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硅橡胶
硅橡胶
硅橡胶
要揭开硅橡胶的面纱,不得不先讲述“硅酮”,因为它才是硅橡胶制造的主体。
硅酮,听起来很生疏,就是一些从事硅胶技术人员也很陌生,实际它已使用在你们生活中。
“硅酮”是一个通用的术语,用来说明以交替的硅原子和氧原子为主链即分子链的一整类有机硅化合物。
依据链长和连接到硅原子上的有机基团,这类化合物可以是水一样稀和油一样浓的流体、膏体、凝胶、橡胶和固态树脂。
自然界中并没有硅酮。
它们是由硅石即石英这种地壳中最普通的矿物质衍生而来的。
早在一百多年前,很多科学家都在从事研究硅酮。
直到上世纪四十年代中期,硅酮才作为商品小规模进行生产。
但是经过短短的五十多年的发展,硅酮已应用于几乎所有的主要工业领域。
这种材料的独特性能包括出色的耐老化性和耐天候性能,在宽的温度范围(-60℃~250℃)内所需物理性能的保持和罕见的表面性质,尤其是无毒和防水性。
以及惰性、生理安全性更是它的独特性能。
硅酮的家族太大了,应用也非常广泛,如二甲基硅酮流体,应用于家具、轿车抛光,喷涂及硬表面除垢剂;做消泡剂、治疗煤气中毒,还可以加工成脱模剂,还可以应用于铸造方面。
来处理用于浇铸不锈钢和其它特种合金钢锭的铸模。
在现代人的生活中用的化妆品、护发素、护肤品很多都有硅酮成份,甚至植入人体,整容。
硅酮不由于它具有宽的温度和频率范围内都能保持高介电强度的特点,具有高度的闪点,低的蒸汽压力,无氧化作用,可用作脉冲变压器和电容器的液态介电体和调速电子管,磁控电子管等的介电冷却剂。
而对应用在橡胶工业来说,感兴趣的不是硅烷偶联剂,麦丰公司经常用到此类配合剂:
Si-69HP-669它能增强矿物类填料与橡胶的结合性。
总之,硅酮应用太广泛了,随着科学技术的发展,对于硅酮的应用不会有更加深入的探讨。
麦丰员工们,在硅酮的“大观园”里,对我们最需要了解和学习的一种硅酮,那就是高分子量的硅酮聚合物,也就是人们所说的“硅橡胶”,当配合的填料,操作助剂,交联剂后,就可以成为在一般通用的橡胶机械设备上如炼胶机、硫化机上加工成硅橡胶制品。
在硅橡胶发展史中,美国的Coring(康宁)玻璃公司与DOW(道)化学公司,功不可没。
是它们两个公司后来合并成一个生产硅酮产品企业。
也就是现在人们所说的DOWCoring(道康宁公司)如果再要寻根问祖,打破砂缸问到底的话,应该是Coring公司在1935年由J•FrankLinHyae先生在玻璃工厂首先研制了硅酮化合物。
在同一年代,美国通用电气公司同EugeneG•Rochow先生也发明了采用氯硅烷的“直接法”生产硅酮。
他们都是发明制造硅酮的鼻祖。
从事硅橡胶的人们,应该永远记住他们,忘记先人,就等于背叛。
一、硅橡胶的品种
硅橡胶的生胶为高分子量的线型聚硅氧烷,除二甲基硅橡胶大分子链系由二甲基硅氧烷链节构成外,其它品种的硅橡胶其大分子链主要由二甲基硅氧烷结构单元构成,其余则为甲基乙烯基硅氧烷、甲基氟代烃基硅氧烷、甲基r-腈丙基硅氧烷等结构单元。
上述各种硅橡胶的分子链均由重复的硅氧原子所组成,甲基、乙烯基、苯基、氟代烃基等均为侧基,除这些品种外,尚有在主链中含有机基团的硅橡胶,如在主链上除硅氧原子外,还含有苯撑基团的苯撑硅橡胶,含有二苯醚撑的苯醚撑硅橡胶等。
