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叶片色素的色谱分离

将绿叶色素分离为彩色谱带,并将其迁移距离与溶剂前沿比较。

目标

观察极性及吸附/溶解度差异如何分离混合物,并计算纸色谱或薄层色谱的比移移值。

仪器与试剂

菠菜等绿叶、研钵和研杵、用于提取的丙酮或乙醇、色谱纸或硅胶板、适当的非极性流动相、毛细管、铅笔和直尺。

步骤

  1. 提取叶片色素,用铅笔画起点线,并在纸或薄层板上点一个小而浓的样品斑点。
  2. 将色谱条放入密闭展开缸,使起点高于溶剂液面;观察溶剂上升时谱带分离。
  3. 溶剂挥发前标记前沿;测量从起点到各谱带中心及到溶剂前沿的距离。
  4. 计算 Rf = 色素迁移距离 / 溶剂前沿迁移距离;找出迁移最快和最慢的色素。

观察要点

  • 混合色素分成橙、黄、绿色谱带。典型正相分离中,非极性的 β-胡萝卜素迁移最远;极性更强的叶绿素保留更明显。
  • Rf 无量纲,受固定相、溶剂组成、温度及展开缸饱和度影响;只能比较相同条件下的数值。

讲解

色素在固定相(纤维素/硅胶)与流动相溶剂之间的分配按极性排序:非极性的 β-胡萝卜素迁移最远,其后依次是叶黄素、叶绿素 a、叶绿素 b。Rf =(谱带中心距离)/(溶剂前沿距离)为无量纲量,只能在相同条件下比较。

实验史话

1906 年,植物学家米哈伊尔·茨维特将叶片提取液通过碳酸钙柱,观察到绿色和黄色色带分离——「色谱法」,字面意为「用颜色书写」。该方法被忽视了三十年,直到 Kuhn 和 Lederer 在 1930 年代用它分离胡萝卜素才重获重视;Martin 和 Synge 的分配理论(1941)又将其发展为今天的分析支柱。

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