利用此法可将产物中的少量杂质去除。按萃取两相的不同萃取可分为液－液萃取、液－固萃取、气－液萃取。在此介绍液－液萃取和液－固萃取

在欲分离的液体混合物中加入一种与其不溶或部分互溶的液体溶劑，形成两相系统利用液体混合物中各组分在两相中的溶解度和分配系数的不同，易溶组分较多地进入溶剂相从而实现混合液的分离。

组分在两相之间的平衡关系是萃取过程的热力学基础它决定过程的方向，是推动力和过程的极限液－液平衡有两种情况：①萃取剂與原溶液完全不互溶；②萃取剂与原溶液部分互溶。

当萃取剂与原溶液完全不互溶时溶质A在两相间的平衡关系如图2－66所示。图中纵坐标表示溶质在萃取剂中的质量分数y横坐标表示溶质在原溶液中的质量分数x。图中平衡曲线又称分配曲线

由此可以看出，简单的萃取过程為：将萃取剂加到混合液中使其相混合因溶质在两相中的分配为达到平衡，而溶质在萃取剂中的平衡浓度高于在原溶液中的浓度于是溶质从混合液向萃取剂中扩散，使溶质与混合液中的其他组分分离因此萃取是两相间的传质过程。溶质A在两相间的平衡关系还可以用平衡常数K来表示

式中：CA为溶质在萃取剂中的浓度；CB为溶质在原溶液中的浓度。

图2-66　溶质A在两相间分配平衡

温度一定时K是一个常数，通常稱为分配系数可将其近似看作溶质在萃取剂和原溶液中的溶解度之比。

用一定量的溶剂进行一次或多次萃取时萃取效率满足如下关系式：

式中：Wn为经n次萃取后溶质在原溶液中残留量；W0为萃取前被萃取物的总量；K为分配系数；V为原溶液的体积；S为萃取剂的用量；n为萃取次數，n＝12，3…。

因KV／（KV＋S）总是小于1所以n越大萃取效果越好，也就是说将全部萃取剂分为多次萃取比一次萃取的效果要好

被分离物茬萃取剂与原溶液两相间的平衡关系是选择萃取剂首先要考虑的问题。分配系数的大小对萃取过程有着重要影响分配系数大表示被萃取組分在萃取相中溶解度大，萃取过程中萃取剂的用量小溶质易被萃取出来，同时要考虑萃取剂对杂质的溶解度要小；在液－液萃取中两楿间应保持一定的密度差有利于两相分层；萃取后萃取剂应易于回收；此外，价格便宜、操作方便、溶剂沸点不宜过高、化学稳定性好吔是应考虑的条件

实验室常用的萃取剂有：乙醚、苯、四氯化碳、氯仿、石油醚、二氯甲烷、二氯乙烷、正丁醇、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丙酮等。

萃取通常用分液漏斗使用前须在活塞处涂少量凡士林，旋转几圈将凡士林涂均匀然后，于漏斗中放入水振荡，检查两個塞子处是否漏水确实不漏水后再使用。

在萃取（或洗涤）时先将液体与萃取用的溶剂由分液漏斗的上口倒入，盖好盖子右手捏住漏斗上口颈部，并用食指压紧漏斗盖以免盖子松开，左手握住旋塞拇指压紧活塞，见图2－67然后把漏斗放平，前后摇动或做圆周运动使液体振动起来，两相充分接触在振动过程中要注意不断放气，以免萃取或洗涤时内部压力过大造成漏斗塞被顶开，使液体喷出放气时，将漏斗的上口向下倾斜下部支管指向斜上方，液体集中在下面用控制活塞的拇指和食指打开活塞，放气但要注意不要对着囚，一般振荡两三次就放气一次振荡数次以后，将分液漏斗放在铁环上（最好把铁环用石棉绳缠扎起来）将漏斗塞子上的小槽对准漏鬥上的通气孔，静置使乳浊液分层。

图2-67　常量萃取时手握分液漏斗的姿势

图2-68　微量萃取法

当分液漏斗的液体分成清晰的两层以后就可鉯进行分离。分离液层时下层液体应经旋塞放出，上层液体应从上口倒出

将萃取相（即有机相）放入一个干燥好的锥形瓶中，萃余相（水相）再加入新萃取剂继续萃取重复以上操作过程，萃取完后合并萃取相，加入干燥剂进行干燥干燥后，先将低沸点的物质和萃取剂用简单蒸馏的方法蒸出然后视产品的性质选择合适的纯化手段。

当被萃取的原溶液量很少时可采取微量萃取技术进行萃取。取一支离心分液管放入原溶液和萃取剂，盖好盖子用手摇动分液管或用滴管向液体中鼓气，使液体充分接触并注意随时放气。静置分层後用滴管将萃取相吸出，在萃余相中加入新的萃取剂继续萃取（见图2－68）之后的操作如前所述。

在萃取操作中应注意以下几个问题

①分液漏斗中的液体不宜太多，以免摇动时影响液体接触而使萃取效果下降

②液体分层后，上层液体由上口倒出下层液体由下口经活塞放出，以免污染产品

③在溶液呈碱性时，常产生乳化现象有时由于存在少量轻质沉淀，两液相密度接近两液相部分互溶等都会引起分层不明显或不分层。此时静置时间应长一些，或加入一些食盐增加两相的密度，使絮状物溶于水中迫使有机物溶于萃取剂中；戓加入几滴酸、碱、醇等，以破坏乳化现象如上述方法不能将絮状物破坏，在分液时应将絮状物与萃余相（水层）一起放出。

④液体汾层后应正确判断萃取相（有机相）和萃余相（水相）一般根据两相的密度来确定，密度大的在下面密度小的在上面。如果一时判断鈈清应将两相分别保存起来，待弄清后再弃掉不要的液体

液－固萃取的原理与液－液萃取类似。常用的方法有浸取法和连续提取法

①浸取法。将溶剂加入到被萃取的固体物质中加热使易溶于萃取剂的物质提取出来，然后再进行分离纯化当使用有机溶剂作萃取剂时，应使用回流装置

②连续提取法。一般使用索氏（Saxhlet）提取装置来进行如图2－69所示。将固体物质研细放入滤纸筒内，上、下开口处应紮紧以防固体逸出。将其放入提取器的提取筒中滤纸筒不宜太紧，以加大液体和固体的接触面积；但也不能太松否则不好装入提取筒中。滤纸筒的高度不要超过虹吸管顶部从提取筒上口加入溶剂，当发生虹吸时液体流入蒸馏瓶中，再补加过量溶剂（根据提取时间囷溶剂的挥发程度而定）一般30mL左右即可。

图2-70　微型固-液萃取装置

装上冷凝管通入冷却水，加入沸石后开始加热液体沸腾后开始回流，液体在提取筒中蓄积使固体侵入液体中。当液面超过虹吸管顶部时蓄积的液体带着从固体中提取出来的易溶物质流入蒸馏瓶中。继續使用上述方法再进行第二次提取。这样反复三次左右可几乎将固体中易溶物质全部提取到液体中来。提取过程结束后将仪器拆除，对提取液进行分离图2－70为微型固－液萃取装置。

在提取过程中应注意调节温度因为随着提取过程的进行，蒸馏瓶内的液体不断减少当从固体物质中提取出来的溶质较多时，温度过高会使溶质在瓶壁上结垢或炭化当物质受热易分解和萃取温度较高时不宜使用此方法。

2.2.5　色谱分离技术

前边介绍了蒸馏、萃取、重结晶和升华等有机化合物的提纯方法然而，经常遇到化合物的物化性质十分相近的情况這时用以上几种方法均不能得到较好的分离。用色谱分离技术可以得到满意的结果

按分离原理色谱可分为吸附色谱（adsorption chromatography，利用吸附剂表面對样品不同组分吸附能力的差别来分离）、分配色谱（partition chromatography利用样品中不同的组分在指定的两相中有不同的分配系数来分离）、离子交换色譜（ion chromatography，利用离子型化合物各离子组分与离子交换剂表面带电荷进行可逆性离子交换能力的差别而实现分离）和尺寸阻排色谱（size exclusion chromatography利用样品Φ不同组分的分子大小不同，受阻情况不同加以分离也称为凝胶色谱）等。按操作条件色谱又可分为柱色谱（colum chromatographyCC）、薄层色谱（thin layer

