平面色谱法.doc

平面色谱法

【真题模拟与解析】
一、A型题（最佳选择题）
1. 进行纸色谱时，滤纸所起的作用是 。
A．固定相 B．展开剂
C．吸附剂 D．惰性载体
纸色谱法的固定相为纸纤维上吸附的水分，流动相为有机溶剂，纸色谱分离原理属于分配色谱的范畴。
答案[D]
2. 试样中A、B两组分在薄层色谱中分离，首先取决于 。
A. 薄层有效塔板数的多少
B. 薄层展开的方向
C. 组分在两相间分配系数的差别
D. 薄层板的长短
由方程：
得：
同一薄板Vs/Vm相同，欲使，只有。
答案[C]
3. 在薄层色谱中，以硅胶为固定相，有机溶剂为流动相，迁移速度快的组分是 。
A．极性大的组分 B．极性小的组分
C．挥发性大的组分 D．挥发性小的组分
在吸附薄层色谱中，通常根据被分离组分的极性进行分离，组分的极性越大，硅胶吸附组分的能力越强，迁移速度越慢，比移值越小。
答案[B]
4. 在平面色谱中跑在距点样原点最远的组分是 。
A.比移值最大的组分 B.比移值小的组分
C.分配系数大的组分 D.相对挥发度小的组分
答案[A]
5. 纸色谱法分离糖类，应选用的展开剂是 。
A.烃类 B.卤烃 C.醛类 D.醇类
纸色谱中化合物在两相中的分配系数与化合物的分子结构及流动相种类和极性有关。糖类化合物分子结构中含有羟基，常用的展开剂是含水的有机溶剂，如水饱和的正丁醇、正戊醇等。
答案[D]
6. 平面色谱中可用来衡量展开剂选择性的是 。
A.比移值 B.相对比移值
C.分配系数 D.分离度
相对比移值是指在一定条件下，两个被测组分的比移值之比，即：，反映了在同一条件下，不同化合物在平面上的相对位置。越不接近1，展开剂对两组分的选择性越高。
答案[B]
7. 纸色谱中常用正丁醇-乙酸-水（4:1:5）作展开剂，展开剂正确的配制方法是 。
A．三种溶剂按比例混合后直接用作展开剂
B．三种溶剂按比例混合，振摇后，取上层作展开剂
C．三种溶剂按比例混合，振摇后，取下层作展开剂
D．依次按比例用三种溶剂作展开剂
答案[B]
8. 欲用薄层色谱法分离有机碱类试样，已知其Kb在10－4~10－6之间，应选择的展开剂为 。
A．正丁醇-醋酸-水 B．氯仿-甲醇-氨水
C．丙酮-乙酸乙酯-水 D．正丁醇-盐酸-水
由题意可知，被分离化合物是弱的有机碱类，同时极性较弱，所以在常用的含水饱和的醇溶剂中加一些弱碱（氨水），同时为了降低展开的极性，得到合适的有机碱类化合物比移值，再加一定量、极性较弱的氯仿，所以选用氯仿-甲醇-氨水作为展开剂。
答案[B]
9. 平面色谱中被分离组分与展开剂分子的类型越相似，组分与展开剂分子之间的 。
A.作用力越小，比移值越小
B.作用力越小，比移值越大
C.作用力越大，比移值越大
D.作用力越大，比移值越小
答案[C]
10. 某组分在以丙酮作展开剂进行吸附薄层色谱分析时，Rf值太小，欲提高该组分的Rf值，应选择的展开剂是 。
A.乙醇 B.氯仿 C.环己烷 D.乙醚
说明丙酮作展开剂极性太弱，可选比丙酮极性强的溶剂。此时，只有乙醇的极性大于丙酮。
答案[A]
二、B型题（配伍选择题）
[1-4]
A. 面效参数
B. 相对比移值
C. 分离度
D. 薄层色谱分离的基本方程
1.
2.
3.
4.
方程反映了两组分在平面色谱中分离的本质，即两组分能否分离的本质是两组分分配系数是否相等。
答案[CDBA]
[5-8]
A. 不加粘合剂的硅胶
B. 加有煅石膏的硅胶
C. 加有煅石膏和荧光剂的硅胶
D. 不加粘合剂，但加有荧光剂的硅胶
5. 硅胶GF254+365
6. 硅胶H
7. 硅胶H254
8. 硅胶G
薄层色谱常用硅胶有硅胶H、硅胶G、硅胶GF254等。硅胶H为不含粘合剂的硅胶，硅胶G是硅胶和煅石膏混合而成。硅胶GF254含煅石膏和一种无机荧光剂，在254nm紫外光下呈强烈黄绿色荧光背景。此外，还有硅胶 HF254、硅胶HF254+366等。
答案[CADB]
[9-12]
A. 杂质分析
B. 定性分析
C. 定量分析
D. 结构分析
9. 比移值Rf
10. 相对比移值Rr
11. 主成分自身对照法
12. 薄层扫描法
答案[BBAC]
三、X型题（多项选择题）
1. 薄层色谱中比移值实际上反映的物质分子间的相互作用力是 。
A.组分和展开剂 B.展开剂和固定相
C.组分和固定相 D.组分和硅胶
答案[AC]
2. 平面色谱分析中，衡量面效率的参数是 。
A.塔板高度 B.相对比移值
C.理论塔板数 D.分离度
答案[AC]
