主题:【转帖】薄层色谱仪在毒化检验和书写材料书写时间鉴定中的具体应用方法和技巧

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薄层色谱法

            圆珠笔书写材料和含染料的碳素墨水书写材料时间鉴定

            工作原理:根据相近颜色的墨水、油墨、涂料、油脂或爆炸物样本所用的材料结构和性质的差异,
            在同种展开剂中分配系数(或溶解能力)不同,照成展开后出现的斑点数目、形状、
            比移值以及荧光斑点的颜色,强弱不尽相同,以此对鉴别材料进行不同组分的定量分析。

            主要应用于书写材料的书写时间鉴定;爆炸物样品检验;油脂样品分析。

              * 薄层色谱的定性分析

            薄层色谱法是在柱色谱的基础上发展起来的一种简易、快速的微量分析方法。
            分离时间一般在十几分钟内,灵敏度为亚微克量级。
            定性分析的依据是Rf值,即在相同色谱条件下,同一物质的Rf相同。

            2.薄层色谱板的制备

            一般采用玻璃为原料,按照分析中样品数量多少而切割成不同尺寸的玻璃块,
            把吸附剂颗粒(如10μ左右的硅胶粉)与粘合剂混和涂于表面,
            经一定温度活化处理后就得到了分析用的薄层板。随着近些年薄层色谱法的研究改进,
            检测用显色剂的发展,薄层扫描仪的应用,也相继出现了相应的荧光薄层板,
            非荧光薄层板、高效薄层板以及制备用的薄层板等各种类型的薄层板,并已商品化,
            从而有效地扩展了薄层色谱的应用范围。

            3.点样

            薄层色谱分析中,点样是一项比较细致的操作。适量的点样量,集中的斑点是得到一个好的色谱的必要条件。
            总之,点样量少了,不易检出,点样多了,易拖尾或扩散,影响分离效果。
            点样管可用内径约1毫米的毛细管或微量点样管和自动点样管。
            当几个样品点在同一块块薄层板上时,须在同一起始直线上,它们相互间隔为1 -1.5cm。
            两个边缘的样点不能距边太近,以免由于边缘效应产生误差。
            点样最好是在密闭的室中或比较干燥的条件下完成,避免薄层板吸水降低活性。
            若无此条件,点样时间要短,点样完毕后,使斑点干燥,再展开。点样后的斑点直径一般不超过3mm。

              * 展开
                  o 展开方式的选择

            展开的方式有上行,下行,近水平的上行与下行(不含粘合剂的硅胶薄层板只能用于水平方向展开)。
            根据展开的次数和方向可以分为一次展开,多次展开,双向展开和连续展开。

            根据不同的展开方式,展开装置可分为立式、卧式、S型、下行和连续展开装置等。

            在实际工作中可根据不同的被测物质选择不同的展开装置,以达到利用不同展开方式进行分离测定的目的。

                  o 展开剂的选择

            要使物质分离效果好就要选择适当的展开系统。
            展开剂的选择是根据被分离物质的极性及其和展开剂的亲合力来决定的。

            展开剂应该使被分离物质的Rf值落在0.2-0.8之间,待鉴定物质的Rf值在0.5左右较佳。
            展开剂的诸溶剂要有一定的纯度。因为不纯有时会直接影响分离能力和Rf值的重复。
            为此常常要蒸馏或干燥脱水方法处理溶剂,要正确地按比例混合好各种溶剂,
            有时选择一种展开剂要经过反复多次的试验才能完成。

            5.显色

            显色是鉴定物质的重要环节,有的物质可在紫外灯下显出荧光斑点,有的物质本身显色;
            有的物质在展开后用碘熏,即可显出棕颜色的斑点,有的物质需用显色剂后,才可显出颜色斑点。
            薄层分离后的各组分斑点,由于分离不好,移值接近或化学性质接近,这时就需要选择一种特定的显色剂。
            显色剂选择取决于被分析物的结构。目前,各类显色剂的使用均采用喷雾法,可采用一次或二次喷雾显色。

            6.Rf值的测定

              * Rf值的测定方法

            Rf值是表示溶质(样品)在流动相与固定相中运动的状况,也就是溶质移动和流动相移动的关系。
            通常是测量原点至组分斑点中心的距离(假设为b)和原点至溶剂前沿的距离(假设为a),则Rf=b/a。

              * 影响Rf值的因素

            溶质在固定相中溶解度较大,在流动相中溶解度小,则Rf值小;反之,Rf值大。
            然而Rf值在薄层板中的重复性为±0.02(?),要获得完全的重复性,
            首先必须严格控制薄层板的干燥程度,
            其次对薄层板的厚度、点样技术、展开剂的纯度及固定的配比、展开缸中的饱和度的展开的距离等。
            实验室的温度和湿度也是重要的环境条件,当然使用商品的薄层板是保证良好重复性的前提。

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* 薄层色谱的定量分析

            1.定量分析原理

            薄层色谱法不但用于定性,还可以根据斑点面积的大小、颜色深浅,直接进行定量,
            是一种简易,快速的微量定量法。用目测法一般误差在10-20%左右。
            如用薄层扫描仪测定,误差可减至5-10%,其具体操作可参考上述步骤,
            只是在将样品点于薄层板上时,应该用微量注射器将样品定量地点于薄层板上。