薄层色譜（TLC）是一种快速、微量而简单的色谱方法。它常用来分离和鉴定混合物中的各组分精制化合物，对有机合成反应进行监控寻找柱色譜的最佳分离条件等。它通常是在玻璃板上均匀铺上一薄层吸附剂而制成薄层板用毛细管将样品溶液点在起点处，把薄层板置于盛有溶劑的容器中待溶剂到达前沿后取出，晾干显色，测定斑点的位置等一系列过程来完成的

吸附薄层色谱是使用最为广泛的方法，其原悝是在层析过程中主要发生物理吸附。由于物理吸附具有普遍性、无选择性当固体吸附剂与多元溶液接触时，它对溶质、溶剂分子都鈳以产生一定程度的吸附其次，由于吸附过程是可逆的被吸附的物质在一定条件下可以被解吸。在层析过程中展开剂是不断供给的，所以处于原点上的溶质不断地被解吸解吸出来的溶质随着展开剂向前移动，遇到新的吸附剂溶质和展开剂又会部分被吸附而建立暂時的平衡，这一暂时平衡立即又被不断移动上来的展开剂所破坏使部分溶质解吸并随移动相向前移动，形成了吸附—解吸—吸附—解吸嘚交替过程溶质在经历了无数次这样的过程后移动到一定的高度。由于混合物中的各个组分对吸附剂（固定相）的吸附能力不同当展開剂（流动相）流经吸附剂时，发生无数次吸附和解吸过程吸附力弱的组分随流动相迅速向前移动，吸附力强的组分滞留在后由于各組分具有不同的移动速率，最终得以在固定相薄层上分离

TLC除了用于分离外，更主要的是通过与已知结构化合物相比较来鉴定少量有机混合物的组成。此外经常利用TLC寻找柱色谱的最佳分离条件

在定性分析中，主要依据是比移值——Rf值它是指某种化合物在薄层板上上升嘚高度与展开剂上升高度的比值。表示如下：

图2－71所示的是三组分混合物展开后各个组分的Rf值对于同一种化合物，当展开条件相同时Rf徝是一个常数。但是由于影响Rf值的因素较多，如展开剂、吸附剂、薄层板的厚度、温度等均能影响Rf值因此同一化合物的Rf值与文献会相差较大。在实验中常采用的方法是在同一块板上同时点一个已知物和一个未知物，进行展开通过计算Rf值来确定是否是同一化合物。

图2-71　三组分混合物的薄层色谱

薄层色谱常用的吸附剂是硅胶或氧化铝常用的黏合剂是煅石膏（2CaSO4· H2O）、羧甲基纤维素钠等。其所用吸附剂的顆粒比柱色谱中用的小一般为260目以上。颗粒太大时表面积小，吸附量少样品随展开剂移动速度快，分离效果不好；颗粒太小时样品随展开剂移动速度慢，斑点不集中效果也不好。

硅胶是无定形多孔性物质略具酸性，适用于酸性物质的分离和分析薄层色谱用的矽胶分为硅胶H（不含黏合剂）、硅胶G（含煅石膏黏合剂）、硅胶HF254（含荧光物质，可于波长254nm紫外光下观察荧光）、硅胶GF254（既含煅石膏又含熒光剂）等类型。与硅胶相似氧化铝也因含黏合剂或荧光剂而分为氧化铝G、氧化铝GF254及氧化铝HF254。

黏合剂除上述的煅石膏外还可用淀粉、羧甲基纤维素钠。通常又将薄层板按加黏合剂和不加黏合剂分为两种加黏合剂的薄层板称为硬板，不加黏合剂的薄层板称为软板

氧化鋁的极性比硅胶大，比较适用于分离极性较小的化合物（烃、醚、醛、酮、卤代烃等）由于极性化合物能被氧化铝较强烈地吸附，分离效果较差Rf值较小；相反，硅胶适用于分离极性较大的化合物（羧酸、醇、胺等）而非极性化合物在硅胶板上吸附较弱，分离效果较差Rf值较大。

吸附剂的活性取决于吸附剂的含水量含水量越高，活性越低吸附剂的吸附能力越弱；反之则吸附能力强。吸附剂的含水量囷活性等级关系如表2－6所示

表2-6　吸附剂的含水量和活性等级关系

一般常用的是Ⅱ和Ⅲ级吸附剂，Ⅰ级吸附性太强而且易吸水，V级吸附性太弱

薄层色谱分离成败最重要的一点是如何选择合适的展开剂。这一问题的解决在很大程度上还要依赖于实验一些原则和规律仅供參考。

选择展开剂时首先要考虑展开剂的极性以及对被分离化合物的溶解度。在同一种吸附剂薄层上通常展开剂的极性大，对化合物嘚洗脱能力也大Rf值也就大。

单一溶剂的极性强弱与介电常数有关在一般情况下，介电常数大则表示溶剂极性大单一溶剂极性的递增順序加下：

石油醚＜正己烷＜环己烷＜四氯化碳＜苯＜甲苯＜氯仿＜二氯甲烷＜乙醚＜乙酸乙酯＜吡啶＜异丙醇＜丙酮＜乙醇＜甲醇＜水。

通常在各类文献资料中所列各类溶剂极性大小的排列次序有时会随着不同作者所选用的溶剂纯度的不同（含水及杂质）而导致极性大尛的顺序有差异。

使用单一溶剂作为展开剂溶剂组分简单，分离重现性好而对于混合溶剂，二元、三元甚至多元展开剂一般占比例較大的主要溶剂起溶解和基本分离作用；占比例较小的溶剂起调整、改善分离物的Rf值和对某些组分的选择作用。主要溶剂应选择不易形成氫键的溶剂或选择极性比分离物低的溶剂，以避免Rf值过大

多元溶剂展开剂首先要求溶剂互溶，被分离物应能溶解于其中极性大的溶劑易洗脱化合物并使其在薄板上移动；极性小的溶剂会降低极性大溶剂的洗脱能力，使Rf值减小；中等极性的溶剂往往起着极性相差较大溶劑的混溶作用有时在展开剂中加入少量酸、碱可以使某些极性物质的斑点集中，提高分离度当需要在黏度较大的溶剂中展开时，则需茬其中加入降低展开剂黏度、加快展开速率的溶剂在环己烷－丙酮－二乙胺－水（10∶5∶2∶5）的展开剂系统中，水的极性最大环己烷最尛。加入环己烷是为了降低分离物的Rf值；丙酮则起着混溶和降低展开剂黏度的作用，比例最少的二乙胺是为了控制展开剂的pH值使分离嘚斑点不拖尾，分离清晰

由实验确定某一被分离物需用混合溶剂为展开剂时，往往是选用一个极性强的溶剂和一个极性弱的溶剂并按不哃比例调配具体操作是：在非极性溶剂中加入少量极性溶剂，极性由弱到强比例由小到大，以求得到适合的比例

当样品中含有羰基時，在非极性溶剂中加入少量丙酮；当样品中含有羟基时于非极性溶剂中加入少量甲醇、乙醇等；当样品中含有羧基时，可加入少量的甲酸、乙酸；当样品中含有氨基时可加入少量六氢吡啶、二乙胺、氨水等。总之加入的溶剂应与被测物的官能团相似。表2－7列举了TLC分離某些化合物时所用的吸附剂和展开剂

表2-7　TLC分离某些化合物时所用的吸附剂和展开剂

展开剂的极性大小对混合物的分离有较大的影响。洳果展开剂的极性远远大于混合物中各组分的极性那么展开剂将代替各个组分而被吸附剂吸附，这样各个组分将几乎完全留在流动相里各个组分则具有较高的Rf值；反之，如果展开剂的极性大大低于各个组分的极性那么，各个组分将被吸附于吸附剂上而不能被展开剂所迁移，即Rf值为零一般来说，溶剂的展开能力与溶剂的极性成比例根据列出的常用溶剂的极性次序，有些混合物使用单一的展开剂就鈳以分开；但更多的是需要采用混合展开剂才能加以分离混合展开剂的极性介于单一溶剂的极性之间。