3. 使薄层色谱展开剂爬行速度发生变化的条件是 。
A.温度 B.展开剂种类或比例
C.吸附剂粒度 D.薄层板厚度
薄层色谱展开过程的温度越高，展开剂的挥发性越强，吸附剂的粒度越大，爬行速度越快。
答案[ABC]
4. 下列色谱参数中数值在0～1之间的是 。
A.Rf B.Rr C.R´ D.k
答案[AC]
5. 某组分在薄层色谱中展开，10min时测得比移值为Rf，20min时的展开结果是 。
A.比移值加倍
B.Rf 值不变
C.组分移行距离增加，但小于2倍
D.组分移行距离增加，但大于2倍
在一定条件下，比移值是物质的定性参数，与展开时间的长短无关。组分移行距离随展开时间的增加而增加，但增加的程度越来越小。
答案[BC]
6. 薄层色谱中常用的显色剂为 。
A.茚三酮试液 B.荧光黄试液
C.碘 D.硫酸乙醇溶液
答案[CD]
7. 薄层色谱中，使两组分相对比移值发生变化的主要原因是 。
A.改变薄层厚度 B.改变展开剂组成或配比
C.改变展开温度 D.改变固定相种类
比移值是物质的定性参数，与组分的浓度无关，但与薄层色谱的条件有关。薄层色谱条件包括：温度，展开剂组成或配比，固定相种类，展开室内展开剂的饱和程度等有关。
答案[BCD]
8. 纸色谱中鉴定氨基酸不可选用的显色剂是 。
A.荧光黄 B.苯胺 C.茚三酮 D.溴甲酚绿
答案[ABD]
9. 平面色谱中衡量分离性能的参数是 。
A.分离度 B.分离数
C.理论塔板数 D.分配系数
答案[AB]
10. 吸附薄层色谱法中常用的吸附剂有 。
A.凝胶 B.硅胶 C.聚酰胺 D.氧化铝
答案[BCD]
四、判断题
1. 如果两个物质的分配系数的比值为1:2，则它们Rf值之比为1:2。
由Rf =不能推导出两个物质Rf值之比。
答案[×]
2.展开剂苯、甲苯、氯仿、正丁醇、乙醇的极性顺序依次减弱。
答案[×]
3.吸附薄层色谱分析中，极性大的被分离物质应选择活性强的吸附剂，极性小的展开剂。
答案[×]
4. 在纸色谱中，固定相是滤纸纤维，流动相是有机溶剂。
纸色谱法的固定相为纸纤维上吸附的水分，流动相为与水互不相溶的有机溶剂
答案[×]
5. 在吸附薄层色谱中，极性小的组分在板上移行速度较快，Rf值较大。
答案[√]
6. 薄层扫描法中，定量分析结果的精密度与原点直径是否一致，点样间距是否精确无关。
薄层扫描法定量中，原点直径的不一致、点样间距的不一致，都影响薄层扫描的结果，影响定量分析的精确度。
答案[×]
7. 相对比移值在一定程度上消除了测定中的系统误差，因此与比移值相比具有较高的重现性和可比性。答案[√]
8. 在一定分离度下，分离数SN越多，平面色谱的容量越大。
答案[√]
9. 硅胶的含水量越多，级数越高，吸附能力越强。
硅胶的含水量越多，级数越高，吸附能力越弱，同一组分在此硅胶上的Rf值越大；含水量越少，级数越低，吸附能力越强，同一组分在此硅胶上的Rf值越小。
答案[×]
10. 薄层色谱中，峰宽反映了组分在两相间的分配情况。
峰宽反映薄层板面效的高低，分配系数反映组分在两相间的分配情况。
答案[×]
五、填空题
1. 展开剂的极性 ，固定相的极性 ，称为正相薄层色谱；展开剂的极性 ，固定相的极性 ，称为反相薄层色谱。
答案[较小；较大；较大；较小]
2. 在薄层色谱中定性参数Rf值的数值在 之间，而Rr 。
答案[0～1；任意值]
3. 在纸色谱中，被分离组分分子与展开剂分子的性质越接近，它们之间的作用力越 ，组分斑点距原点的距离越 。
答案[强；远]
4. 薄层色谱板的“活化”作用是 、 。
答案[驱除水分；增加吸附力]
5. 纸色谱中用 作固定相，其分离原理是基于 的不同。
答案[水；组分分配系数]
6. 要使二组分通过平面色谱分离的先决条件是它们的 不同。
答案[K或k]
7. 薄层色谱法的一般操作程序是 。
答案[制板、点样、展开、显色、定性定量]
8. 用正相薄层色谱分离极性组分，宜选用 定液，极性越 的组分，越先出峰。
答案[极性；小]
9. 荧光薄层板与普通薄层板的区别是 。在紫外灯下，荧光薄层板呈绿色荧光底色，被检测的物质一般呈 。
答案[吸附剂中掺入荧光物质、暗斑]
10. 评价展开剂选择是否恰当，采用 ；而评价分离条件选择好坏，则用 。
答案[相对比移值(或选择性)；塔板数或塔板高度]
六、问答题
1．试推测下列化合物在硅胶薄层板上，以石油醚-苯（4:1）为流动相展开时的Rf值次序，并说明理由。
偶氮苯 对甲氧基偶氮苯
苏丹黄 苏丹红

