薄层色谱法

薄层色谱法是色谱法中应用最广泛的方法之一，是将细粉状的吸附剂或载体涂布于玻璃板、塑料板或铝箔上，形成一均匀薄层，经点样、展开与显色后，与适宜的对照物质在同一薄层板上所得的色谱斑点做比较，用于进行定性鉴别或含量测定的方法。

它具有以下特点：

①分离能力强，斑点集中；

②灵敏度高，数微克甚至数十纳克的物质也能检出；

③展开时间短，一般只需十至数十分钟，一次可以同时展开多个试样；

④试样预处理简单，对被分离物质性质没有限制；

⑤上样量比较大 ，可点成条状；

⑥所用仪器简单，操作方便等。

虽然薄层色谱法从仪器自动化程度、分辨率、重现性方面不如气相色谱法和高效液相法，但由于薄层色谱法具有上述特点，特别是仪器简单，操作方便，用途广泛，因此在实际工作中仍是一种极有用的分离分析技术，已广泛应用于医药学各研究领域中，也适用于工厂、药房等基层实验室。

按分离效能，薄层色谱法可分为经典薄层色谱法和高效薄层色谱法；

按分离机制，薄层色谱法可分为吸附、分配、分子排阻色谱法和胶束薄层法。

薄层色谱法一般用于定性分析，也能用于定量分析和样品的制备。

一、分离原理

在吸附薄层色谱法中，固定相主要是吸附剂，如硅胶、氧化铝等。其色谱过程是将混合组分的试样点在薄层板的一端，将薄板竖直放入一个盛有少量展开剂的封闭容器中。展开剂接触到吸附剂涂层，流动相借助毛细作用不断向上移动，使得组分与流动相和固定相的吸附平衡被破坏，即吸附的组分不断地被流动相解吸下来，解吸下来的组分立即溶解于流动相中并随之向上移动，当遇到新的固定相表面时，又与流动相展开吸附竞争并再次建立瞬间平衡。由于吸附剂对各组分具有不同的吸附能力，展开剂对各组分的溶解、解吸能力也不相同。因此在不断展开的过程中，各组分在两相吸附-解吸过程中行进速度不同，而最终被分离开来。吸附色谱对影响吸附能的构型差别很敏感，因此很适合用于异构体的分离。

在薄层色谱法中，常用比移值R f来表示各组分在色谱中的保留行为，其测量如图所示。

Rf测量示意图

比移值R f的定义为：

在给定条件下， R f值为常数，其值在0~1之间。当R f值为0时，表示化合物在薄层上不随溶剂的扩散而移动，仍在原点位置；R f值为1时，表示溶质不进入固定相，即表示溶质和溶剂同步移动。R f值一般要求在0.15~0.85之间。

薄层色谱中，由于影响R f值的因素很多，很难得到重复的R f值。为此可采用相对比移值RS代替R f值，以消除系统误差。

相对比移值RS的定义为：

用相对比移值RS定性时，必须有参考物作对照。参考物可以是样品中某一组分，也可以是外加的对照品。RS值可以大于1。

二、吸附剂（固定相）

在吸附薄层色谱法中，吸附剂的选择十分重要。吸附剂的选择应从两个方面考虑，即被分离物质的性质（如极性、酸碱性、溶解度等）和吸附剂的吸附性能力的强弱。与吸附柱色谱法一样，若被分离的物质极性强，应选择吸附能力弱的吸附剂；若被分离的物质极性弱，则应选择吸附能力强的吸附剂。

吸附剂就其性质而论，可分为有机吸附剂（如聚酰胺、纤维素和葡聚糖等）和无机吸附剂（如氧化铝、硅胶、硅藻土、磷酸钙、磷酸镁和硅酸钙镁等）。最常用的吸附剂是硅胶、氧化铝和聚酰胺。

1.硅胶 是薄层色谱中最常用的无机吸附剂，有90%以上的薄层分离都应用硅胶。硅胶是具有硅氧交联结构，表面有许多硅醇基的多孔性微粒。硅胶表面带有的硅醇基（—Si—OH）呈弱酸性，通过硅醇基（吸附中心）与极性基团形成氢键而表现其吸附性能，由于各组分的极性基团与硅醇基形成氢键的能力不同而各组分被分离。

