В химии тонкослойная хроматография (ТСХ) - дешевый, быстрый и эффективный способ разделения смеси на компоненты для аналитических целей. Хроматография использует неподвижную фазу (обычно диоксид кремния, оксид алюминия) и подвижную фазу растворителя для разделения соединений. В случае ТСХ стеклянные пластины покрывают диоксидом кремния, а затем пропускают через них растворитель, вызывая разделение соединений. Применительно к лабораторным работам этот метод может помочь определить чистоту образцов, а также контролировать ход реакции. TLC - это обычная техника, которую преподают в химических лабораториях бакалавриата, но многие люди борются с ней. ТСХ почти всегда используется в современных химических исследовательских лабораториях, поэтому важно, чтобы люди понимали, как это делать правильно.
Шаги
Шаг 1. Вырежьте из коробки большую пластину для ТСХ на прямоугольники
Скорее всего, вам понадобится стеклорез, если на пластинах уже не сделаны надрезы. Пластина ТСХ имеет две стороны. Сторона кремнезема и сторона стекла. Стеклянная сторона представляет собой гладкое отражающее стекло, а сторона кремнезема представляет собой порошкообразное белое вещество, которое отслаивается, если вы его потревожите. Поэтому будьте осторожны при обращении с этими пластинами, чтобы не испортить силикагель. Не прикасайтесь к кремнезему пальцами!
Измерьте размеры тарелок размером 1,5 х 4 см или больше, если считаете, что вам нужно больше места, но этого размера обычно достаточно. Затем слегка надрежьте поверхность стекла, а не сторону кремнезема, лезвием или стеклорезом. Он должен выглядеть, как на картинке выше, с явными порезами на стекле. Теперь осторожно возьмите тарелку и сломайте ее, отогнув руками от себя. Стекло легко сломается по гладкой кромке, если на нем есть царапины. Будьте очень осторожны, но вы должны приложить достаточно силы, чтобы разбить стекло. Это может потребовать некоторой практики, если вы никогда этого не делали раньше
Шаг 2. Отметьте пластину для ТСХ
Нарисуйте карандашом прямую линию примерно на 0,5 см от нижнего края. Если вы проводите простую реакцию, как в большинстве лабораторий для студентов, нарисуйте три равномерно расположенных вертикальных черточки на горизонтальной линии. Обозначьте эти линии как исходный материал (SM), совместное пятно (C) и реакцию (R). Это будет объяснено более подробно на следующих этапах.
Пишите только карандашом на TLC. Если вы воспользуетесь ручкой или маркером, это испортит ваш планшет для ТСХ, потому что эти среды содержат красители, которые являются органическими соединениями, которые будут развиваться вместе с интересующими вас соединениями. Графит не перемещается с растворителем. Пишите очень аккуратно, иначе соскребите кремнезем
Шаг 3. Подготовьте растворитель для хроматографии
Классическая система растворителей - это этилацетат и гексан, потому что они легко смешиваются и полярность растворителя легко регулируется. Хорошее место для начала - 20% этилацетат в гексане, который совпадает с раствором этилацетата в гексане в соотношении 1: 4. Вы можете легко отмерить 1 мл этилацетата и 4 мл гексана в мерном цилиндре или другом приспособлении для измерения жидкости, а затем объединить их, чтобы получить желаемый раствор. В закрытую банку поместите немного этилацетата: гексана в соотношении 1: 4 так, чтобы дно банки было едва прикрыто. Закройте банку крышкой, иначе растворитель быстро испарится и вам придется добавить еще.
Обычно следует использовать растворитель или смесь растворителей с более низкой полярностью, обеспечивающую хорошее разделение
Шаг 4. Подготовьте свои решения
Возьмите исходный материал для реакции и разведите его в небольшом пузырьке с этилацетатом. ТСХ очень чувствительна, и даже 1% раствора вашего соединения вполне достаточно. На самом деле для этой процедуры вам понадобится только очень разбавленный раствор. Фактически, если ваш раствор слишком концентрированный, на ваших пятнах появятся полосы, и вы не получите никакой полезной информации со своего планшета для ТСХ. Если ваша реакция также является хорошим решением, вы можете определить ее непосредственно, но если ваша реакционная смесь более сложная, вам, возможно, придется удалить небольшое количество и разбавить его подходящим растворителем (например, этилацетатом), чтобы приготовить раствор. лучшие решения для обнаружения ясны, но это не обязательно. Цвет раствора значения не имеет. На картинке выше раствор прозрачен и бесцветен, потому что это соединение не окрашено, но часто растворы имеют цвет.