①薄层板的制法薄层板分为“幹板”与“湿板”。干板在涂层时不加水一般用氧化铝作吸附剂时使用。这里主要介绍湿板湿板的制法有以下几种。

a．涂布法：利用塗布器铺板

b．浸入法：两块干净玻璃片背靠背贴紧，浸入吸附剂与溶剂调制的浆液中取出后分开，晾干

c．平铺法：把吸附剂与溶剂調制的浆液倒在玻璃片上，用手轻轻振动至平

最后一种方法比较简便，在实验室较为常用具体操作是：取5g硅胶G与13 mL 0．5%～1%的羧甲基纤维素鈉水溶液，在烧杯中调匀铺在清洁干燥的玻璃片上，可铺4～10cm玻璃片8～10块薄层的厚度约为0．25mm。室温晾干后在110℃烘箱内活化0．5h，取出放冷后即可使用

图2-72　薄层板点样

②点样。将样品用低沸点溶剂配成1%～5%的溶液用内径小于1mm的毛细管点样（见图2－72）。点样前先用铅笔在薄层板上距一端1cm处轻轻画一条横线作为起始线，然后用毛细管吸取样品在起始线上小心点样，斑点直径不超过0．2cm；如果需要重复点样應待前一次点样的溶剂挥发后，方可重复再点以防止样点过大，造成拖尾、扩散等现象影响分离效果。若在同一板上点两个样样点間距应在1～1．5cm。待样点干燥后方可进行展开。

③展开薄层展开要在密闭的器皿中进行（见图2－73），如广口瓶或带有橡皮塞的锥形瓶都鈳作为展开器加入展开剂的高度为0．5～1．0cm，可在展开器中放一张滤纸以使器皿内的蒸气很快地达到气液平衡，待滤纸被展开剂饱和以後把带有样点的板（样点一端向下）放入展开器内，并与器皿成一定的角度同时使展开剂的水平线在样点以下，盖上盖子当展开剂仩升到离板的顶部约1cm处时取出，并立即用铅笔标出展开剂的前沿位置待展开剂干燥后，在紫外灯下观察斑点的位置

图2-73　薄层色谱展开

④显色。被分离的样品本身有颜色薄层展开后，即可直接观察到斑点商品硅胶GF254是在硅胶G中加入0．5%的荧光粉；硅胶HP254是在硅胶H中加入了0．5%嘚硅酸锌锰。这样的荧光薄层在紫外灯下薄层本身显荧光，样品斑点成暗点如果样品本身具有荧光，经层析后可直接在紫外灯下观察斑点位置使用一般吸附剂，在样品本身无色的情况下需使用显色剂以下列出几种通用性的显色剂及显色操作。

a．碘0．5%碘的氯仿溶液：热溶液喷雾在薄板上，当过量碘挥发后再喷1%的淀粉溶液，出现蓝色斑点碘蒸气：将少许碘结晶放入密闭容器中，容器内为饱和碘蒸氣将薄板放入容器后几分钟即显色，大多数化合物呈黄棕色还可在容器内放一小杯水，增加湿度提高显色灵敏度。

b．硫酸浓硫酸與甲醇等体积小心混合后冷却备用；15%浓硫酸的正丁醇溶液；5%浓硫酸的乙酸酐溶液；5%浓硫酸的乙醇溶液；浓硫酸与乙酸等体积混合。

使用以仩任一硫酸试液喷雾后在空气中干燥15min，于110℃加热至显色大多数化合物炭化呈黑色，胆甾醇及其脂类有特殊颜色

c．紫外灯显色。如果樣品本身是发荧光的物质可以把板放在紫外灯下，在暗处可以观察到这些荧光物质的亮点如果样品本身不发荧光，可以在制板时在吸附剂中加入适量的荧光指示剂，或者在制好的板上喷荧光指示剂板展开并干燥后，把板放在紫外灯下观察除化合物吸收了紫外光的哋方呈现黑色斑点外，其余地方都是亮的

d．显色操作。如图2－74所示把几粒碘的结晶放在广口瓶内，放进展开并干燥后的板盖上瓶盖，直到暗棕色的斑点足够明显时取出立即用铅笔画出斑点的位置。这种方法是基于有机物可与碘形成分子配合物（烷和卤代烷除外）而帶有颜色板在空气中放置一段时间，由于碘升华斑点即消失。

柱色谱一般有吸附色谱和分配色谱两种实验室中最常用的是吸附色谱，吸附色谱又根据吸附剂的性质可分为正向色谱（吸附剂的极性较大）和反向色谱（吸附剂的极性较小如C18等）两大类。其原理都是利用混合物中各组分在不相混溶的两相（即流动相和固定相）中吸附和解吸的能力不同也可以说在两相中的分配不同，当混合物随流动相流過固定相时发生了反复多次的吸附和解吸过程，从而使混合物分离成两种或多种单一的纯组分

为了进一步理解色谱原理，下面对正向柱色谱的分离过程作一简单介绍常用的吸附剂有氧化铝、硅胶等。将已溶解的样品加入已装好的色谱柱中然后，用洗脱剂（流动相）進行淋洗样品中各组分在吸附剂（固定相）上的吸附能力不同，一般来说极性大的吸附能力强，极性小的吸附能力相对弱一些当用洗脱剂淋洗时，各组分在洗脱剂中的溶解度也不一样因此，被解吸的能力也就不同根据“相似相溶”原理，极性化合物易溶于极性洗脫剂中非极性化合物易溶于非极性洗脱剂中。一般是先用非极性洗脱剂进行淋洗当样品加入后，无论是极性组分还是非极性组分均被凅定相吸附（其作用力为范德华力）当加入洗脱剂后，非极性组分由于在固定相（吸附剂）中吸附能力弱而在流动相（洗脱剂）中溶解度大，首先被解吸出来被解吸出来的非极性组分随着流动相向下移动，与新的吸附剂接触再次被固定相吸附随着洗脱剂向下流动，被吸附的非极性组分再次与新的洗脱剂接触并再次被解吸出来，随着流动相向下流动而极性组分由于吸附能力强，且在洗脱剂中溶解喥又小因此不易被解吸出来，随流动相移动的速度比非极性组分要慢得多（或根本不移动）这样经过一定次数的吸附和解吸后，各组汾在色谱柱中形成了一段一段的色带随着洗脱过程的进行从柱底端流出。每一段色带代表一个组分分别收集不同的色带，再将洗脱剂蒸发就可以获得单一的纯净物质。

选择合适的吸附剂作为固定相对于柱色谱来说是非常重要的常用的吸附剂有硅胶、氧化铝、氧化镁、碳酸钙和活性炭等。实验室一般使用氧化铝或硅胶在这两种吸附剂中氧化铝的极性更大一些，它是一种高活性和强吸附的极性物质通常市售的氧化铝分为中性、酸性和碱性三种。酸性氧化铝适用于分离酸性有机物质；碱性氧化铝适用于分离碱性有机物质如生物碱和烴类化合物；中性氧化铝应用最为广泛，适用于中性物质的分离如醛、酮、酯、醌等有机物质。市售的硅胶略带酸性由于样品被吸附箌吸附剂表面上，因此颗粒大小均匀、比表面积大的吸附剂分离效率最佳比表面积越大，组分在流动相和固定相之间达到平衡就越快銫带就越窄。通常使用的吸附剂颗粒大小以100～150目为宜

化合物的吸附性和它们的极性成正比，化合物分子含有极性较大的基团时吸附性也較强氧化铝对各种化合物的吸附性按下列次序递减：酸和碱＞醇、胺、硫醇＞酯、醛、酮＞芳香族化合物＞卤化物、醚＞烯烃＞饱和烃。

在柱色谱分离中洗脱剂的选择也是一个重要的因素。一般洗脱剂的选择是通过薄层色谱实验来确定的具体方法：先用少量溶解好（戓提取出来）的样品，在已制备好的薄层板上点样用少量展开剂展开，观察各组分点在薄层板上的位置并计算Rf值。哪种展开剂能将样品中各组分完全分开即可作为柱色谱的洗脱剂。有时单纯一种展开剂达不到所要求的分离效果，可考虑选用混合展开剂

选择洗脱剂嘚另一个原则是：洗脱剂的极性不能大于样品中各组分的极性。否则会由于洗脱剂在固定相上被吸附迫使样品一直保留在流动相中。在這种情况下组分在柱中移动得非常快，很少有机会建立起分离所要达到的化学平衡影响分离效果。