对氨基偶氮苯 对羟基偶氮苯
答：根据组分在吸附色谱薄层板上展开的机理，组分的极性越大，Rf越小；组分的极性越小，Rf越大。六种化合物的分子结构均含有偶氮苯母核，根据取代基的极性便可排列出六种化合物的极性顺序。苏丹红、苏丹黄及对羟基偶氮苯均带有羟基官能团，他们的极性较强。但苏丹红、苏丹黄上的羟基H 易与相邻氮原子形成分子内氢键，而使它们的极性大大下降，致使其极性小于对氨基偶氮苯。苏丹红极性大于苏丹黄，是因为苏丹红的共轭体系比苏丹黄长。所以六种化合物的极性次序为：偶氮苯<对甲氧基偶氮苯<苏丹黄<苏丹红<对氨基偶氮苯<对羟基偶氮苯；可推测Rf值次序为：偶氮苯>对甲氧基偶氮苯>苏丹黄>苏丹红>对氨基偶氮苯>对羟基偶氮苯。
2．三种阿片生物碱，其结构如下，若用吸附薄层色谱法分离，如何选择展开剂？

A．吗啡 B．可待因 C．蒂巴因
在薄层色谱中，通常根据被分离组分的极性，首先用单一溶剂展开，由分离效果进一步考虑改变展开剂的极性或选择混合展开剂。如首先选用在溶剂极性排列居中的氯仿展开，展开一定时间后，取出薄板，晾干，确定分离组分的Rf值。如果三组分的Rf都值太小，没有分开，可选择另一种极性更强的展开剂或加入一定比例的极性溶剂，如乙醇、丙酮等。如果三组分的Rf都太大，斑点集中在前沿附近，应选择另一种极性更弱的展开剂或加入一定比例极性小的溶剂，如环己烷、石油醚等。为了寻找合适的展开剂，往往需要多次实验，有时需要两种以上溶剂的混合展开剂，甚至要加入一些酸或碱。吗啡、可待因、蒂巴因在硅胶板上的Rf值顺序为Rf吗啡＜Rf可待因＜Rf蒂巴因。
3. 吸附薄层色谱中，欲使被分离极性组分Rf值变小，一般可采用哪些方法？
答：（1）增加吸附剂的活度 在薄层活化时，适当提高活化温度和延长活化时间，使吸附剂含水量减少，提高吸附剂的活度。
（2）降低展开剂极性 选择更弱极性的有机溶剂或降低混合溶剂中极性溶剂的比例，降低展开剂极性。对于具有酸碱性的组分，改善或调节展开剂的pH也可使组分的Rf值变小。
4. 用薄层色谱法分离组分1和组分2时，当二组分存在有>，W1≈W2，试证明 成立。
证明：∵， ，