纯二甲基硅氧烷橡胶具有较好的综合性能,故二甲基硅氧烷链节为各种硅橡胶中的主要成份,在大分子链中引入一定量的其它基因的目的,则在于改善橡胶的某些性能如改进硫化活性、耐寒性、耐油性、耐辐射性能等。
硅橡胶按其硫化特性可分为热硫化型硅橡胶和室温硫化型硅橡胶两类。
按性能和用途的不同可分为通用型、超耐低温型、超耐高温型、高强力型、耐油型、医用型等等。
按所用单体的不同,则可分为甲基乙烯基硅橡胶,甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅、腈硅橡胶等。
现将硅橡胶的主要品种简介如下。
二甲基硅橡胶(简称甲基硅橡胶):
制备高分子量的线型二甲基聚硅氧烷橡胶,必须要有高纯度的原料,为保证原料的纯度,工业上通常是先将经过精馏提纯,含量为99.5%以上的二甲基二氯硅烷在乙醇—水介质中,在酸催化下进行水解缩合,并分离出双官能度的硅氧烷四聚体即八甲基环四硅氧烷,然后再使四环体在催化剂作用下,形成离分子线型二甲基硅氧烷。
二甲基硅橡胶的形成反应可用下式表示:
CH3CH3
CH3—Si—O—Si—CH3CH3
水解缩合酸或碱CH3[ Si—O]nCH3
(CH3)2SiCl2OO
醇—水
CH3—Si—O—Si—CH3CH3
CH3CH3二甲基硅橡胶的平均分子量为40~70万时即已具有满意的性能,如降低其分子量则其特理机械性能下降,如提高其分子量,二甲基硅橡胶的机械性能还可以有一定程度的增高。
工业上所生产的二甲基硅橡胶其平均分子量通常炽40~70万。
二甲基硅橡胶生胶为无色透明的弹性体,通常用活性较高的有机过氧化物进行硫化。
硫化胶可在-60℃~+250℃范围内使用。
二甲基硅橡胶的硫化活性低,高温压缩永久变形大,不宜于制厚制品,厚制品硫化比较难,内层亦易起泡。
由于含少量乙烯基的甲基乙烯基硅橡胶性能较之为优,故二甲基硅橡胶已逐渐被甲基乙烯硅橡胶所取代。
现今生产和应用的其它类型在硅橡胶,它们除含二甲基硅氧烷结构单元外,还含有或多或少的其它双官能硅氧烷的结构单元,但其制备方法与二甲基硅橡胶的制法没有本质的区别,其制备方法一般为在有利于环体形成的条件下,使所需的某种双官能度的硅单体进行水解缩合,然后按其所需比例加入八甲基环四硅氧烷,再在催化剂作用下共同反应而制得。
其结构式可表示为:
CH3CH3
…[ Si—O ]m[Si—O]n…
CH3CH=CH2
式中m=5000~10000,n=10~20,此种橡胶由于含有少量的乙烯基侧链,故比甲基硅橡胶容易硫化,使之有更多种类的过氧化物可供硫化使用,并可大大减少过氧化物的用量。
采用含少量乙烯基的硅橡胶与二甲基硅橡胶相较,可使抗压缩永久变形性能获得显著的改进。
低的压缩变形反应了它作为密封件在高温下具有较佳的支撑性,这及是O型圈和垫圈等所必须具备的要求之一。
甲基乙烯基硅橡胶工艺性能较好,操作方便,可制成厚制品且压出、压延半成品表面光滑,是目前较常用的一种硅橡胶。
在甲基乙烯基硅橡胶中,甲基乙烯基硅氧烷结构单元的含量通常为0.1~0.5%克分子。
含量过少则不起作用,过多反而会降低硫化胶的耐热性能,例如含量为0.1~0.2%克分子时具有较高的耐热性,而含量为0.5%克分子时耐热性较差,但后者压缩永久变形较小,而且可以和甲基硅橡胶并用,以代替低乙烯基含量的硅橡胶。
甲基苯基乙烯基硅橡胶(简称苯基硅橡胶):