2.氧化铝 是一种常见的无机吸附剂，使用时一般可不加黏合剂，但有时也加煅石膏或羧甲基纤维酸钠（CMC-Na）等黏合剂。

3.聚酰胺 为有机吸附剂，聚酰胺分子内的酰胺基能与酚类、酸类、醌类及硝基化合物等形成氢键，由于这些化合物中酚羟基数目及位置的不同，而导致聚酰胺对其产生不同的吸附力，遂使其分离。

三、展开剂（流动相）

薄层色谱法中展开剂的选择直接关系到能否获得满意的分离效果，是薄层色谱法的关键所在。在吸附薄层色谱法中，选择展开剂的一般原则主要应根据被分离物质的极性、吸附剂的活性以及展开剂本身的极性来决定。

根据上述三个因素，现用图解来表示这三者之间的关系，如图所示。

化合物的极性、吸附剂活度和展开剂极性间的关系

当圆中的三角形A角指向极性物质，则B角就指向极性小的吸附剂， C角就指向极性展开剂，依此类推。薄层色谱法中常用的溶剂，按极性由强到弱的顺序排列是：水>酸>吡啶>甲醇>乙醇>丙醇>丙酮>乙酸乙酯>乙醚>氯仿>二氯甲烷>甲苯>苯>三氯乙烷>四氯化碳>环己烷>石油醚。

选择展开剂时，除参照溶剂极性来选择外，更多地可采用试验的方法，在一块薄层板上进行试验：一般先选单一溶剂作展开剂，若所选展开剂使混合物中所有的组分点都移到了溶剂前沿，表明此溶剂的极性过强；若所选展开剂几乎不能使混合物中的组分点移动，留在原点附近，表明此溶剂的极性过弱。

混合展开剂中，各溶剂起着不同的作用。例如，石油醚∶丙酮∶二乙胺∶水（10∶5∶1∶4）这个混合展开剂，其中石油醚可以降低展开剂的极性；丙酮起着调和水（极性）和石油醚（非极性）的作用及降低展开剂黏度的作用；二乙胺用来调整展开剂的pH，使分离的斑点清晰集中。

为了在众多的溶剂中选择最佳展开剂的组成和配比，以实现最佳分离效果，许多学者对展开剂系统进行了优化研究。展开剂系统的优化是利用数学方法和计算机技术，选择优化因素，确定优化指标，通过合理的试验设计，以各种优化方法选择出最佳展开剂系统。

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仪器分析网上作业1、2、3

仪器分析>>作业 1、2、3、

(一) 单选题

1.双波长分光光度计与单波长分光光度计的主要区别在于（）(D)使用单色器的个数

2.荧光光度计中第一滤光片的作用是（）(B)得到合适的单色激发光

3.在紫外-可见光光度法中，定量测定时不能有效消除干扰组分的影响是（） (A)采用双光束分光光度计

4.有a.b两份不同浓度的有色溶液，a溶液用1.0cm吸收池，b溶液用3.0cm吸收池，在同一波长下测得的吸光度值相等，则它们的浓度关系为( ) (D)b是a的1/3

5.可以提高荧光法测定灵敏度的新技术有（）(A)激发荧光法

6.分光光度法测铁中，标准曲线的纵坐标是(A)吸光度A

7.待测水样中铁含量估计为1mg/L，已有一条浓度分别为100，200，300，400，标准曲线，若选用10cm的比色皿，水样应该如何处理？() (A)取5mL至50mL容量瓶，加入条件试剂后定容

8.在用分光光度法测定某有色物质的浓度时，下列操作中错误的是（） (A)比色皿外壁有水珠

9.摩尔吸光系数与吸光系数的转换关系：

(B)

10.分光光度计控制波长纯度的元件是： (A)棱镜＋狭缝

11.下述情况所引起的误差中，属于系统误差的是：(C)缸差

12.荧光波长固定后，荧光强度与激发光波波长的关系曲线称为（）(B)激发光谱

13.下述操作中正确的是（） (C)手捏比色皿的毛面

14.硫酸奎宁在中，分别用320nm和350nm波长的光激发，所制得的荧光光谱（ ） (C)形状相同，荧光强度不同

15.下列因素中会使荧光效率下降的因素是（）(D)溶剂中含有卤素离子

16.物质发射磷光对应的能级跃迁是（） (D)分子从三线激发态的最低振动能级跃迁到基态的各个振动能级

17.用邻二氮杂菲测铁时所用的波长属于：(D)红外光

18.下列波长范围属于紫外-可见吸收光谱范围的是( )