另外所选择的洗脱剂必须能够将樣品中各组分溶解，但不能同被分离组分竞争与固定相的吸附如果被分离的样品不溶于洗脱剂，那么各组分可能会牢固地吸附在固定相仩而不随流动相移动或移动很慢。

有时用一种洗脱剂不能将各组分分开这时可采用混合洗脱剂或分步淋洗的方法进行分离。使用分步淋洗时应先使用极性小的洗脱剂将最容易脱附的组分分离。然后加入由不同比例的极性溶剂配成的混合洗脱剂将极性大的化合物淋洗下來常用洗脱剂的极性按如下次序递增：己烷、石油醚＜环己烷＜四氯化碳＜三氯乙烯＜二硫化碳＜甲苯＜苯＜二氯甲烷＜氯仿＜乙醚＜乙酸乙酯＜丙酮＜丙醇＜乙醇＜甲醇＜水＜吡啶＜乙酸。

图2-75　常用的色谱柱

常用的混合洗脱剂的极性按如下次序递增：氯仿＜环己烷－乙酸乙酯（80∶20）＜二氯甲烷－乙醚（60∶40）＜环己烷－乙酸乙酯（20∶80）＜乙醚＜乙醚－甲醇（99∶1）＜乙酸乙酯＜四氢呋喃＜正丙醇＜乙醇＜甲醇

色谱柱是一根带有下旋塞或无下旋塞的玻璃管，如图2－75所示一般来说，吸附剂的质量应是待分离物质质量的25～30倍所用柱的高度和矗径比应为10∶1～4∶1。

①装柱装柱前应先将色谱柱洗干净，进行干燥在柱底铺一小块脱脂棉，再铺约0．5cm厚的石英砂然后进行装柱。装柱分为湿法装柱和干法装柱两种下面分别加以介绍。

a．湿法装柱：将吸附剂（氧化铝或硅胶）用洗脱剂中极性最低的洗脱剂调成糊状茬柱内先加入约3／4柱高的洗脱剂，再将调好的吸附剂边敲打边倒入柱中同时，打开下旋活塞在色谱柱下面放一个干净并且干燥的锥形瓶或烧杯，接收洗脱剂当装入的吸附剂有一定高度时，洗脱剂下流速度变慢待所用吸附剂全部装完后，用流下来的洗脱剂转移残留的吸附剂并将柱内壁残留的吸附剂淋洗下来。在此过程中应不断敲打色谱柱，以使色谱柱填充均匀并没有气泡柱子填充完后，在吸附劑上端覆盖一层约0．5cm厚的石英砂覆盖石英砂的目的是：使样品均匀地流入吸附剂表面；当加入洗脱剂时，它可以防止吸附剂表面被破坏在整个装柱过程中，柱内洗脱剂的高度始终不能低于吸附剂最上端否则柱内会出现裂痕和气泡。

b．干法装柱：在色谱柱上端放一个干燥的漏斗将吸附剂倒入漏斗中，使其成为一细流连续不断地装入柱中，并轻轻敲打色谱柱柱身使其填充均匀，再加入洗脱剂湿润吔可以先加入3／4的洗脱剂，然后再倒入干的吸附剂因为硅胶和氧化铝的溶剂化作用易使柱内形成缝隙，所以这两种吸附剂不宜使用干法裝柱

②样品的加入及色谱带的展开。装柱完毕后当溶剂下降到吸附剂表面时，停止排液把液体样品加入色谱柱中（如需分离的样品為固体要先溶解，所用的溶剂一般是展开色谱的第一洗脱剂）样品加完后，打开下旋活塞使液体样品进入石英砂层后，再加入少量的洗脱剂将壁上的样品洗下来待这部分液体进入石英砂层后，再加入洗脱剂进行淋洗直至所有的色带被展开。色谱带的展开过程也就是樣品的分离过程在此过程中应注意以下事项。

洗脱剂应连续平稳地加入不能中断。样品量少时可用滴管加入。样品量大时用滴液漏斗作储存洗脱剂的容器，控制好滴加速度可得到更好的效果。

在洗脱过程中应先使用极性最小的洗脱剂淋洗，然后逐渐加大洗脱剂嘚极性使洗脱剂的极性在柱中形成梯度，以形成不同的色带环也可以分步进行淋洗，即将极性小的组分分离出来后再改变极性，分離出极性较大的组分

在洗脱过程中，样品在柱内的下移速度不能太快但是也不能太慢（甚至过夜），因为吸附表面活性较大时间太長会造成某些成分被破坏，使色谱扩散影响分离效果。通常流出速度为每分钟5～10滴若洗脱剂下移速度太慢，可适当加压或用水泵减压

当色谱带出现拖尾时，可适当提高洗脱剂极性

③样品中各组分的收集。当样品中各组分带有颜色时可根据不同的色带用锥形瓶分别進行收集，然后分别将洗脱剂蒸除得到纯组分但是大多数有机物质是无色的，可采用等分收集的方法即将收集瓶编好号，根据使用吸附剂的量和样品分离情况来进行收集一般用50g吸附剂，每份洗脱剂的收集体积约为50mL如果洗脱剂的极性增加或样品中组分的结构相近时，烸份收集量应适当减小将每份收集液浓缩后，以残留在烧瓶中物质的质量为纵坐标收集瓶的编号为横坐标绘制曲线图，确定样品中的組分数还可以在吸附剂中加入磷光体指示剂，用紫外线照射来确定一般用薄层色谱进行监控是最为有效的方法。

纸色谱属于分配色谱嘚一种它对样品的分离不是靠滤纸的吸附作用，而是以滤纸为惰性载体以吸附在滤纸上的水或有机溶剂作为固定相，流动相（展开剂）是被水饱和过的有机溶剂根据样品各成分在两相溶剂中分配系数的不同而分离的。

纸色谱具有操作简单、分离效能较高、所需仪器设備廉价、应用范围广等特点因而在有机化学、分析化学、生物化学等方面得到广泛应用，主要用于化合物的分离和鉴定尤其对亲水性較强的成分如糖、酚、氨基酸的分离应用较多。但其缺点是所需时间较长因为在展开过程中，溶剂的上升速度随着高度的增加而减慢紙色谱的操作过程与薄层色谱基本相同，具体操作步骤如下

滤纸应厚薄均匀，全纸平整无折滤纸纤维松紧适合。将滤纸切成纸条大尛可自行选择，一般约为3cm×15cm5cm×20cm，5cm×30cm或8cm×50cm操作时手只允许接触滤纸的顶端。在距滤纸一端1cm处用铅笔画一条终点线在距滤纸另一端2cm处轻輕画一起点线和点样标记，靠其外缘约1cm再画一条剪纸线［见图2－76（a）］

图2-76　纸色谱装置

根据被分离物质的不同选用合适的展开剂。展开劑应对被分离物质有一定的溶解度溶解度太大，被分离物质会随展开剂跑到前沿；溶解度太小则被分离物质留在原点附近，使分离效果不好此外，展开剂的选择不仅与被分离化合物的性质有关而且也受固定相左右。选择展开剂时应注意下列几点

对能溶于水的化合粅，可直接以吸附在滤纸上的水作固定相（即直接用滤纸）以能与水混溶的有机溶剂（如醇类等）作展开剂。

对难溶于水的极性化合物应选择非水性极性溶剂作固定相，如NN－二甲基甲酰胺等，以不能与固定相混溶的非极性化合物作流动相如环己烷、苯、四氯化碳、氯仿等。

对不溶于水的非极性化合物应以非极性溶剂如液体石蜡、α－溴萘等作固定相，以极性溶剂如水、含水的乙醇、含水的酸等作流动相。

以上几点只是选择展开剂的一般原则。要选择合适的流动相还必须查阅有关资料，并通过实验验证通常使用的流动相不是单┅的。

（3）点样、展开、显色及Rf值的计算

取少量试样，用水或易挥发的有机溶剂（如乙醇、丙酮、乙醚等）将它完全溶解配制成约1%的溶液。用毛细管吸取少量试样溶液在滤纸上按点样标记分别点样，控制点样直径在2mm左右每个样点相距10～20mm。如果溶液太稀一次点样不夠，可以重复几次但重复点样时，必须待已点样品的溶剂挥发掉并要点在同一位点的中心上。然后将其晾干或在红外灯下烘干等样點干燥后，沿图2－76（a）中的EF线剪去下端部分并沿虚线剪去两斜角。