此种橡胶是在乙烯基硅橡胶的分子链中,引入二苯基硅氧链节或甲基苯基硅氧链节而得。
基分子结构可表示如下:
二苯基硅橡胶:
C6H5CH3CH3
…Si—O——Si—O——Si—O…
C6H5nCH3mCH=CH2p
甲基苯基硅橡胶:
CH3CH3CH3
…—Si—O——Si—O———Si—O——…
C6H5nCH3mCH=CH2p
根据硅橡胶中苯基含量(苯基:
硅原子)的不同,可将其分为低苯基、中苯基及高苯基硅橡胶。
当橡胶发生结晶或接近玻璃化转变点或者这两种情况重迭,均会导致橡胶呈现僵硬状态。
引入适量的大体积的基团使聚合物链的规整性爱到破坏,则可降低聚合物的结晶温度,同时由于大体积的基团的引入改变了聚合物分子间的作用力,故也可以改变玻璃化温度。
低苯基硅橡胶(C6H5/Si=6~11%)即由于上述原因具有优良的耐低温性能最好的橡胶。
低苯基硅橡胶兼有乙烯基硅橡胶的优点,而且成本也不很高,因此有取代乙烯基硅橡胶的趋势。
在大大提高苯基含量时则会使分子链的钢性增大,从而导致耐寒性和弹性的降低,但耐烧蚀和耐辐射性能将有所提高,苯基含量达C6H5/Si=20~34%为中苯基硅橡胶具有耐烧蚀的特点,高苯基硅橡胶(C6H5/Si=35~50%)则具有优异的耐辐射性能。
氟硅、腈硅橡胶:
氟硅橡胶的侧链引入氟代烷基的一类硅橡胶。
常用的氟橡胶为含有甲基、三氟丙基和乙烯基的氟硅橡胶。
其结构表示如下:
CH3CH3
…—Si—O——Si——…
CH2—CH2CF3mCH=CH2n
氟硅橡胶不仅具有良好的耐热性,而且具有优良的耐油、耐用溶剂性能,如对脂及烃、芳香烃、氯代烃、石油基的各种燃料油、润滑油、液压油以及某些合成油在常温和高温下的稳定性均较好,这些正是单纯的硅橡胶所不及的。
氟硅橡胶具有较好低温性能,对于单纯的氟橡胶而言,这正是一种很大的改进。
含三氟丙基的氟硅橡胶保持弹性的温度范围一般为-50℃~+200℃,耐高低温性能较乙烯基硅橡胶为差,且在加热到300℃以上时将会产生有毒气体。
在电绝缘性能方面亦较乙烯基硅橡胶差得多。
在氟橡胶的胶料中加入适量低粘度羟基氟硅油,胶料热处理,再加入少量乙烯基硅橡胶,可使工艺性能显著改善,有利于解决胶料粘辊和存放后结构化严重等问题,能延长胶料的有效使用期。
在上述氟硅橡胶中引入甲基苯基硅氧链节时,会有助于耐用低温性能的改善,且加工性能良好。
腈硅橡胶是侧链引入腈烷基(一般为β一腈乙基或γ一腈丙基)的一类硅橡胶。
极性腈基的引入改善了硅橡胶的耐油、耐溶剂性能,但其耐热性、电绝缘性及加工性能则有所降低。
从理论上讲,此反应可连续进行,直至获得无限大的分子量。
甲基乙烯基双吡烷酮硅烷中的乙烯基还可作为硫化反应的活化点,能促使聚二甲基硅氧烷交联,生成高分子量的弹性体。
由于吡咯烷酮基与羟基在室温下反应十分缓慢,故加入各组分经混合后的胶料具有较长的适用期,在1小时内胶料的粘度基本不变,仍保持良好的流动性,可注入微小的孔隙中。
混合后的胶料在150℃下加热10分钟即可硫化成弹性体。
一、硅橡胶胶料的配合
1.硫化体系
硅橡胶一般均为高度饱和的结构,硫化活性较低,故通常不能用硫磺化,最普通最常用的硫化剂为有机过氧化物。
硅橡胶也可以采用高能射线进行辐射硫化,辐射硫化与过氧化物的硫化机理相同,均系发生游离基反应交联。
仅仅是对某些乙烯基含量较高的硅橡胶,如乙烯基含量在1%克分子以上的硅橡胶或者和普通橡胶并用时,才有选择硫磺硫化的可能。