由 ，
∴
5. 推导平面色谱比移值和分配系数（或容量因子）之间的关系。并说明此关系的的意义。
设R'为单位时间内一个分子在流动相中出现的几率，即表示这个分子有R'的时间在流动相中，1-R'的时间在固定相中。对于具有统计意义的大量待测组分分子而言，则表示R'的分子在流动相中， 1-R'的分子在固定相中。组分在固定相与流动相中的量可分别用csVs和cmVm表示，cs为组分在固定相中的浓度，cm为组分在流动相中的浓度，Vs为色谱平面中固定相所占的体积，Vm为平面中流动相所占的体积。因此， ，整理上式，得 。
R'也可表示组分分子在平面上移动的速度，即表示组分分子的速度(u)为流动相分子速度(u0)的R'倍，或该组分分子移行的距离是溶剂前沿移行距离的R'倍。由此可得，，在平面色谱中，组分分子与流动相分子的移行时间是相同的，所以，即 或
由或可知：
（1）由于组分不同，热力学常数K（k）值不同，在平面色谱上的Rf不同，所以平面色谱可以把不同的组分分离出不同的斑点。
（2）当K（k）<0.01时，≈1，此时L=L0，表示组分不被固定相保留，随流动相移至溶剂前沿；当K（k）>100时，≈0，此时L=0，表示组分停留在原点，完全被固定相所保留。因此平面色谱一般要求：0.01<K<100。
（3）由可变性为：
由上式可知，只要测出某组分在液-液分配薄层色谱体系的，并已知流动相和固定相体积比Vm/Vs，即可测出该体系的分配系数K。
七、计算题
1．化合物A在薄层板上从原点迁移7.6cm，溶剂前沿距原点16.2cm。(1)计算化合物A的Rf值；(2)色谱条件相同时，当溶剂前沿移至距原点14.3cm时，化合物A的斑点应在此薄层板的何处？
解：
L = L0×Rf = 14.3×0.47=6.7(cm)
化合物A的Rf值为0.47，此斑点位于薄层板上距原点6.7cm处。
2．在薄层板上分离A、B两组分的混合物，当原点至溶剂前沿距离为15.0cm时，两斑点质量重心至原点的距离分别为6.9cm和5.6cm，斑点直径分别为0.83cm和0.57cm，求两组分的分离度及Rf值。
解：已知 cm cm cm
cm cm

RfA=，RfB=
A、B两组分的分离度为1.86，说明两组分完全分离。A、B两组分的Rf值分别为0.37和0.46。
3．已知A与B两组分的相对比移值为1.5。当B物质在某薄层板上展开后，斑点距原点8.3cm，溶剂前沿到原点的距离为16cm，问若A在此板上同时展开，则A组分的展距为多少？A组分的Rf值为多少？
解：∵
∴ (cm)

A在此板上同时展开，展距为12.4 cm，Rf值为0.78。
4．在一定的薄层色谱条件下，当溶剂的移动速度为0.15cm/min时，测得A、B组分的Rf值分别为0.47和0.64。计算A和B组分的移动速度。
解：∵ ， 在平面色谱中
∴
(cm/min)
(cm/min)
A组分的移动速度0.070cm/min；B组分的移动速度0.096cm/min。说明B组分比A组分移动速度快，跑在薄板的前面。
5．欲使某组分在固定相与流动相体积比为Vs:Vm =0.1:0.33的薄层条件下获得最佳展开效果（Rf值在0.3～0.5范围内）。试问该组分的分配系数K值应为何值？
解：由可得

该组分的分配系数K值应为7.7～3.3。
6．用薄层扫描法在高效薄层板上测得如下数据： L0=82mm，Rf=0的物质半峰宽为1.9mm，Rf=1的物质半峰宽为3.1mm，求该薄层板的分离数。
解：
说明在Rf=0～1可容纳分离度为1.177的斑点15个，板效较高。

（白小红）
17