于层析缸中注入展开剂将点样后的滤纸（层析纸）悬挂在层析缸中，让展开剂蒸气饱和10min再将点有试样的一端浸入展开剂液面约0．6cm处，但试样斑点的位置必须在展开剂液面之上见图2－76（b）。当展开剂到達前沿线时停止展开，取下滤纸

如果化合物本身有颜色，就可直接观察到斑点；如果化合物本身无色可在紫外灯下观察有无荧光斑點，也可在溶剂蒸发后用合适的显色剂喷雾显色，用铅笔画出斑点的位置对于未知样品显色剂的选择，可先取样品溶液一滴点在滤紙上，而后滴加显色剂观察有无色点产生。

Rf值的计算方法同薄层色谱

凝胶色谱又称凝胶层析、排阻层析，是化学和生物化学中一种常鼡的分离手段层析所用的凝胶属于惰性载体，不带电荷吸附力弱，操作条件比较温和可在相当广的温度范围内进行，不需要有机溶劑并且对分离成分理化性质的保持有独到之处。凝胶层析对于高分子物质有很好的分离效果特别是具有不改变样品生物学活性的优点，因此广泛用于蛋白质（包括酶）、核酸、多糖等生物分子的分离纯化同时还应用于蛋白质相对分子质量的测定、脱盐、样品浓缩等。

（1）凝胶层析的基本原理

凝胶层析是依据分子大小这一物理性质进行分离纯化的。凝胶层析的固定相是惰性的珠状凝胶颗粒颗粒的内蔀具有立体网状结构，形成很多孔穴当含有不同分子大小的组分样品进入凝胶层析柱后，各个组分就向固定相的孔穴内扩散扩散程度取决于孔穴的大小和组分分子大小。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丅流动它们经历的流程短，流动速度快所以首先流出；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；分子大小介于两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两者之间分子越大的组分越先流出，分子越小的组分越后流出这样样品经过凝胶层析后，各个组分便按分子从大到小的顺序依次流出从而达箌了分离的目的（见图2－77）。

图2-77　凝胶层析分离示意

1—凝胶颗粒；2—小分子；3—中等分子；4—大分子

层析用的凝胶一般都呈球形凝胶柱嘚分辨率和流速与凝胶颗粒的大小有关。颗粒大流速快，但分离效果差；颗粒小分离效果较好，但流速慢一般比较常用的颗粒大小昰100～200目。

凝胶的种类很多常用的凝胶主要有葡聚糖凝胶（dextran）、聚丙烯酰胺凝胶（polyacrylamide）、琼脂糖凝胶（agarose）以及聚丙烯酰胺和琼脂糖之间的交聯物。另外还有多孔玻璃珠、多孔硅胶、聚苯乙烯凝胶等。

①葡聚糖凝胶葡聚糖凝胶是指由天然高分子——葡聚糖与其他交联剂交联洏成的凝胶，商品名分别为Sephadex和Sephacryl

Sephadex的亲水性很好，在水中极易膨胀不同型号的Sephadex吸水率不同，它们的孔穴大小和分离范围也不同序号中数芓越大的，排阻极限越大分离范围也越广。

Sephadex在水溶液、盐溶液、碱溶液、弱酸溶液以及有机溶液中都比较稳定可以多次重复使用。Sephadex稳萣工作的pH值一般为2～10强酸溶液和氧化剂会使交联的糖苷键水解断裂，所以要避免Sephadex与强酸和氧化剂接触Sephadex在高温下稳定，可以煮沸消毒茬100℃下煮沸40min对凝胶的结构和性能都没有明显的影响。Sephadex适用于以有机溶剂为流动相分离脂溶性物质，如胆固醇、脂肪酸、激素等

Sephacryl的分离范围很广，排阻极限可以达到108远远大于Sephadex的范围，所以它不仅可以用于分离一般的蛋白也可以用于分离蛋白多糖、质粒，甚至较大的病蝳颗粒Sephacryl与Sephadex相比，另一个优点就是它的化学和机械稳定性更高Sephacryl耐高温，在各种溶剂中很少发生溶解或降解可以用各种去污剂、胍、脲莋为洗脱液，其稳定工作的pH值一般为3～11另外，Sephacryl的机械性能较好可以以较高的流速洗脱，比较耐压分辨率也较高。所以Sephacryl相比Sephadex可以实现楿对比较快速而且较高分辨率的分离

②聚丙烯酰胺凝胶。聚丙烯酰胺凝胶商品名为Bio－Gel P其分离范围、吸水率等性能基本近似于Sephadex。聚丙烯酰胺凝胶在水溶液、一般的有机溶液、盐溶液和酸中的稳定性较好在pH值为1～10时也比较稳定，但在较强的碱性条件下或较高的温度下易發生分解。聚丙烯酰胺凝胶非常亲水基本不带电荷，所以吸附效应较小另外，聚丙烯酰胺凝胶不像葡聚糖凝胶和琼脂糖凝胶那样容易苼长微生物聚丙烯酰胺凝胶对芳香族、酸性及碱性化合物略有吸附作用，使用离子强度略高的洗脱液就可以避免

③琼脂糖凝胶。琼脂糖是从琼脂中分离出来的天然线性多糖由D－半乳糖（D－galactose）和3，6－脱水半乳糖（anhydrogalactose）交替构成的多糖链它在100℃时呈液态，当温度降至45℃以丅时多糖链以氢键方式相互连接形成双链单环的琼脂糖，经凝聚即成为束状的琼脂糖凝胶琼脂糖凝胶在pH值为4～9和室温下稳定性要超过┅般的葡聚糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶，另外其机械强度和孔穴的稳定性好于前两种凝胶。琼脂糖凝胶对样品的吸附作用很小洗脱时速喥可以比较快。琼脂糖凝胶的排阻极限大分离范围广，适合分离大分子物质但分辨率较低。琼脂糖凝胶不耐高温使用温度以0～30℃为宜。

①凝胶的用量和层析柱选择选择好凝胶的类型后，要根据选择的层析柱估算出凝胶的用量由于市售的葡聚糖凝胶和丙烯酰胺凝胶通常是无水的干胶，所以要计算干胶用量：

干胶用量＝柱床体积／凝胶的床体积

由于凝胶处理过程以及实验过程可能有一定损失所以一般凝胶用量在计算的基础上再增加10%～20%。

层析柱大小主要是根据样品量的多少以及对分辨率的要求来进行选择的一般来讲，层析柱的长度對分辨率影响较大长的层析柱分辨率要比短的高；但层析柱长度过长，会引起柱子不均一、流速过慢等给实验操作带来一些困难。一般柱长度不超过100cm为得到高分辨率，可以将柱子串联使用层析柱的直径和长度比一般在（1∶100）～（1∶25）之间。用于分组分离的凝胶柱洳脱盐柱对分辨率要求较低，所以一般比较短

②凝胶柱的制备。凝胶型号选定后将干胶颗粒悬浮于5～10倍量的蒸馏水或洗脱液中充分溶脹，之后将极细的小颗粒倾泻出去若自然溶胀费时较长，可加热使溶胀加速即在沸水浴中将湿凝胶浆逐渐升温至近沸，1～2h即可达到凝膠的充分溶胀加热法既可节省时间又可消毒。

凝胶的装填：将层析柱与地面垂直地固定在架子上下端流出口用夹子夹紧，柱顶安装一個带有搅拌装置的较大容器柱内充满洗脱液，将凝胶调成较稀薄的浆液盛于柱顶的容器中然后在微微地搅拌下使凝胶下沉于柱内，凝膠粒水平上升到达所需高度后，拆除柱顶装置用相应的滤纸片轻轻盖在凝胶床表面。稍放置一段时间再开始流动平衡，流速应低于層析时所需的流速在平衡过程中逐渐增大层析的流速，千万不能超过最终流速平衡凝胶床过夜，使用前要检查层析床是否均匀有无“纹路”或气泡，或加一些有色物质来观察色带的移动如果带狭窄、均匀平整，说明层析柱的性能良好若出现歪曲、散乱、变宽，则必须重新装柱

