复旦大学：《有机化学实验 Organic chemistry lab》课程教学资源（实验课件）柱色谱——次甲基蓝与甲基橙的分离

实验六 柱色谱一次甲基蓝与甲基橙的分离 实验目的 1.掌握柱层析分离、装柱、洗脱、分离操作 2.分离次甲基蓝与甲基橙混合液

实验六 柱色谱—次甲基蓝与甲基橙的分离 一、实 验 目 的 1.掌握柱层析分离、装柱、洗脱、分离操作 2.分离次甲基蓝与甲基橙混合液

、实验原理 1.柱层析通常是分离混合物和提纯少量有机物的有效方法。常用的柱层析有 吸附柱层析和分配柱层析,实验室最常用的是吸附柱层析,它常用氧化铝和 硅胶作固定相。它是利用混合物中各组分在不相溶的流动相中吸附和解吸能 力的不同而分离。当混合物流动相流过固定相时,发生了多次的吸附和解吸 过程,从而使混合物分离成各种单一的纯组分 2.柱层析通常在玻璃管中填入面积很大,经过活化的粉状固体吸附剂,将以 溶解的样品加入色谱柱中,混合物溶液流经吸附柱时,各组分同时被吸附在 柱子的上端,当用洗脱剂(流动相)进行淋洗时由于各组分在洗脱剂中的溶 解度不同,因此被解吸的能力也不同。根据相似相溶原理,极性化合物易溶 于极性洗脱剂中,一般先用非极性洗脱剂淋洗。 3吸附-解吸-吸附交替进行,使不同吸附能力的化合物按不同速度沿柱向下 移动,形成不同层次的色带,每一个色带代表一个组分,分别收集每个色带 即可得到各组分的溶液,将洗脱剂蒸去后可得到单一纯净的物质

二、实 验 原 理 1.柱层析通常是分离混合物和提纯少量有机物的有效方法。常用的柱层析有 吸附柱层析和分配柱层析，实验室最常用的是吸附柱层析，它常用氧化铝和 硅胶作固定相。它是利用混合物中各组分在不相溶的流动相中吸附和解吸能 力的不同而分离。当混合物流动相流过固定相时，发生了多次的吸附和解吸 过程，从而使混合物分离成各种单一的纯组分 2.柱层析通常在玻璃管中填入面积很大，经过活化的粉状固体吸附剂，将以 溶解的样品加入色谱柱中，混合物溶液流经吸附柱时，各组分同时被吸附在 柱子的上端，当用洗脱剂（流动相）进行淋洗时由于各组分在洗脱剂中的溶 解度不同，因此被解吸的能力也不同。根据相似相溶原理，极性化合物易溶 于极性洗脱剂中，一般先用非极性洗脱剂淋洗。 3.吸附-解吸-吸附交替进行，使不同吸附能力的化合物按不同速度沿柱向下 移动，形成不同层次的色带，每一个色带代表一个组分，分别收集每个色带 即可得到各组分的溶液，将洗脱剂蒸去后可得到单一纯净的物质

\CH3 Na0 3S- (CH3)2N (CH3)2 Cr 甲基橙 亚甲基蓝 4.甲基橙和次甲基蓝(亚甲基蓝)的结构式如上图,可以看到,它们结 构中既有极性部分,又有非极性部分,亚甲基蓝溶于乙醇,而甲基橙不溶于 乙醇等有机溶剂,但它们都可溶于水,实验室通常是用乙醇做溶剂进行 分离

4.甲基橙和次甲基蓝（亚甲基蓝）的结构式如上图，可以看到, 它们结 构中既有极性部分,又有非极性部分,亚甲基蓝溶于乙醇,而甲基橙不溶于 乙醇等有机溶剂, 但它们都可溶于水，实验室通常是用乙醇做溶剂进行 分离

