Ako vykonať tenkovrstvovú chromatografiu?

V chémii je tenkovrstvová chromatografia (TLC) lacný, rýchly a účinný spôsob oddelenia zmesi na jej zložky na analytické účely. Chromatografia používa na oddelenie zlúčenín stacionárnu fázu (zvyčajne oxid kremičitý, oxid hlinitý) a mobilnú rozpúšťadlovú fázu. V prípade TLC sa sklenené platne potiahnu oxidom kremičitým a potom sa po nich nechá pretekať rozpúšťadlo, čím dôjde k oddeleniu zlúčenín. Pri aplikácii na laboratórne práce môže táto metóda pomôcť určiť čistotu vzoriek a tiež monitorovať priebeh reakcie. TLC je bežnou technikou vyučovanou v vysokoškolských laboratóriách chémie, napriek tomu s ňou zápasí veľa ľudí. TLC sa takmer vždy používa v moderných laboratóriách chemického výskumu, preto je dôležité, aby ľudia rozumeli, ako to urobiť správne.
- 1Veľkú zásobnú TLC dosku nakrájajte z krabice na obdĺžniky. Pravdepodobne budete potrebovať rezačku skla, pokiaľ nie sú platne vopred naštudované. TLC platňa má dve strany. Silikónová a sklenená strana. Sklenená strana je len hladké reflexné sklo a kremičitá strana je prášková biela látka, ktorá sa bude odlupovať, ak ju narušíte. Buďte teda opatrní pri manipulácii s týmito platničkami, aby ste si nepoškodili silikagél. Vyhnite sa dotyku kremíka prstami!
- Zmerajte rozmery tanierov 1,5 x 4 cm alebo väčších, ak si myslíte, že potrebujete viac miesta, ale táto veľkosť je zvyčajne dostačujúca. Potom ostrou alebo sklenenou frézou zľahka nabodnite sklenenú stranu, nie kremičitú. Malo by to vyzerať ako na obrázku vyššie, so zrejmými zárezmi v skle. Teraz opatrne vyberte tanier a rozlomte ho tak, že ho ohnete rukami od seba. Sklo sa po rozbití ľahko rozbije pozdĺž hladkého okraja. Buďte veľmi opatrní, ale na rozbitie skla musíte použiť dostatočnú silu. Ak ste to nikdy predtým neurobili, bude to chcieť nejaký tréning.
- 2Označte dosku TLC. Nakreslite čiaru ceruzkou asi 0,5 cm od spodnej časti rovno naprieč. Ak robíte jednoduchú reakciu, ako vo väčšine vysokoškolských laboratórií, nakreslite na vodorovnú čiaru tri rovnomerne rozmiestnené zvislé čiarky. Tieto čiary označte ako východiskový materiál (SM), spoločný bod (C) a reakciu (R). To bude podrobnejšie vysvetlené v ďalších krokoch.
- Na zápis do TLC používajte iba ceruzku. Ak použijete pero alebo fixku, zničí to vašu TLC platňu, pretože tieto médiá obsahujú farbivá, ktoré sú organickými zlúčeninami a ktoré sa budú vyvíjať spolu s vašimi požadovanými zlúčeninami. Grafit sa nebude rozpúšťadlom pohybovať. Píšte veľmi jemne, inak zoškrabete oxid kremičitý.
- 3Pripravte si chromatografické rozpúšťadlo. Klasickým rozpúšťadlovým systémom je etylacetát a hexán, pretože sa ľahko miešajú a polaritu rozpúšťadla je možné ľahko nastaviť. Dobré miesto pre štart je s 20% etylacetátu v hexáne, čo je rovnaké, ako 1: 4 roztokom etylacetátu do hexánu. 1 ml etylacetátu a 4 ml hexánu môžete ľahko odmerať v odmernom valci alebo inom nástroji na meranie kvapalín a potom ich skombinovať, aby ste získali požadovaný roztok. Do uzavretej nádoby vložte trochu zmesi etylacetátu a hexánu v pomere 1: 4 tak, aby bolo dno nádoby len málo zakryté. Zatvorte veko nádoby, inak sa rozpúšťadlo rýchlo odparí a budete musieť pridať ďalšie.
- Spravidla by sa malo používať rozpúšťadlo alebo zmes rozpúšťadiel s nižšou polaritou v súlade s dobrou separáciou.