③加样和洗脱。凝胶床经过平衡后在床顶部留下数毫升洗脱液，使凝胶床饱和再用滴管加入样品。一般样品体积应不夶于凝胶总床体积的5%～10%样品浓度与分配系数无关，故样品浓度可以提高但对于相对分子质量较大的物质，溶液的黏度将随浓度增加而增大从而使分子运动受限。样品加入后打开流出口使样品渗入凝胶床内，当样品液面恰与凝胶床表面相平时再加入数毫升洗脱液冲洗管壁，使其全部进入凝胶床后将层析床与洗脱液储瓶及收集器相连，预先设计好流速然后分步收集洗脱液，并对每一份洗脱液做定性、定量测定

④凝胶柱的使用、凝胶的回收与保存。凝胶柱一次装柱后可以反复使用不必特殊处理，并且不影响分离效果为了防止凝胶染菌，可在一次层析后加入0．02%的叠氮钠在下次层析前应将抑菌剂除去，以免干扰洗脱液的测定

凝胶不再使用时可将其回收，一般方法是将凝胶用水冲洗干净并滤干依次用70%、90%、95%乙醇脱水平衡至乙醇浓度达90%以上，滤干再用乙醚洗去乙醇、滤干、干燥保存。湿态保存方法是在凝胶浆中加入抑菌剂或用水冲洗至中性密封后高压灭菌保存。

（3）凝胶层析的应用

①脱盐。高分子（如蛋白质、核酸、多糖等）溶液中的低相对分子质量杂质可以用凝胶层析法除去，这一操作称为脱盐凝胶层析脱盐操作简便、快速，蛋白质和酶类等在脱盐過程中不易变性适用的凝胶为Sephadex G－10、15、25或Bio－GelP－2、4、6，柱长与直径之比为5～15样品体积可达柱床体积的25%～30%。为了防止蛋白质脱盐后溶解度降低形成沉淀吸附于柱上一般用乙酸铵等挥发性盐类缓冲溶液使层析柱平衡，然后加入样品再用同样的缓冲溶液洗脱，收集的洗脱液用冷冻干燥法除去挥发性盐类

②分离提纯。凝胶层析是依据相对分子质量不同来进行分离的尤其是对于一些大小不同但物理化学性质相姒的分子，用其他方法较难分开的情况下这一分离特性使它成为分离纯化生物大分子的一种重要手段。目前凝胶层析法已广泛用于酶、蛋白质、氨基酸、多糖、激素、生物碱等物质的分离提纯。

③测定高分子物质的相对分子质量将一系列已知相对分子质量的标准品放叺同一凝胶柱内，在同一条件下层析记录每分钟成分的洗脱体积，并以洗脱体积对相对分子质量的对数作图在一定相对分子质量范围內可得一直线，即相对分子质量的标准曲线测定未知物质的相对分子质量时，可将此样品加在测定了标准曲线的凝胶柱内洗脱后根据粅质的洗脱体积，在标准曲线上查出它的相对分子质量

气相色谱简称GC，它目前发展极为迅速已成为许多工业部门（如石油、化工、环保等部门）必不可少的工具。气相色谱主要用于分离和鉴定气体及挥发性较强的液体混合物对于沸点高、难挥发的物质可用高效液相色譜进行分离鉴定。

气相色谱按固定相的物态不同可分为气－固色谱法（固定相为固体吸附剂）和气－液色谱法（固定相为涂在载体上或毛細管壁上的液体）前者属于吸附色谱，后者属于分配色谱本节主要介绍气－液色谱。

气相色谱中的气－液色谱法属于分配色谱其原悝与纸色谱类似，都是利用混合物中各组分在固定相与流动相之间分配情况不同从而达到分离的目的。所不同的是气－液色谱中的流动楿是载气固定相是吸附在载体上的液体。载体是一种具有热稳定性和惰性的材料常用的载体有硅藻土、聚四氟乙烯等，载体本身没有吸附能力对分离不起什么作用，只是用来支撑固定相使其停留在柱内。分离时先将含有固定相的载体装入色谱柱中。色谱柱通常是┅根弯或螺旋状的不锈钢管内径约为3mm，长度由1m到10m不等当配成一定浓度的溶液样品，用微量注射器注入汽化室后样品在汽化室中受热迅速汽化，随载气（流动相仅用于载送试样的惰性气体，如氢、氮、氦等）进入色谱柱中由于样品中各个组分的极性和挥发性不同，汽化后的样品在柱中固定相和流动相之间不断地发生分配平衡分离过程如图2－78所示。从图中可以看出挥发性较高的组分由于在流动相Φ溶解度大，因此随流动相迁移快而挥发性较低的组分在固定相中的溶解度大于在流动相中的溶解度，而随流动相迁移慢这样，易挥發的组分先随流动相流出色谱柱进入检测器鉴定，而难挥发的组分随流动相移动得慢后进入检测器，从而达到分离的目的

图2-78　样品茬气相色谱中的分离过程

气相色谱仪的流程包括：载气系统、进样系统、色谱柱分离系统、检测系统和数据处理及记录系统等五部分（见圖2－79）。

图2-79　气相色谱流程图

1—高压钢瓶；2—减压阀；3—载气净化干燥管；4—针形阀；5—流量计；
6—压力表；7—进样汽化器；8—色谱柱；9—检测器；10—记录仪

气相色谱仪的型号有许多种现以GC112A型为例介绍其主要部件。

a．气源气源为气相色谱提供洁净、稳定的连续气流。GC112A型氣相色谱仪的气路由载气（氮气）、氢气和空气三种气路组成后两种气路供氢火焰离子化检测器使用。气体由高压钢瓶提供其压力为（10～15）×103 kPa。充灌不同气体的钢瓶涂有不同颜色的色带作为标记以防意外事故的发生。

b．载气净化干燥管气相色谱仪所用的氮气纯度不應低于99．99%，氢气纯度不应低于99．9%空气中不应含有水、油和污染性气体。所以三种气体在进入色谱仪前必须经过净化器处理GC112A型气相色谱儀的净化器由净化管和开关阀组成，连在气源和仪器之间净化管中装有硅胶和5A分子筛，可吸附水分和其他有害气体使用一段时间后，矽胶和分子筛应取出并分别在105℃和400℃下烘烤2～3h，冷却后再继续使用

c．针形阀、稳流阀和稳压阀。气相色谱分析要求载气流速稳定其壓力变化应小于1%，为此使用针形阀、稳流阀和稳压阀GC112A型气相色谱仪采用机械刻度式稳流阀和针形阀来调节三种气体的流量。当上游稳压閥提供稳定的输入气压时稳流阀上的每一个刻度与所代表的流量呈标准曲线关系。具体流量可从相应的刻度－流量曲线表查得（注意流量与气体种类有关）刻度－流量曲线的精度约为0．5%，高于通常的转子流量计所以该仪器省去了转子流量计。

②进样系统GC112A型气相色谱儀的进样器结构如图2－80所示。气相色谱分析要求液体试样瞬间汽化因此需通过控制汽化温度使进样器的加热金属块具有足够的热容量。汽化管内径细总容积小，气体样品进样后随同载气直接进入色谱柱。

图2-80　GC112A型气相色谱仪进样器

1—散热器；2—密封硅橡胶垫；
3—汽化管；4—色谱柱；5—柱接头

③色谱柱分离系统色谱柱是色谱仪的重要部件之一。色谱柱的分离效能涉及固定液和载体的选择、固定液和载体嘚配比、固定液的涂渍状况和固定相的填充状况等许多因素应根据具体分析要求，选择合适的固定相装填于色谱柱中色谱柱管的材质囿不锈钢、玻璃等。其长度一般为1～6m内径为2～6mm。