、实验装置 溶化的物 层析柱装置

三、实 验 装 置 层析柱装置

四、实验步骤 1.选用直径1.5cm,长15cm的层析柱,垂直固定在铁架台上,夹子夹在柱的顶端。向柱 中加入乙醇至柱高的1/2,从柱的顶端用玻璃棒将少许棉花推到柱的底部,在棉花上可 加入一薄层石英砂 2在小烧杯中称取约10g的氧化铝加入10-15m1乙醇调匀 另外,预先将2g甲基橙和0.25g次甲基蓝溶于110m1乙醇中,备用。 3.打开柱下活塞,控制流出速度每秒一滴,将烧杯中氧化铝糊状物加进柱内,氧化铝 自然沉降,使填装紧密而均匀,当加至柱高的3/4时,用滴管吸取少量的乙醇轻轻冲洗 柱壁上的氧化铝,然后用玻棒敲击柱身,使柱面平整。事先剪好一张圆形滤纸覆盖在 氧化铝的面上。柱活塞下接一千净的锥形瓶,流下的乙醇反复套用。 4.当溶剂面刚好到达滤纸表面1m时,立即用滴管加入1m1次甲基蓝和甲基醇的混合液。 当混合液面降至滤纸面1m时用滴管吸取少量乙醇,淋洗粘附在柱壁上的溶液。用滴管 加入乙醇洗脱,控制流出速度。在整个洗脱过程中不要使柱干裂。在淋洗过程中可看 到色带的形成和分离。当蓝色的次甲基蓝色带到达柱底时,更换干净的接收器,收集 蓝色的色带。然后改为蒸馏水为洗脱剂更换接收器。当黄色的甲基橙色带到达柱底时, 再更换接收器,收集黄色的色带

四、实 验 步 骤 1.选用直径1.5cm,长15cm的层析柱，垂直固定在铁架台上，夹子夹在柱的顶端。向柱 中加入乙醇至柱高的1/2，从柱的顶端用玻璃棒将少许棉花推到柱的底部，在棉花上可 加入一薄层石英砂 2.在小烧杯中称取约10g的氧化铝加入10-15ml乙醇调匀。 另外，预先将2g甲基橙和0.25g次甲基蓝溶于110ml乙醇中，备用。 3.打开柱下活塞，控制流出速度每秒一滴，将烧杯中氧化铝糊状物加进柱内，氧化铝 自然沉降，使填装紧密而均匀，当加至柱高的3/4时，用滴管吸取少量的乙醇轻轻冲洗 柱壁上的氧化铝，然后用玻棒敲击柱身，使柱面平整。事先剪好一张圆形滤纸覆盖在 氧化铝的面上。柱活塞下接一干净的锥形瓶，流下的乙醇反复套用。 4.当溶剂面刚好到达滤纸表面1mm时，立即用滴管加入1ml次甲基蓝和甲基醇的混合液。 当混合液面降至滤纸面1mm时用滴管吸取少量乙醇，淋洗粘附在柱壁上的溶液。用滴管 加入乙醇洗脱，控制流出速度。在整个洗脱过程中不要使柱干裂。在淋洗过程中可看 到色带的形成和分离。当蓝色的次甲基蓝色带到达柱底时，更换干净的接收器，收集 蓝色的色带。然后改为蒸馏水为洗脱剂更换接收器。当黄色的甲基橙色带到达柱底时， 再更换接收器，收集黄色的色带

五、注意事项 1.棉花主要是拖住氧化铝,不宜塞得太紧,否则影响流出速度 2.氧化铝与乙醇混合均匀即可,切勿捣碎成黏糊状,这样会使流出速度减慢 紧不均匀时,会影响渗透速度和显色的均匀。若柱中留有气泡或各部分松 3层析柱填装紧密与否,对分离效果影响很大

五、注 意 事 项 1.棉花主要是拖住氧化铝，不宜塞得太紧，否则影响流出速度 2.氧化铝与乙醇混合均匀即可，切勿捣碎成黏糊状，这样会使流出速度减慢 3.层析柱填装紧密与否，对分离效果影响很大。若柱中留有气泡或各部分松 紧不均匀时，会影响渗透速度和显色的均匀