使用过氧化物为硫化剂时,配方中不应有易与过氧化物分解成的游离基发生作用的活性物质,如槽法炭黑,某些有机促进剂和防老剂等。
用有机过氧化物硫化硅橡胶的反应可简述如下。
二甲基硅橡胶的硫化反应:
二甲基硅橡胶的分子中不含乙烯基,是饱和橡胶,通常均采用高活性的过氧化物为硫化剂,过氧化物游离基夺取硅橡胶甲基上的氢形成大分子游离基,然后大分子游离再结合即形成交联键,如以过氧化二苯甲酰为硫化剂,其反应可表示为:
由以上反应中可以看到,含有乙烯基的硅橡胶在硫化过程中,能够重新生成可继续进行反应的游离基,因此,在硅橡胶中引入少量的乙烯基就可以大大提高硫化活性,提高硫化剂交联效率,减少过氧化物的用量并改善制品的性能。
由于引发交联反应的初始游离基是由过氧化合物分解而得,故在一定范围内增加过氧化物的用量可以显著提高硅橡胶硫化胶的交联度,这将导致辞胶料定伸强度提高,并可改善动态性能和压缩变形,但抗撕裂性能则有所下降。
按照过氧化物硫化活怀的高低,将常用的过氧化物分为通用型与乙烯基专用型两类。
通用型活性较高,对各种硅橡胶均能起硫化作用,如过氧化二苯甲酰(BP),2.4—二氯过氧化二苯甲酰(DCBP),过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)即属于此种类型。
乙烯基专用型活性较低,仅能对含乙烯基的硅橡胶起硫化作用,如过氧化二叔丁基(DTBP),过氧化二异丙苯(DCP),2.5—二甲基—2.5—二叔丁基过氧化已烷(DBPMH)等则属于此种类型。
过氧化二苯甲酰常制成有效成份为50%的硅油膏,以保证生产安全并改进其在胶料中的分散性。
其分解产物为苯、苯甲酸和二氧化碳,是挥发性的,在一段硫化时必须加压,且由于分解产物含有酸性物质,故用量不宜过多以免降低制品的耐热性。
本品不适于制造厚壁模型制品。
一般100份二甲基硅橡胶用过氧化二苯酰硅油膏状物4~6份,乙烯基硅橡胶用量为0.5~2份。
2.4—二氯过氧化二苯甲酰与过氧化二苯甲酰相较,其分解温度比过氧化二苯甲酰为低,而分解速度则更高。
由于分解温度低,所以焦烧性能不好,因此,这种物质的用量应尽可能少。
其分解产物为2.4—二氯苯甲酸和2.4—二氯苯,比较不易挥发,所以硫化时不加压也能避免气泡,特别适宜于压出制品的常压热空气连续硫化。
用量与过氧化二苯甲酰相仿。
过氧化二苯甲酰,2.4—二氯化氧化二苯甲酰属于芳酰基过氧化物,不能用于含炭黑胶料,因炭黑干扰过氧化物的硫化作用。
浅色胶料则有很强烈的焦烧倾向,且其分解产物中的酸性物质会损害密封系统硅橡胶制品的耐用热性能。
过氧化二叔丁基对含乙烯基的硅橡胶有效,不易焦烧且硫化胶压缩变形较小,物理机械性能良好。
其缺点是蒸气压高,因此挥发度也高,在胶料存放过程中极易挥发。
本品能用于模型制品。
并可用于模压厚制品的胶料和含炭黑的胶料。
用量一般为0.5~1份。
过氧化二异丙苯和2.5—二甲基—2.5—二叔丁基过氧化已烷不易挥发,使用方便,硫化胶压缩变形较低,且由于不分解出带羧基的产物,因此在密封制品的硫化胶中特别稳定。
它们适用于模压厚制品、与金属粘合的制品和注射制品,也适用于含炭黑的胶料,应用范围甚广。
采用2.5—二甲基—2.5—二叔丁基过氧化已烷时,硫化胶并具有较高的伸长率。