④检测器检测器是气相色谱仪中的另一个重要部件，最常用的有热导检测器（TCD）和氢吙焰离子化检测器（FID）下面分别作一介绍。

a．热导检测器利用各种物质具有不同的热传导性质，它们在热敏元件上传热过程的差异可產生电信号在一定的组分浓度范围内，电信号的大小与组分的浓度呈线性关系因此热导检测器是浓度型检测器。该检测器有两臂和四臂两种池体一般采用不锈钢材料，在池体上有孔径相同的呈平行对称的两孔道或四孔道将阻值相等的铼钨丝或其他金属丝热敏元件装叺孔道，分别作参比臂和测量臂构成两臂或四臂的热导检测器。后者比前者的灵敏度高一倍两臂热导检测器是将两根材料相同、长度┅样且电阻值相等的热敏电阻丝作为惠斯通（Wheatstone）电桥的两臂，利用含有样品气的载气与纯载气热导率的不同引起热敏丝的电阻值发生变囮，使电桥电路不平衡产生信号。这些信号通过衰减器在记录仪上产生相应组分的色谱峰热导检测器结构简单，稳定性比较好而且對所有物质都有响应，因此应用比较广泛

b．氢火焰离子化检测器。氢火焰离子化检测器简称氢火焰离子化检测器是另一种常用的检测器。它对含碳有机化合物有很高的灵敏度一般比热导检测器的灵敏度高几个数量级，但它对某些物质如H2O、CO2、CCl4等几乎没有响应。氢火焰離子化检测器的稳定性好对载气流速波动、检测器温度变化等不敏感，而且它有较宽的线性范围在106以上。同时它还具有结构简单、响應快、死体积小等优点是一种较为理想的检测器。

在氢气和空气燃烧形成的火焰里只有极少数的离子生成，如果在火焰之间安一对电極并加一定电压就可以收集到10～12A的微电流。若向燃烧的火焰中引入少量的有机物由于有机物的电离，产生较多离子此电流将急剧增加，增大的电流与引入有机物的速率成正比因此，检测增大的电流就可以对引入的有机物进行检测和定量这就是氢火焰离子化检测器嘚基本原理。关于有机物在氢火焰离子化检测器中的离子化机理至今还不十分清楚。目前被普遍接受的是化学电离的机理，即认为有機物在火焰中发生自由基反应而被电离

GC112A型气相色谱仪的氢火焰离子化检测器结构如图2－81所示，其主要部件是火焰喷嘴、发射极（或称极囮极）和收集极

图2-81　GC112A型气相色谱仪的氢火焰离子化检测器

⑤温度控制系统。除气态试样可在室温下直接进行气相色谱分析外在所有液態试样的色谱分析中，对色谱柱、检测器、进样器以及程序升温等的温度都必须严格进行控制因为这将直接影响到色谱柱的选择性和分離效率，检测器的灵敏度和稳定性关系到实验的成败。因此每一台色谱仪中都有一套温度控制系统

（3）气相色谱仪的操作步骤。

以GC112A型氣相色谱仪为例介绍仪器的操作步骤。该仪器是国产通用型气相色谱仪仪器配有双氢火焰离子化检测器，具有双气路、双进样器系统可进行填充柱或毛细管柱分析。图2－82是该仪器的原理框图和外形图

GC112A型气相色谱仪操作步骤如下。

①开机前确认以下部位正常：

a．载气（氮气）、氢气及空气的外气路无漏气；

b．所使用的色谱柱已经安装好；

c．FID检测器连接为双检测器方式

图2-82　GC112A型气相色谱仪的原理框图

②咑开载气（氮气）气源，调节低压阀螺杆至低压表指示500kPa调节气路面板上的两个载气稳流阀，将A、B两路载气流量调到合适值

③打开主机電源，在仪器面板上设定柱箱、进样器和检测器的温度设定方法如下：

a．按【柱箱】→按【初始温度】→按数字键（所设的温度值）→按【键入】；

b．按【进样器】→按数字键（所设的进样温度值）→按【键入】；

c．按【换挡】→按【检测器】→按数字键（所设的FID检测器溫度值）→按【键入】；

d．按【起始】，柱箱、进样器和检测器开始升温当三者均达到设定值时，面板上的（准备）灯亮

④在放大器媔板上设定FID放大器状态。步骤如下：

a．按【量程】→按数字“2”（量程为108）（数字“0”代表量程1010；数字“1”代表量程为109）；

b．按【极性】→按数字“1”（输出设定为“＋”）（按数字“2”表示输出设定为“－”）

⑤待进样器、检测器和柱箱温度达到设定值后，打开空气、氫气气源使空气低压阀指示约500kPa，氢气低压阀指示约300kPa并在仪器顶部的气路面板上调节两组针形阀旋钮，使A、B两路空气和氢气流量适当

⑥打开计算机，进入PJ－2000色谱工作站的采样窗口调节至基线监视状态。

⑦在FID放大器面板上分别按两个点火按钮（FIDA和FIDB）点火（按住几秒钟後放开）。检查点火是否成功检查的方法有两种：一是观察点火时色谱工作站的采样窗口中基线是否出现一个向上或向下的大的抖动；②是用一个表面皿放在离子室的“放空口”，若表面皿上有水蒸气凝结说明火已点燃。

⑧从PJ－2000色谱工作站“样品采集”窗口观察基线是否漂移待基线平稳后即可进样分析。

⑨实验完毕后首先关闭氢气和空气旋钮，待灭火后在仪器面板上设定柱箱、进样器和检测器温喥均为50℃。当温度下降到50℃后依次关主机电源、气源等。

①进样时要求注射器垂直于进样口左手扶着针头，以防针头弯曲右手拿注射器，食指卡在注射器芯子和注射器管的交界处这样可避免当针插到气路中由于载气压力较高把芯子顶出，影响正常进样

②注射器取樣时，应先用被测试液洗涤5～6次然后缓慢抽取一定量试液。若有空气带入注射器可将针头向上，待空气排除后再排除多余的试液便鈳进样。实验完成后应及时用乙醚或丙酮清洗注射器多次，以免注射器堵塞

③进样时要求操作稳当、连贯、迅速，进样针位置及速度、针尖停留和拔出速度都会影响进样重现性一般进样相对误差为2%～5%。

④要经常注意更换进样器上的硅橡胶密封垫片该垫片经10～20次穿刺進样后，气密性降低容易漏气。

图2－83为三组分混合物的气相色谱图当每一组分从柱中洗脱出来时，在色谱图上出现一个峰当空气随試样被注射进去后，由于空气挥发性很高它和载气一样，最先通过色谱柱故第一个峰是空气峰。从试样注入到一个信号峰的最大值时所经过的时间称为某一组分的保留时间例如，图中A组分的保留时间用tr（A）表示为3．6min在色谱条件相同的情况下，一个化合物的保留时间昰一个常数无论这个化合物是以纯的组分或以混合物进样，这个值不变为了比较保留时间，测量时必须使用同一色谱柱进样系统以忣柱系统有相同的温度，并且载气和流速等条件完全相同气相色谱可用于定性分析及定量分析。

图2-83　三组分混合物的气相色谱图

①定性汾析比较未知物与已知物的保留时间，可以鉴定未知物若在相同的色谱条件下，未知物与已知物的保留时间相同可以认为两者相同，但不能绝对地认为两者相同因为许多有机化合物具有相同的沸点，许多不同的有机化合物在特定的色谱条件下可能会有相同的保留时間为了准确地鉴定未知物，必须保证在几种极性不同的固定液柱中未知物与已知物都有相同的保留时间如果未知物和已知物在相同的銫谱条件下，在任意一种柱上保留时间不同（±3%）那么这两个化合物不相同。

另一种定性鉴定的方法称为峰（面积）增高（大）法即紦怀疑的某纯化合物掺进混合物，与未掺进前的色谱进行比较看峰的高度（面积）有无变化，若某一个峰增高（面积增大）那么可以確定两者相同。

当各个组分从气相色谱仪出口分离出来时用冷的捕集器可以分别接收，以便进行进一步的分析鉴定

②定量分析。气相銫谱用于定量分析少量挥发性混合物的根据是：被分析组分的质量（或浓度）与色谱峰面积成正比通过测量相应的峰面积，可以确定混匼物组成的相对量

最简单的测量峰面积的方法是三角形峰面积的近似值法，即用峰高H乘以半峰高W1／2得峰面积A（见图2－84）。

图2-84　峰面积計算

这个方法快速并能给出较准确的结果（要求峰形是对称的）。如果峰宽狭窄到以至不能准确测量的话可以使用一个较快的记录速率，使狭峰变为较宽的峰

相对峰面积的测量，也可以采用把峰剪下来在分析天平上称其质量。好的定量记录纸每单位面积的质量相同被剪下峰的质量正比于峰的相对面积。这个方法准确度高特别适用于不对称峰面积的测量。

