纸层析

纸层析是以滤纸为惰性支持物的分配层析。滤纸纤维和水有较强的亲和力，能吸收22%左右的水，而且其中6~7%的水是以氢键形式与纤维素的羟基结合，在一般条件下较难脱去，而滤纸纤维与有机溶剂的亲和力甚弱，所以一般的纸层析实际上是以滤纸纤维的结合水为固定相，以有机溶剂为流动相。提取有关光合作用色素的实验中，就是利用纸层析法，将溶解度不同的色素提取出来。

1、背景理论

首先要了解什么叫分配层析；分配层析是利用混合物中各组分在两种不同溶剂中的分配系数不同而使物质分离的方法。分配系数是指一种溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解达到平衡时，该溶质在两种溶剂中所具有浓度之比。不同的物质因其在各种溶剂中的溶解度不同，因而也就有不同的分配系数。分配层析中应用最广泛的多孔支持物是滤纸，其次是硅胶、硅藻土、纤维素粉、淀粉和微孔聚乙烯粉等。下面主要介绍纸层析。

2、理论依据

在实际操作中，点样后的滤纸一端浸没于流动相液面之下，由于毛细作用，有机相即流动相开始从滤纸的一端向另一端渗透扩展。当流动相（有机相）沿滤纸经点样处时，样品点上的溶质在水和有机相之间不断进行分配，一部分样品离开原点随流动相移动，进入无溶质区，此时又重新分配，一部分溶质由流动相进入固定相（水相）。随着流动相的不断移动，因样品中各种不同的溶质组分有不同的分配系数，移动速率也不一样，所以各种不同的部分按其各自的分配系数不断进行分配，并沿着流动相流动的方向移动，从而使样品中各组分得到分离和纯化。

纸层析对混合物进行分离时，发生两种作用：第一种是溶质在结合于纤维上的水与流过滤纸的有机相进行分配（即液—液分离）；第二种是滤纸纤维对溶质的吸附及溶质溶解于流动相的不同分配比进行分配（即固—液分配）。虽然混合物的彼此分离是这两种因素共同作用的结果。

3、定量计算

可以用相对迁移率（Rf）来表示一种物质的迁移：

Rf=组分移动的距离/溶剂前沿移动的距离

=原点至组分斑点中心的距离/原点至溶剂前沿的距离

在滤纸、溶剂、温度等各项实验条件恒定的情况下，各物质的Rf值是不变的，它不随溶剂移动距离的改变而变化。Rf与分配系数K的关系：Rf=1/（1+αK）。

α是由滤纸性质决定的一个常数。由此可见，K值越大，溶质分配于固定相的趋势越大，而Rf值越小；反之，K值越小，则分配于流动相的趋势越大，Rf值越大。Rf值是定性分析的重要指标。

在样品所含溶质较多或某些组分在单相纸层析中的Rf比较接近，不易明显分离时，可采用双向纸层析法。该法是将滤纸在某一特殊的溶剂系统中按一个方向展层以后，即予以干燥，再转向90，在另一溶剂系统中进行展层，待溶剂到达所要求的距离后，取出滤纸，干燥显色，从而获得双向层析谱。应用这种方法，如果溶质在第一溶剂中不能完全分开，而经过第二种溶剂的层析能得以完全分开，大大的提高了分离效果。纸层析还可以与区带电泳法结合，能获得更有效的分离方法，这种方法称为指纹谱法。