(B)

19.邻二氮杂菲分光光度法测铁实验的显色过程中，按先后次序依次加入： (B)盐酸羟胺、NaAc、邻二氮杂菲

20.下列操作中，不正确的是 (D)被测液要倒满比色皿，以保证光路完全通过溶液

21.在目视比色法中，常用的标准系列法是比较（） (D)一定厚度溶液的颜色深浅

22.测铁工作曲线时，要使工作曲线通过原点，参比溶液应选： (A)试剂空白

23.一般分析仪器应预热 (B)10～20分钟

24.已知邻二氮杂菲亚铁络合物的吸光系数，已有一组浓度分别为100，200，300，400，500ppb工作溶液，测定吸光度时应选用 比色皿。 (D)10cm

1.相对于火焰原子化器来说，石墨炉原子化器：( )(A)灵敏度高，但重现性差

2.在原子荧光分析中,可以使用几种类型的激发光源,指出下列哪种光源可能使方法的检出限最低（）(D)激光光源

3.根据IUPAC规定，原子吸收分光光度法的灵敏度为（） (C)一定条件下，被测物含量或浓度改变一个单位所引起测量信号的变化

4.原子吸收和原子荧光分析的光谱干扰比火焰发射分析法的光谱干扰 ( )(D)少

5.用于测量荧光辐射的检测器是 (D)光电倍增管

6.可以说明原子荧光光谱与原子发射光谱在产生原理上具有共同点的是( ) (C)能量使气态原子外层电子产生发射光谱

7.在原子吸收分光光度法定量分析中，采用标准加入法可消除（）(B)物理干扰

8.影响原子吸收谱线宽度的下列因素中，哪种变宽是主要的？其变宽宽度是多少?() (B)热变宽和压力变宽，宽度可达数量级；

9.原子吸收分析中光源的作用是：() (C)发射待测元素的特征谱线

(D)产生具有足够浓度的散射光

10.原子荧光法与原子吸收法受温度的影响比火焰发射小得多,因此原子荧光分析要克服的主要困难是 ( ) (C)发射光的影响

11.用AAS法测定某溶液中Cd的浓度，在适合的条件下，测得吸光度为0.141。取50.00ml此试液加入1.00ml浓度为的Cd标准溶液，在同样条件下，测得吸光度为0.259。而测得蒸馏水的吸光度为0.010。由此，求得试液中Cd的浓度及吸收灵敏度是：（）

(C)

12.原子吸收分光光度法测定钙时，有干扰，消除的方法是加入（） (A)LaCl3

13.原子吸收光谱测铜的步骤是 (A)开机预热－设置分析程序－开助燃气、燃气－点火－进样－读数

14.原子吸收光谱仪与原子发射光谱仪在结构上的不同之处是 ( ) (D)原子化器

15.在AAS分析中，原子化器的作用是什么？（ ） (C)把待测元素转变为气态基态原子

16.与原子吸收法相比,原子荧光法使用的光源是 ( ) (D)不一定需要锐线光源

17.下列哪种说法可以概述三种原子光谱（发射、吸收、荧光）的产生机理？() (B)能量与气态原子外层电子的相互作用；

18.原子吸收光谱分析中，乙炔是 (C)燃气

19.可以概述原子吸收光谱和原子荧光光谱在产生原理上的共同点是 ( )(A)辐射能与气态基态原子外层电子的相互作用

1.每克树脂能参加交换反应的活性基团数目越多，则树脂的（ ） (A)交换容量越大

2.吸附色谱中，吸附剂含水量越高，则（ ）(A)活性越低

3.离子交换色谱适用于分离（）(B)电解质

4.在气相色谱中，两峰完全分离的标志是( ) (D)R=1.5

5.在纸色谱中，若被分离各组分的极性强弱不同，当选用弱极性溶剂展开时，比移值Rf最大的是（） (A)弱极性组分

6.气相色谱仪分离效率的好坏主要取决于何种部件：(B)分离柱

7.选择固定液的基本原则是：(C)组分在两相的分配

8.在液-液分配柱色谱中，若某一含a、b、c、d、e组分的混合样品在柱上的分配系数分别为105、85、310、50、205，组分流出柱的顺序应为（ ） (D)d、b、a、e、c