            2.薄层色谱扫描仪的分析原理

            用于定量的薄层色谱仪称为薄层色谱扫描仪,或薄层色谱光密度计。
            用这种仪器对薄层板上被分离的物质进行直接定量的方法称薄层色谱扫描法。
            日前各国生产薄层色谱仪规格不同,性能各异,但其基本测定原理是一样的,
            即用一束波长、强度、束宽的光照射到薄层斑点上进行整个斑点的扫描,
            用仪器测量透过斑点或被斑点反射的光束强度的变化从而达到定量的目的。

            3.薄层色谱扫描仪

            薄层扫描仪是专门对薄层色谱分析的结果进行定量的一种专用仪器。
            其基本结构包括光源、分光器、检测器及数据处理系统四个部分。
            利用紫外和可见光源的光照射薄层板上的斑点,
            根据斑点颜色的深浅、浓淡及斑点大小在不同的波长产生不同和反射、透射,转换成电讯号,
            达到对薄层板上斑点进行定量的目的。定量的重复性优于10%。

            4.薄层色谱定量条件的选择

              * 扫描方式的选择

            根据扫描时光束(或光点)轨迹的不同,扫描可选择直线扫描,锯齿扫描,圆形扫描,
            多通道自动扫描和倾斜扫描五种扫描方式。

              * 扫描波长的选择

            根据各种薄层色谱扫描仪具有的不同测光方式和薄层色谱分析的不同要求,
            可选择单光束和双光束的单波长扫描,也可选择单光束和双光束的双波长扫描这两种扫描波长方式。

              * 几种常见的展开剂系统

            1.墨水分析

            薄层色谱法分析墨水的原理是根据相近颜色的墨水所用染料结构和性质的差异,
            在同种展开剂中分配系数(或溶解能力)不同,造成展开后出现的斑点数目、形状、比移值
            以及荧光斑点的颜色,强弱不尽相同,以此鉴别不同的墨水,常用的展开剂有以下几种:

            S1异戊醇:吡啶:浓氨水(1:1:1)

            S2正丁醇:乙醇:浓氨水:吡啶(4:1:3:2)

            S3苯酚:水(4:1)

            S4正丙醇:浓氨水:水(3:2:2)

            S5异戊醇:丙酮:水:浓氨水(50:50:30:0.04)

            S6正丁醇:乙醇:冰醋酸(6:2:2:1)

            S7正丁醇:丁酮:水:氨水(5:3:1:1)

            S8正丁醇:浓氨水:水(8:2:2)

            2.油墨分析

            常见的展开剂有以下两种

            S1苯:四氢呋喃:冰醋酸(20:2.5:0.5)

            S2苯:甲醇(19:1)

            3.涂料分析

            根据被分析物的结构、极性大小和吸附剂性质决定,一般选择混合展开剂,即极性参数p在1-2之间较为合适,另外,也可选择混合展开剂,常见的分析红色有机颜料的展开剂有以下几种;

            S1环己烷:氯仿:二乙胺:苯(4:1:1:1)

            S2环己烷:丙酮:乙酸乙酯(4:1:1)

            S3环己烷:丙酮:二乙胺;苯(3:1:1:0.1)

            S4正己烷:丙酮:苯:氯仿(6:1:2:1)

            S5正己烷:丙酮:乙酸乙酯(4:1:1)

            4.爆炸物分析

              * 针对雷汞,迭氮化铅以及三硝基间苯二酚的分析:

            S1丙酮:浓氨水(75:25)

            S2丙酮:1%醋酸铵(90:10)

              * 针对TNT,特屈儿,泰安及黑索金的分析:

            S1石油醚:丙酮(9:1)

            S2石油醚:丙酮(4:1)

            S3正己烷:苯(1:1)

            S4正己烷:丙酮(7:3)

            S5正己烷:丙酮(2:1)

            S6苯:石油醚(4:1)

            5.油脂分析

            油脂的薄层色谱分析系统中,展开剂一般选用弱极性的,常见的有以下几种:

            S1正己烷:乙醚(4:1)

            S2苯;乙酸乙酯(9:1)

            S3正己烷:乙酸乙酯(4:1)

            S4正己烷:甲苯:醋酸(10:10:0.7)

              * 结果判断与报告

            薄层色谱法确实具有其本身的优点,因此其应用范围很广,
            薄层色谱扫描仪的问世使该技术摆脱了局限于定性及半定量的状态,显示出其定量功能的优越性。
            但无论薄层色谱仪的功能及其定量精度如何改进或提高,毕竟这个技术是离线操作,
            而薄层色谱法的操作中存在着诸多的影响因素,影响Rf值的重复性和重现性。
            操作者的经验及操作时的认真是非常必要的,因此,使用薄层色谱规范化的辅助设备也必要的。

            薄层色谱的报告将提供检材中至少含有的组分、颜色(白光及紫外光下)以及它们的 R f值。
            若与比对样品同时在三种不同类型的展开剂中进行分析则可以提供如下结论:

            斑点数目相同,颜色相同,且Rf值相同,则可以认为相同;

            主要斑点有数目、颜色相同,且Rf值相同,次要斑点数目不同但颜色无明显差异,且大部分Rf值相同,
            则可认为相近;

            主要斑点数目不同或主要斑点颜色有明显差异或Rf值也有差异,
            或者次要斑点在颜色上有明显差异,则可认为不同。
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