使用过氧化二异丙苯时其分解产物具有臭味,这种气味并在较长时间内存在于制品中,采用2.5—二甲基—2.5—二叔丁基过氧化已烷时,则能避免此类弊端。
这两种过氧化物所得硫化胶的撕裂强度较低。
其用量一般均为0.5~1份。
过氧化物的用量不宜过大,当超过适宜的用量后会使硫化胶的伸长率、抗撕裂强度等性能下降。
这种下降。
趋势尤以使用2.4—二氯过氧化二苯甲酰、过氧化二苯甲酰者为甚。
含乙烯基的硅橡胶生胶利用过氧化物进行硫化外,还可以进行加成硫化。
现今所用的加
成硫化的硫化剂主要为含硅氢基的化合物或聚合物。
—Si—H基团与乙烯基加成而实现硫
化,在这种反应中,通常使用铂的络合物为催化剂。
已知(CH2=CH)2PtCl2,H(Pt-Cl3•CH2=CH2),(CH3CH=CH)2—PtCl2,H2PtCl6•6H2O都是加硫化的催化剂,其中以铂氯氢酸用得较多,因为它可权从金属铂和王水的反应中很方便地得到,活性又高。
将分子中含有若干个Si—H基的分子量聚硅氧烷与含有一定量乙烯基的高分子量甲基乙烯基聚硅氧烷混合。
铂催化剂用来引发必要的加成反应,从而形成交联的聚合物网络。
这些反应可通过加热获得促进,但也容易在室温下进行。
要加成反应进行迅速而完成,就需要催化剂活性高,但活性高易于焦烧对加工不利,故要求催化剂反应在硫化温度前几乎不起作用,当达到硫化温度时就迅速反应。
抑制反应的方法通常是加入抑制剂,抑制剂能与铂催化剂生成一定形式的络合体,它与其组份方向有一平衡:
催化剂+抑制剂抑制剂•催化剂
温度低时形成为稳定的络合物,温度高时平衡趋向左方,有利于反应,即发挥了抑制剂的作用。
氮杂环如吡啶等,可以阻止反应至80℃以上才进行。
用碱性更强的冠醚与铂催化剂络合,只要等克分子比的剂量即可反应到100℃以上才发生,氢过氧化物也有抑制性能,但总的说来对反应的抑制还缺乏系统研究。
使用二氧化硅填料时,应注意填料表面羟基与硅氢作用产生氢气气泡。
用单官能基团化合物如:
(CH3)3SiNHSi(CH3)3,(CH2=CH(CH3)2Si)2—NH等处理效果较好。
利用硅氢加成反应还可以做成液体硅橡胶,这是近几年来发展最快的品种。
美国道康宁公司(DOWCorning)称为LSR,通用电气公司(GeneralElectric)称为LIM,都是用端基为乙烯基的硅生胶和端基为硅氢基的交联剂进行反应,在硫化的同时也进行着链增长。
此种加成硫化的液体硅橡胶在工业中已获得了广泛应用。
硅胶吸附柱色谱技术实际应用
色谱法,又称层析法.是一种以分配平衡为机理的分配方法.色谱体系包含两个相,一个是固定相,一个是流动相.当两相相对运动时,反复多次的利用混合物中所含各组分分配平衡性质的差异,最后达到彼此分离的目的.
色谱法从发明到现在已有八十多年的历史.它是纯化和分离有机或无机物的一种方法.
色谱法按固定相的状态可分为柱色谱.平板色谱和棒色谱三种而实验室中最常用的是柱层析和薄层层析,以及它们之间的配合应用.[1]
柱层析[2]
1吸附色谱地原理
在一定条件下,硅胶与被分离物质之间产生作用,这种作用主要是物理和化学作用两种.物理作用来自于硅胶表表面与溶质分子之间的范德华力.化学作用主要是硅胶表面的硅羟基与待分离物质之间的氢键作用.
2操作步骤
2.1硅胶准备[3]
硅胶一般选用250-400目(即40-63靘直径的硅胶颗粒),根据腞f选用硅胶的用量.
