Адсорбционная хроматография

Что такое адсорбционная хроматография?

Русский ботаник Михаил Цвет в 1901 году изобрел процесс, называемый адсорбционной хроматографией, во время исследования растительных пигментов. Он разделил хлорофилл и каротиноидные пигменты разного цвета, пропустив образец листьев через колонку с карбонатом кальция, сахарозы и глинозема, позволив им смыть смесью петролейного эфира и этанола. Термин «хроматография» был образован от греческих слов chroma, означающих «цвет», и graphos, означающих «писать», в публикации 1906 года.                                                

В процессе адсорбционной хроматографии адсорбент, который адсорбирует компоненты образца (растворенное вещество) за счет сил Ван-дер-Вааль и стерических взаимодействий, называется неподвижной фазой, которая является твердой фазой. Подвижная фаза может быть газовой (газовая хроматография) или жидкостью (жидкостно-твердотельная хроматография). 

ТСХ — это аббревиатура от тонкослойной хроматографии, которая представляет собой широко используемый метод адсорбционной хроматографии, где подвижная фаза является жидкостью, а неподвижная фаза является плоской в ​​виде твердой подложки на пластине из инертного стекла. 

Адсорбционная хроматография может быть определена как метод разделения компонента в смеси путем адсорбции из подвижной фазы на неподвижной твердой поверхности. 

Для хорошего разделения смеси образцов адсорбционная хроматография зависит от следующих условий:

• Выбор адсорбента
• Выбор растворителя для пробной смеси
• Скорость потока растворителя
• Температура
• Выбор размера столбца

Принцип адсорбционной хроматографии

Адсорбционная хроматография основана на том принципе, что некоторые твердые вещества, известные как адсорбенты, обладают способностью удерживать молекулы на своей поверхности. Эта удерживающая сила возникает из-за слабых неионных сил притяжения Ван-дер-Ваальса и водородных связей, которые возникают только в определенных адсорбционных слоях. Эти слои адсорбента могут различать органические молекулы (адсорбаты) на основе их силы связывания. Поскольку растворитель (элюент) постоянно проходит через адсорбент (неподвижная фаза) в колонке, различия в скорости потока соединения в конечном итоге приводят к разделению органической смеси (аналитов). Наиболее часто используемые адсорбенты — это диоксид кремния, оксид алюминия и углерод.                              

Методика адсорбционной хроматографии.

Процесс, связанный с TLC, выглядит следующим образом:

• Выбрана стеклянная пластина, покрытая кремнеземом одинаковой толщины. Здесь кремнезем служит неподвижной фазой.
• Растворитель тщательно выбирается в зависимости от полярности образца. Здесь растворитель служит подвижной фазой. Обычно используемые растворители — этиловый эфир, этилацетат, ацетон, бензол, гексан, дихлорметан и т. Д.
• Проявочная камера: Для проявления ТСХ берется стеклянная камера с крышкой. Затем, чтобы поддерживать атмосферу камеры насыщенной растворителем, выстелите внутреннюю часть стеклянной камеры фильтровальной бумагой, как показано на рисунке.                                                        
• Образцы наносятся на базовую линию с помощью капиллярной трубки.
• Йодная камера или УФ-лампа: используется для визуализации пятна ТСХ после проявления. Йодную камеру готовят путем добавления нескольких кристаллов йода в банку с сухой крышкой.

Эксперимент по адсорбционной хроматографии (ТСХ)

• Образец для испытаний сначала растворяют в подходящем растворителе.
• Базовая линия отмечается, как правило, очень тонкой линией на расстоянии около 1 см от конца пластинки для ТСХ.
• С помощью капиллярной трубки отметьте образец на базовой линии на очень небольшом участке, а затем выпарите его с помощью сушилки.
• Поместите пятнистую ТСХ в камеру проявления. Здесь следует отметить, что базовая линия всегда должна поддерживаться выше, чем уровень растворителя, чтобы предотвратить растворение образца с пластинки для ТСХ в растворителе.
• Подождите некоторое время, пока фаза растворителя не переместится от базовой линии и не проявится пластинка для ТСХ.
• Выньте место для ТСХ и высушите.
• Теперь с помощью йодной камеры или УФ-лампы можно определить местонахождение пятна.
• После обнаружения рассчитайте Rf «коэффициент удерживания» смеси образцов. Он рассчитывается путем записи расстояния, отнесенного компаундом от базовой линии, и расстояния, перемещенного от базовой линии фронтом растворителя, как показано на рисунке.                                                         

Типы адсорбционной хроматографии

Существует три основных типа адсорбционной хроматографии: 

• Колоночная хроматография
• Тонкослойная хроматография
• Газо-твердотельная хроматография

Колоночная хроматография — это аналитический метод, при котором колонка заполнена твердым веществом, которое служит неподвижной фазой, а жидкость (подвижная фаза или элюент) проходит через эту колонку. Разделение смеси зависит от сильного сродства к адсорбенту. Компаунды, которые поглощают сильнее, будут в верхней части колонны, и движение будет очень медленным. Слабо впитывающиеся соединения будут быстро перемещаться и собираться в стакане на дне.                   

Тонкослойная хроматография или ТСХ — это метод анализа смесей путем различения адсорбции компонента в данной смеси. Он состоит из трех этапов: определение, развитие и визуализация. По сравнению с колоночной хроматографией для этого требуется гораздо меньшее количество пробы. Он состоит из двух фаз: неподвижная фаза (адсорбент) и подвижная фаза (растворитель). Процесс, при котором смесь компонентов движется вверх при ТСХ, пропуская растворитель, называется элюированием. Компонент, который поднимается вверх от базовой линии образца смеси, называется элюатом.

Газо-твердотельная хроматография или GSC — это аналитический метод разделения смеси с использованием инертного газа (азота или гелия) в качестве подвижной фазы, а неподвижная фаза представляет собой твердое вещество (диоксид кремния или оксид алюминия). Этот метод не пользуется большой популярностью из-за ограниченного количества стационарных фаз.

Приложения адсорбционной хроматографии

• Этот метод используется для отделения непредельных углеводородов от смеси органических соединений.
• Этот метод используется для разделения и выделения липидов, стероидов и жиров.
• Этот метод полезен для определения углеводов.
• Этот метод используется для разделения диастереомеров, таких как трео и эритроизомеры.