- 4Pripravte si riešenia. Vezmite východiskový materiál pre svoju reakciu a zrieďte ho v malej liekovke etylacetátom. TLC je veľmi citlivá a stačí aj 1% roztok vašej zlúčeniny. Naozaj potrebujete iba veľmi zriedené riešenie pre tento postup. Ak je váš roztok príliš koncentrovaný, škvrny sa vám vytvoria a z vašej platne TLC nezískate žiadne užitočné informácie. Ak je vaša reakcia tiež dobrým riešením, môžete z nej priamo vycítiť, ale ak je vaša reakčná zmes zložitejšia, možno budete musieť odstrániť malé množstvo a zriediť ho vo vhodnom rozpúšťadle (napríklad v etylacetáte), aby sa získal roztok. najlepšie riešenia na mieste sú jasné, ale nemusia byť. Na farbe roztoku nezáleží. Na obrázku vyššie je roztok číry a bezfarebný, pretože táto zlúčenina nie je zafarbená, ale často majú roztoky farbu.Východiskový materiál naneste na prvú a druhú čiarku a reakčný roztok na druhú a tretiu čiarku.
- 5Vezmite malé množstvo roztoku. Špičku sklenenej pipety ponorte do jedného z reakčných roztokov, ktoré ste práve pripravili, a pipetou nasajte malé množstvo. Tomu sa hovorí kapilárna akcia a veľa ľudí je prekvapených, že to funguje. Na vyššie uvedenom obrázku nájdete dôkaz, že to skutočne funguje. Jednoducho vložte koniec pipety do tekutiny a časť z nej sa do pipety dostane. Na špinenie na tanieri nepotrebujete veľa roztoku, takže špička pipety je bohatá.
- 6Ľahko zatlačte hrot pipety na priesečník jednej z prerušovaných čiar a horizontálnej čiary, ktorú ste predtým urobili na strane oxidu kremičitého. To spôsobí, že sa roztok v pipete nasaje na oxid kremičitý, čo má za následok malý kruh rozpúšťadla. a zlúčenina. Je veľmi dôležité zľahka spozorovať. Ak stlačíte príliš silno, uložíte príliš veľa materiálu, čím sa vytvoria veľké škvrny, ktoré sa budú prekrývať, čo spôsobí, že TLC bude ťažko čitateľné. Tento krok zaberie prax, takže by ste to mohli skúsiť niekoľkokrát, snažiť sa získať čo najmenšie miesta a potom pokračovať na ďalší krok.
- Východiskový materiál naneste na prvú a druhú čiarku a reakčný roztok na druhú a tretiu čiarku. Prvá čiarka je vašou referenciou východiskového materiálu (SM), stredný bod je ko-bod (C) a tretí bod je referencia reakcie (R). Tento typ špinenia robí vyvinutú dosku veľmi dobre čitateľnou. Vyššie uvedený obrázok na vizuálne objasnenie.
- 7TLC platňa sa suší. Jednoducho položte tanier a počkajte asi minútu, kým sa z neho odparí rozpúšťadlo. Platňu nemôžete spustiť, ak stále existuje rozpúšťadlo. Ak je na tanieri rozpúšťadlo, uvidíte mokré miesto na tanieri. Na také prchavé rozpúšťadlá, ako je etylacetát a hexán, nemusíte dlho čakať. Minúta je viac než dostatočný čas na to, aby sa tieto rozpúšťadlá odparili.
- 8Rozvinúť tanier. Pinzetou jemne vložte TLC doštičku do nádoby s rozpúšťadlom tak, aby bodkovaný koniec platne bol v spodnej časti blízko rozpúšťadla. Ponorte spodný okraj platne do rozpúšťadla, nechajte rozpúšťadlo vytiecť po platni a niesť so sebou zlúčeniny. Nádobu prikryte vekom. To zabráni odparovaniu rozpúšťadla a výrazne urýchli fázu vývoja.
- 9Nechajte nádobu/systém nerušený, inak sa pásik zdeformuje.
- 10Toto je fáza, v ktorej dochádza k oddeleniu. Buďte preto trpezliví a počkajte 2-3 minúty, kým sa rozpúšťadlo dostane na vrch platne, a potom ho vyberte. Dlhšie čakanie zvyčajne prináša lepšie výsledky, pokiaľ nenecháte rozpúšťadlo pretekať za horný okraj.