2.2实验仪器准备
一支玻璃色谱柱,一个铁架台,烧杯,锥形瓶,径口直径较大的玻璃漏斗,一支玻璃棒,
2.3装柱[4]
2.3.1吸附剂的加入
①干法:
将吸附剂一次加入色谱管,振动管壁使其均匀下沉,然后沿管壁缓缓加入开始层析时使用的流动相,或将色谱管下端出口加活塞,加入适量的流动相,旋开活塞使流动相缓缓滴出,然后自管顶缓缓加入吸附剂,使其均匀地润湿下沉,在管内形成松紧适度的吸附层。
操作过程中应保持有充分的流动相留在吸附层的上面。
②湿法:
将吸附剂与流动相混合,搅拌以除去空气泡,徐徐倾入色谱管中,然后再加入流动相,将附着于管壁的吸附剂洗下,使色谱柱表面平整。
俟填装吸附剂所用流动相从色谱柱自然流下,液面将柱表面相平时,即加试样溶液.
2.3.2试样的加入
①将试样溶于层析时使用的流动相中,再沿色谱管壁缓缓加入。
注意勿使吸附剂翻起。
或将试样溶于适当的溶剂中。
与少量吸附剂混匀,再使溶剂挥发去尽后使呈松散状;将混有试样的吸附剂加在已制备好的色谱柱上面。
如试样在常用溶剂中不溶解,可将试样与适量的吸附剂在乳钵中研磨混匀后加入。
2.4洗脱[5]
除另有规定外,通常按流动相洗脱能力大小,递增变换流动相的品种和比例,分别分部收集流出液,至流出液中所含成分显著减少或不再含有时,再改变流动相的品种和比例。
操作过程中应保持有充分的流动相留在吸附层的上面。
2.5检测
2.5.1初步检测
当冲洗溶剂流出一定量后,可对流出液进行初步检测,并且将锥形瓶更换成小试管进行收集.一般只进行初步的快捷检测,因此通常是取一小薄层板,用铅笔和直尺将硅胶板分划成多个小方块,并安一定的次序编号.取一根内径为0.3mm左右的玻璃毛细管蘸取少量流出液,点于薄层板的一个小格内,待半点干后,然后用物理的或化学的方法检测.
2.5.2正式检测
①点样:
取分部收集的冲洗溶液进行分别直接点样,如果冲洗溶液太稀,浓度太小,可先浓缩.点样的容器一般用玻璃毛细管,点样斑点的直径一般为3-5mm.
②展开:
在普通的展开槽中进行,展开方式常选用上行展开.
③展开剂:
实用冲洗溶液.
④显色:
一般常用物理检测法和化学检测法.物理检测法中首先有紫外光法,紫外光常用两种波长(254nm与365nm).其次是碘蒸气显色法.化学检出法通常惊醒显色剂直接喷雾.显色剂有通用显色剂和专用显色剂.通用显色剂最常见的是硫酸-乙醇或甲醇(1:
1)溶液,喷雾后,有的化合物立即反应,但多数化合物需加热后经历数分钟才显色,不同化合物的反应不同,所以颜色也往往不同.专用显色剂是指对某个或某一类化合物显色的试剂,利用化合物本身的特有性质,或利用其所含的某些官能团的特殊反应.展开后根据斑点的,可以粗略的估计待分离物的含量的大小.
2.6合并
根据上面薄层检测的结果,我们可以将具有相同Rf指的部分进行合并,然后利用旋转蒸发器对合并部分进行旋转蒸发,最后得到我们需要的目标产物.
2.7色谱柱的洗涤
在绝大多数情况下,硅胶分离柱中的硅胶是一次性使用,但在使用后的色谱柱中由于还含有冲洗溶剂,所以要将里面的硅胶到出是比较困难的.取出硅胶的一种方法是将该柱防治一段时间,让溶剂自然会发完后,倒出硅胶.但这种方法既费时又污染环境.第二种方法可以用一根比色谱柱稍长的木杆或塑料杆将含有溶剂的硅胶一段一段地掏出,但这种办法也比较麻烦.第三种方法时利用一个一般地真空泵,经的普柱中剩余地溶剂进行减压抽出,在色谱柱和真空泵之间加一个冷阱,这样抽出地溶剂既进行了有效地收集而不污染环境,而色谱柱中地硅胶又能较快得到干燥,使硅胶能够方便地倒出.