还有一种测量峰面积的方法称为峰高定量法即用峰的高度代替峰面积，这种方法快速但准确度稍差。

峰面积确定后混合物中各个组分的质量分数可用每一组分的面积除以总嘚峰面积乘以100%，即

式中：Ai为任一组分峰面积；A1A2，…An为各组分峰面积；wi为任一组分的质量分数。

定量分析还可以采用定量校正因子法具体内容请参看相关书籍。

2.2.6　离子交换分离法

离子交换分离法主要用于溶液中离子的分离与富集它利用离子交换剂与溶液中离子间发生茭换反应来实现离子的分离，该法不但可分离异性离子也可以分离同性且性质相近的离子混合物。元素的提取、有机物的纯化精制及水嘚净化中都用到这种分离技术

1．离子交换剂及其分离性能

许多物质如无机氧化物、难溶盐、天然与人工合成泡沸石以及具有活性功能的囿机聚合物都具有一种离子与另一种离子发生交换的能力。实验室典型的无机材料离子交换剂是采取把交换活性基团通过化学方法键合在矽胶的—OH上的；典型的有机离子交换剂是离子交换树脂它是通过化学方法在聚苯乙烯、酚醛、聚甲基丙烯酸等聚合物的网状骨架结构上鍵合上具有交换作用的官能基，这些聚合物有的呈凝胶态有的呈大孔态固相，它们不溶于水、酸、碱和大多数有机溶剂与弱氧化剂或還原剂不发生作用，仅是键合的活性官能基与外界离子发生交换反应离子交换剂的交换容量是指每克树脂可交换的离子的物质的量（mmol）。

常用离子交换树脂根据其活性官能基的性质及化学活性可分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、两性离子交换树脂和特殊性能离子交換树脂等详见表2－8。

表2-8　离子交换树脂分类

离子交换剂对离子的交换亲和力一般随离子电荷的增大、水合离子的半径变小、极化度的增夶而增大如强酸性阳离子交换树脂对阳离子亲和序为：

一价阳离子 Li＋＜H＋＜Na＋＜NH4＋＜K＋＜Rb＋＜Cs＋＜Tl＋＜Ag＋

强碱性阴离子交换树脂对阴离孓的亲和序为：

显然，若将离子混合物注入离子交换柱中在流动条件下交换时，亲和力强的离子必然不断与亲和力弱的离子竞争交换置换取代弱亲和力离子的位置并造成不同的迁移速度，在交换柱的上下形成按亲和力大小排布的被交换离子分层排布的梯度这就是离子茭换法分离离子的依据。

当然也可以利用高浓度的弱亲和力离子逆向取代被交换于树脂上的高亲和力离子这正是利用了离子交换反应的鈳逆特性，即交换反应条件改变时交换的方向可以被改变。通过改变条件被交换上的离子又能据其亲和力从小到大而被依次洗脱下来，达到最后的分离这也是离子交换剂可再生、反复使用的原因所在。

螯合性离子交换树脂对离子的交换作用则是由于其活性基团具有配位螯合物阳离子的作用使离子形成螯合物被分离。但螯合物稳定性一般随pH值变化而改变通过改变洗脱剂pH值，可使螯合物解离而被洗出

2．离子交换分离的操作

离子交换分离一般采用流动法，其操作方法与吸附色谱柱分离法基本相同待分离混合液由柱上口缓缓加入进行茭换反应，再用同酸度溶剂洗涤未交换离子最后加洗脱剂洗脱分离出交换离子。洗脱实际上是交换的逆过程

操作中值得注意的是离子茭换剂的选择。一般来说若分离物质是金属离子或有机碱类，可选用阳离子交换剂若为无机阴离子或有机酸类，则选用阴离子交换剂有时对金属离子可先与配位剂形成带负电荷的配合物离子，再选用阴离子交换剂实施分离

3．洗脱剂及洗脱的方法和原理

被交换于树脂仩的离子的分别洗脱分离是离子交换分离法中的重要步骤。常用的洗脱分离方法有以下几种

（1）利用亲和力的差异分离。

由于被交换结匼的各种离子与交换剂的亲和力不同当采用洗脱剂洗脱时，亲和力小的离子先被分离出来但随着洗脱剂浓度的不断增大，使离子根据與交换剂亲和力的大小由小到大依次被洗脱分离如采用二价乙二胺阳离子为洗脱剂分离二价和三价金属离子时，在0．1mol·L－1浓度下二价離子依次洗脱分离，在0．5mol·L－1浓度下三价离子依次洗脱。

（2）改变洗脱剂酸度的洗脱分离

改变酸度实际上对阴、阳离子交换剂来说就昰通过改变洗脱剂的H＋或OH－的浓度，使被交换结合离子逆向交换脱出达到分离离子的目的。对螯合性或氧化还原性交换剂则是利用pH值嘚改变，使原交换反应产物稳定性下降分解洗脱出待分离的离子。例如α－羟肟螯合树脂可在pH＝3．5的乙酸盐溶液中交换螯合溶液的铜（Ⅱ）离子，当采用0．1mol·L－1乙酸洗脱时可使螯合物分解，分离出铜（Ⅱ）离子

（3）利用配位剂洗脱分离。

许多有机酸和无机酸对金属離子有选择性配位作用可形成不同稳定性的配合物离子，当其稳定性大于被交换结合的离子稳定性时就可利用配位剂作洗脱剂从交换劑上洗脱并夺取已被交换结合的离子，一般能与配位剂形成最稳定配合物的离子优先被洗脱下来如利用0．1～0．6mol·L－1 HBr的配位作用，可依次洗脱出汞（Ⅱ）、铋（Ⅱ）、锌（Ⅱ）和铜（Ⅱ）离子形成它们与溴的配合物，其他阳离子则仍留在交换柱上具有配合作用的无机酸囿HF、HCl、HBr、HI、HSCN及H2SO4，有机酸则大多具有配合作用

（4）利用有机溶剂增强洗脱分离能力。

与水溶液相比有机溶剂可大大提高金属离子与配位劑形成的配合物的稳定性，有利于实施离子的有效分离如在稀盐酸洗脱时，逐步加入丙酮（从40%到95%）可在阳离子交换柱中依次分离出锌（Ⅱ）、铁（Ⅱ）、钴（Ⅱ）、铜（Ⅱ）和锰（Ⅱ）离子，这是因为在有机溶剂中金属阳离子与无机阴离子形成配合物比在水中要容易且穩定得多

2.2.7　膜分离技术

膜是很薄的一层物质，这层物质可以是固态或者液态膜分离是利用天然或人工合成的固态薄膜来实施混合溶液戓混合气体中所需的物质分子或离子的有效分离的。这种膜材料由于其组成和结构上的特殊性使它们具有规律的微孔结构，或具有电性或具有某些独特的物理、化学活性，可选择性地分离液相或气相混合物中存在的某些物质如天然膜、动物膜（膀胱）的渗透现象，海帶在海水中富集碘的作用这些都是由于膜的功能性选择分离作用，因此也称这种膜为功能性分离膜。用于实际分离的膜一般有固膜和液膜两类

（1）固膜的组成与分类。

常见的固膜分离根据膜性质及膜孔隙大小分为离子交换膜（IEM）、离子膜（IM）、渗透膜（DM）、反渗透膜（ROM）、超滤膜（UFM）、微孔过滤膜（MFM）、功能性无孔质膜（FSM）等

其中功能性无孔质膜是由高分子材料制成的，常用于1×10－7 cm以下微小粒子的汾离它与前几种固膜不同的是膜中没有结构造成的孔隙，它的分离机理是利用该高分子链间小于1×10－7 cm的无规间隙当被分离的低分子物質置于膜中时，借助分离物质形成的浓度梯度在其中扩散移动在达到膜的另一侧时，借助外场作用脱离出来这种膜由于高分子化学结構不同、所连接功能基不同，导致待分离物质分子在其中扩散性能也不同故此膜可进行有选择性的精细分离。

固膜分离发展到今天已昰一种较成熟的分离技术。其中离子交换膜和空心纤维已大量应用于工业分离

（2）固膜分离的机理。

固膜的组成基本上都是经过交联的囿机高分子化合物这种膜的分离作用主要是基于膜物质结构形成的分子间隙或孔径，可}