- 11Odstráňte tanier. Akonáhle sa rozpúšťadlo blíži k hornému okraju platne, pinzetou ho opatrne vyberte z komory. Rýchlo ceruzkou označte najvyššie miesto, na ktoré sa rozpúšťadlo dostalo. Toto sa nazýva predná časť rozpúšťadla a je dôležité to vziať na vedomie pri neskorších výpočtoch. Nedotýkajte sa oxidu kremičitého prstami, pretože by ste mohli škvrny rozmazať alebo usadiť zlúčeniny z rúk na tanier, čím by bol váš tanier nanič.V skutočnosti, ak je váš roztok príliš koncentrovaný, škvrny sa vám vytvoria pruhmi a zo svojej TLC platne nedostanete žiadne užitočné informácie.
- 12Vysušte tanier. Opäť počkajte, kým sa rozpúšťadlo z platne neodparí. To by malo trvať iba minútu alebo menej, ak používate prchavé rozpúšťadlo, ako je etylacetát hexán, ale je dôležité, aby ste na tanieri nemali rozpúšťadlo.
- 13Vizualizujte tanier.
- 14Dosku umiestnite pod ultrafialové svetlo. Mali by ste si všimnúť niekoľko miest na rôznych miestach, ktoré zodpovedajú rôznym zlúčeninám. Prítomnosť alebo neprítomnosť škvŕn zodpovedá postupu reakcie, takže informácie o reakcii sa dajú ľahko určiť týmto spôsobom. Ceruzkou naznačte škvrny, aby ste mohli pokračovať v analýze platne po jej vybratí zo zdroja UV. Pozrite sa na vyššie uvedený obrázok a všimnite si rôzne škvrny v rôznych výškach.
- 15Vypočítajte faktor spomalenia (rf). Toto je jednoducho pomer toho, ako ďaleko sa škvrny posunuli, ako ďaleko sa posunulo rozpúšťadlo. Pomocou pravítka zmerajte vzdialenosť od prednej časti rozpúšťadla k stredu škvŕn. Vydeľte vzdialenosť, ktorou sa škvrny pohybujú, vzdialenosťou, ktorou sa pohybovalo rozpúšťadlo. To vám poskytne číslo od 0 do 1. Vypočítaním Rf známych zlúčenín ich môžete identifikovať na TLC platni. Rôzne zlúčeniny budú mať takmer vždy rôzne hodnoty Rf, čo ich ľahko rozlíši.
- Pri spozorovaní vašich zlúčenín. Pokúste sa do pipety dostať čo najmenej materiálu a špičku pipety zatlačte čo najľahšie na platničku TLC. Vďaka tomu bude vaše miesto čo najmenšie, takže sa bude ľahšie vyvíjať a neprebieha na iných miestach.
- Na dosiahnutie dobrej separácie budete s najväčšou pravdepodobnosťou musieť vyskúšať niekoľko rozpúšťadlových systémov. Po spustení rozpúšťadla na platni, ak je väčšina škvŕn na dne, zvýšte polaritu svojho rozpúšťadla použitím vyššieho pomeru etylacetát: hexán, ako je 1: 1. Ak je väčšina vašich škvŕn smerom hore, znížte polaritu rozpúšťadla nižším pomerom etylacetátu: hexánu, napríklad 1:10. Upravte podľa potreby.Vyberte si nádobu, ktorá sa sotva zmestí na váš tanier, alebo vám viac ako pravdepodobne utopí tanier TLC v rozpúšťadle, čím sa stane nepoužiteľným.
- Na malé TLC platne je lepšie použiť malú nádobu ako veľkú. Vyberte si nádobu, ktorá sa sotva zmestí na váš tanier, alebo viac ako pravdepodobne utopíte svoju TLC dosku v rozpúšťadle, čím sa stane nepoužiteľným.
- Vlhkým tanierom môžete mávať vzduchom tam a späť, aby ste urýchlili sušenie.
- TLC platne z oxidu kremičitého alebo oxidu hlinitého
- sklenené pipety
- 10 ml odmerný valec alebo iná metóda na meranie malého množstva kvapaliny
- etylacetát a hexán (veľmi bežné laboratórne rozpúšťadlá)
- ceruzka
- rezačka skla alebo žiletka
- malá nádoba alebo sklenená nádoba s vekom
- Reakcia vzorky alebo zlúčeniny, ktorá sa má analyzovať
- Zdroj ultrafialového svetla
Otázky a odpovede
- Čo je mobilná fáza?Zmes rozpustená v tekutine sa nazýva mobilná fáza. Nesie ho štruktúrou, ktorá drží iný materiál nazývaný stacionárna fáza.