Хроматографія речовин в тонких шарах (ХТС)

1.2.3 Хроматографія речовин в тонких шарах (ХТС)

Є одним з видів розподільної хроматографії. Х. використовуються для аналізу жирів, вуглеводів, білків і ін. природних речовин і неорганічних з'єднань.

Розподільна хроматографія використовує систему "рідина-рідина". Нерухома і рухома рідкі фази практично нерозчинні один в одному. Звідси розподільну хроматографію іноді називають хроматографічним екстрагуванням.

Нерухомою фазою в хроматографії на папері служить сорбована вода (до. 20-25 масс%), що утримується носієм (волокнами целюлози), а рухомою фазою» органічний розчинник, заздалегідь насичений водою.

Процес розділення сумішей на папері не є чисто екстракційним. Тут одночасно вносять свій внесок і сорбційні процеси

У випадку утримування носієм фази полярнішої за природою, чим рухома фаза, хроматографічне розділення називають нормальним. Якщо рухома фаза полярніше нерухомої, хроматографічне розділення називають з оберненими, фазами. У останньому випадку на папір накошуватимуть неполярні або малополярні рідини: силіконове або парафінове масло, петролейний ефір, дібутілфталат.

Широке використання розподільної хроматографії на папері обумовлене цілим рядом переваг: доступність, дуже просте апаратурне оформлення, простота проведення аналізу, розділяти можливо мікро- і полумікрокількостях як органічних, так і неорганічних речовин.

Якість а швидкість розділення, перш за все, визначаються властивістю використовуваного паперу (хімічна чистота, рівномірна щільність, інертність до дії розчинників, однорідна орієнтація волокон целюлози). По сортах хроматографічний папір відрізняється різною всмоктувальною здатністю. Папір для хроматографії розрізняється по властивостях відповідно до номерів. Номери I і 2 називають "швидкими", а номери 3 і 4- "меду ленними". Швидкість руху розчинника по паперу в сорті "швидкому" вище ніж в сорті "повільному". Аналізуючу речовину наносять на стартову лінію хроматографічного паперу, підсушують і у вертикальному стані смужку паперу поміщають в закриту судину, на дно якої поміщена рухома фаза. Атмосфера камери повинна бути з парами рухомої фази. Капілярними силами рухома фаза піднімається вгору по паперу з поступово уповільнюванною швидкістю (висхідної хроматографії). При рухах в парах паперу рухомий розчинник по-різному захоплює за собою компоненти суміші, що розділяється. Швидкість, з якою розчинник перерозподіляє компоненти суміші між фазами, визначається коефіцієнтом розподілу (Кd ). Чим менша величина Кd, тим швидше речовина просувається по паперу. Розвиток хроматограми припиняють, коли фронт розчинника наблизиться до верхнього краю смужки паперу. Положення фронту відзначають олівцем і папір висушують

Ефект розділення можна встановити декількома шляхами. Якщо плями флуорісцирують, то смужку поміщають в ультрафіолетовий сват. Проявити плями можна в результаті обробки хроматограми відповідним реагентом, що рівномірно наноситься про допомогою пульверизатора

Після закінчення хроматографування та прояву визначають основну характеристику кожного фактор-плями ft, відношення фронтів (Ratio of Fronts).

Rf = Відстань від точки старту до середини плями

 Відстань, пройдена розчинником с точки старту

При дотриманні постійних умов хроматографування значення Rf для кожного з'єднання є величиною постійної,, характеристичної. Зміна якої-небудь умови поцесу (якість паперу, чистота розчинника, температура і т.п.) приведе до зміни величини Rf. Якщо величину Rf використовують для ідентифікації невідомої речовини, то доцільно в той час проводити хроматографірувальне з'єднання свідомо, відомого складу (свідок).

Роздільне визначення компонентів можливо, якщо дотримувати умову

∆ Rf ≥ 0,1

На мал..: представлені різні види ізотерм розподілу

для хроматографії на папері, Прямолінійній ізотермі розподілу відповідає кругла форма плями на хроматограмі, а криволінейним-плямоподібна форма.

По нахилу прямолінійної ізотерми розподілу можна зробити оцінку величини

Якщо пряма практично зливається з однією осей (рис. пунктирні лінії) та пляма хроматографіруючого з'єднання або залишається на старті, або переміщається одночасно з фронтом розчинника.

1.2.4 Прилади і матеріали в розподільній хроматографії

Колоночні хроматограми одержують в скляних колонках, подібних тем, які використовуються в адсорбційно-рідинній хроматографії (див. мал. 111). Для паперової хроматографії застосовують спеціальні установки. Проста установка є скляним циліндром, в який поміщають кювету з розчинником, опустивши в неї один кінець смуги фільтрувального паперу. Найчастіше кювету, що містить розчинник, розташовують так, щоб верхній край паперової хроматограми знаходився в цій кюветі, тобто використовують низхідний потік розчинника. Проте застосовують і висхідний потік розчинника.

2. ПЕРЕЛІК НЕОБХІДНИХ ДЛЯ АНАЛІЗУ ХІМІЧНОГО ПОСУДУ, РЕАКТИВІВ І ОБЛАДНАННЯ

2.1 Хімічний посуд і обладнання

1.Розділова камера

2.Пластинка

3. Мікропіпетка

4. Фільтрувальний папір

5.Скляна пластинка (20х20)

6.Валик

7.Папір для хроматографії

8.

9.

2.2 Реактиви і розчини

1.Дистильована вода

2. K₂S (1 н)

3. KJ 2-%

4.Al₂O₃

5.HNO₃

6. (NH₄) ₂S

7.HCl 2-%

8.HCl 1.5-М

9.

10.NH₄ОН концентрований

11. М-бутанол

12.Н-бутанол (насичений 1-н розчином HCl)

13.Н-бутанол

14.Ацетон

15.Силуфол

16.Спиртовий розчин NaOH

17.Ацетілацетон

18.Катіони відповідних металів Hg(II), Cd(II), Bi(III), Pb(II), Cu(II)

19.Розчин солі цинку