3色谱柱的选择
柱子可以分为:
加压[6],常压[7],减压[8]。
压力可以增加淋洗剂的流动速度,减少产品收集的时间,但是会减低柱子的塔板数。
所以其他条件相同的时候,常压柱是效率最高的,但是时间也最长,比如天然化合物的分离,一个柱子几个月也是有的。
①减压柱能够减少硅胶的使用量,感觉能够节省一半甚至更多,但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发(有时在柱子外面有水汽凝结),以及有些比较易分解的东西可能得不到,而且还必须同时使用水泵抽气(很大的噪音,而且时间长)。
以前曾经大量的过减压柱,对它有比较深厚的感情,但是自从尝试了加压后,就几乎再也没动过减压的念头了。
②加压柱是一种比较好的方法,与常压柱类似,只不过外加压力使淋洗剂走的快些。
压力的提供可以是压缩空气,双连球或者小气泵(给鱼缸供气的就行)。
特别是在容易分解的样品的分离中适用。
压力不可过大,不然溶剂走的太快就会减低分离效果。
个人觉得加压柱在普通的有机化合物的分离中是比较适用的。
③常压柱色谱,又称柱层析,是色谱法中最常见的一种。
它的突出优点是,分离效率比经典的化学分离方法高的多,与其他色谱法相比,不需要昂贵的仪器设备,更换流动相和吸附剂方便,消耗材料少,成本低,适合分离取样量从克到微克级范围很宽的各种样品,因此在化学实验室中至今仍被广泛应用。
4溶剂的选择[1]
溶剂的选择也许是整个柱色谱分离操作中最困难之处,也是实验成功的最关键之处.溶剂通常先利用简便的硅胶薄层色谱进行筛选.
4.1薄层色谱点样[9]
把样品溶解在一种低沸点的有机溶剂中(如氯仿,丙酮.甲醇.乙醇等)然后用毛细管或微量点样管将试液点到薄层板上.点样量要适当,一般点样量少些,则分离叫清晰.但要注意到检测灵敏度.
4.2展开[10]
4.2.1展开剂选择[11]
选择展开剂时,可采用微量圆环法和小型色谱法进行选择.
①微量圆环法:
将欲分离的物质,按常规方法点在薄板,两点相距2-3cm,再用毛细管吸取所实验的溶剂系统,垂直放于样点中心,让溶剂自毛细管中依中立流出进行展开,干燥后显色.观察斑点的分离情况.背试物质为未知化和物时,常先用低极性溶剂展开,如式样留在圆点不动,则需增加溶剂的极性或增大洗脱液的量,如移动过快,则必须用较低极性的溶剂来调整.
②小型色谱法.用普通的载薄片制成薄板,把欲分离的物质点载薄板上,放于小型玻璃缸或广口瓶中展开,干燥后显色,观察斑点分离情况.
4.2.2展开
薄层色谱的展开方法有上行法,下行法,双向展开法,径向展开法等
①上行法:
使展开剂由下向上爬.
②下行法:
使展开剂由上向下.该法可使用极性较弱的展开剂.
③双向展开法:
取方形薄板像纸色谱一样进行双向展开.
④径向展开法:
可将吸附剂涂成圆形或扇形,在圆心部分加如展开剂,使薄层径向展开.
⑤多次展开:
用展开剂对薄层展开一次.称为单次展开.一次展开后,取出薄板,挥发出去展开剂后再行展开.
⑥梯度展开:
该法所用的展开剂在连续不断的改变组成.一般可把一个装有强极性展开剂的滴定管深入密闭的含弱极性的展开剂的层析槽中,槽中用电磁搅拌器把滴下的强极性展开剂混匀,此时,展开剂的极性逐渐由弱变强,使极性差别较大的多种组分混合物得以很好的分离.
4.3显色[12]
展开后,如物质有色,可明显的在薄层上观
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