9.液-固色谱法中，样品各组分的分离依据是（ ） (D)吸附剂对各组分的吸附力不同

10.比移值（） (B)原点至斑点中心的距离/原点至溶剂前沿的距离

11.下列保留参数中不能用做定性分析依据的是（ ） (A) 死时间tm

12.某组分在固定相中的浓度为CA,在流动相中的浓度为CB，则此组分在两相中的分配系数K为（）

(A)

13.下列参数中不属于色谱图参数的是（）(D)R

14.用液-液分配色谱中，下列哪对固定相/流动相的组成符合反相色谱形式（） (A)石蜡油/正己烷

15.高效液相色谱法中，对于极性组分，当增大流动相的极性，可使其保留值（ ）(C)减小

16.用薄层色谱法分离两极性组分，其Rf值分别为0.197和0.201，可采取下列哪种措施改善分离效果（） (C)采用多次展开法

17.为了提高气相色谱定性分析的准确度，常采用其他方法结合佐证，下列方法中不能提高定性分析准确度的是（） (D)选择灵敏度高的专用检测器

18.下列因素中不是色谱分离度（R）的影响因素的是（）(D)色谱柱形状

19.在HPLC中，范氏方程中对柱效影响可以忽略不计的因素是（ ） (B)纵向扩散

(二) 判断题

1.激发光的波长对荧光物质的荧光强度没有影响。(B)错

2.有机化合物分子吸收紫外-可见光的波长不仅取决于其对应的能级跃迁类型，同时与溶剂的极性也有密切关系。 (A)对

3.增强光源的发射强度可以提高荧光分析法的灵敏度，却不能提高紫外-可见分光光度法的灵敏度 (A)对

4.高锰酸钾溶液呈紫红色，是因为其吸收了可见光中的紫色光。(B)错

5.分子吸收光谱是带状光谱，是紫外-可见分光光度法选择性较差的主要原因。 (A)对

6.在紫外光谱区测定吸光度应采用石英比色皿，是因为石英对紫外光没有反射作用。(B)错

7.荧光效率的高低取决于物质的结构。(A)对

8.在不同荧光波长下绘制的激发光谱，其最大激发光波长不同。(B)错

9.摩尔吸光系数与溶液浓度、液层厚度无关，而与入射波长、溶剂性质和温度有关。(A)对

10.激发光的强度对荧光物质的荧光强度没有影响。(B)错

11.有色溶液的液层厚度越宽，其透光率越小。(B)错

12.在不同激发光波长下绘制的荧光光谱，其最大荧光波长不同。(B)错

13.不少显色反应需要一定时间才能完成，而且形成的有色配合物的稳定性也不一样，因此必须在显色后一定时间内进行测定。 (A)对

1.在原子吸收光谱分析中，原子化器的作用是把待测元素转变为气态激发态原子。(B)错

2.在原子吸收分光光度法中可以用连续光源校正背景吸收，因为被测元素的原子蒸气对连续光源不产生吸收。 (A)对

3.原子吸收分光光度法与紫外-可见分光光度法都是利用物质对辐射的吸收来进行分析的方法，因此，两者的吸收机理完全相同。 (A)对

4.在原子发射光谱分析中，谱线自吸（自蚀）的原因是激发源的温度不够高，基体效应严重。 (B)错

1.在吸附色谱法中，流动相的极性应与被分离物质的极性相似。 (A)对

2.分离酸性物质时，不能使用碱性氧化铝。 (A)对

3.在分配色谱法中，若被分离物质的极性大，应选择极性大的固定液、极性小得流动相。(A)对

4.色谱图上的一个色谱峰只能代表一种组分。(B)错

5.任意一根长度相同的色谱柱的死时间都是相同的。(B)错

6.对于高沸点、热稳定性差、相对分子量大的有机物原则上可用高效液相色谱法进行分离、分析。 (A)对

7.色谱-质谱联用技术适用于作多组分混合物中未知物组分的定性鉴定、判断化合物的分子结构及测定未知组分的相对分子量。(A) 对

8.对于难挥发和热不稳定的物质，可用气相色谱法进行分析。 (B)错

9.高效液相色谱法所用的流动相，一般要经过纯化及脱气处理。(A)对

10.如果两组份的分配系数(K)或分配比（k）不相等，则两组份一定能在色谱柱中分离。 (A)对

11.若被分离物质极性小，应选择含水量多、活性小的吸附剂，极性大的流动相。(B)错

12.内标物的结构、性能与待测物越接近，定量分析准确度越高。 (A)对

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