Шаг 5. Возьмите небольшое количество раствора
Погрузите кончик стеклянной пипетки в один из только что приготовленных вами реакционных растворов, и пипетка наберет небольшое количество. Это называется капиллярным действием, и многие люди удивляются, что это работает. См. Рисунок выше, чтобы убедиться, что это действительно работает. Просто воткните конец пипетки в жидкость, и часть ее попадет в пипетку. Для пятен на пластине не нужно много раствора, так что кончика пипетки хватит.
Шаг 6. Слегка прижмите кончик пипетки к пересечению одной из пунктирных линий и горизонтальной линии, проведенной вами ранее на стороне кремнезема. Это вызовет всасывание раствора из пипетки на кремнезем, в результате чего появится небольшой круг растворителя и соединения
Очень важно легко заметить. Если вы нажмете слишком сильно, вы поместите слишком много материала, образуя большие пятна, которые будут перекрываться, что затруднит чтение TLC. Этот шаг потребует практики, поэтому вы можете попробовать это несколько раз, стараясь получить как можно меньше пятен, прежде чем переходить к следующему шагу.
Найдите исходный материал на первой и второй черточках, а реакционный раствор - на второй и третьей черточках. Первая черта - это ссылка на исходный материал (SM), средняя точка - это вторая точка (C), а третья точка - ссылка на реакцию (R). Этот тип пятен делает проявленную пластину очень легко читаемой. Картинка выше для визуального пояснения
Шаг 7. Высушите пластину для ТСХ
Просто установите пластину и подождите около минуты, пока растворитель не испарится с пластины. Вы не можете запустить планшет, если все еще есть растворитель. Если есть растворитель, вы увидите влажное пятно на пластине. Вам не придется долго ждать таких летучих растворителей, как этилацетат и гексан. Минуты более чем достаточно, чтобы эти растворители испарились.
Шаг 8. Проявите пластину
Используя пинцет, аккуратно поместите пластину для ТСХ в емкость с растворителем так, чтобы пятнистый конец пластины находился внизу, рядом с растворителем. Погрузите нижний край пластины в растворитель, позволяя растворителю стечь по пластине, увлекая за собой соединения. Накройте банку крышкой. Это предотвратит испарение растворителя и значительно ускорит стадию проявления.
Шаг 9. Оставьте банку / систему в покое, иначе лента будет искажена
Шаг 10. Это этап, на котором происходит разделение
Так что наберитесь терпения и подождите 2-3 минуты, пока растворитель достигнет верхней части пластины, прежде чем снимать его. Более длительное ожидание обычно дает лучшие результаты, если вы не позволяете растворителю вытекать за верхний край.
Шаг 11. Снимаем пластину
Как только растворитель приблизится к верхнему краю пластины, осторожно удалите его из камеры пинцетом. Быстро отметьте карандашом самое высокое место, которого достиг растворитель. Это называется фронтом растворителя, и его важно учитывать при последующих расчетах. Не касайтесь кремнезема пальцами, так как вы можете размазать пятна или отложить соединения с рук на тарелку, что сделает ее бесполезной.
Шаг 12. Просушите тарелку
Снова подождите, пока растворитель испарится с пластины. Это займет всего минуту или меньше, если вы используете летучий растворитель, такой как этилацетат-гексан, но важно, чтобы на вашей тарелке не было растворителя.
Шаг 13. Визуализируйте пластину
Шаг 14. Поместите пластину под ультрафиолетовый свет
Вы должны заметить несколько пятен в разных местах, соответствующих разным соединениям. Наличие или отсутствие пятен соответствует прогрессу реакции, поэтому таким образом можно легко определить информацию о реакции. Карандашом обведите пятна, чтобы вы могли продолжить анализ пластины после того, как вы удалите ее из источника ультрафиолета. Посмотрите на картинку выше и обратите внимание на разные точки на разной высоте.
Шаг 15. Рассчитайте коэффициент замедления (Rf)
Это просто отношение того, насколько далеко переместились пятна к тому, насколько далеко переместился растворитель. С помощью линейки измерьте расстояние до фронта растворителя и середины пятен. Разделите расстояние, на которое прошли пятна, на расстояние, на которое прошел растворитель. Это даст вам число от 0 до 1. Вычислив Rf известных соединений, вы можете идентифицировать их на пластине для ТСХ. Различные соединения почти всегда будут иметь разные значения Rf, что позволяет их легко различать.
подсказки
- При обнаружении ваших соединений. Постарайтесь поместить в пипетку как можно меньше материала и как можно легче прижмите кончик пипетки к пластине для ТСХ. Это сделает ваше пятно как можно меньше, чтобы его было легче развить, и оно не попадало в другие пятна.
- Скорее всего, вам потребуется попробовать несколько систем растворителей, чтобы добиться хорошего разделения. После того, как растворитель пропустил пластину, если большинство пятен находится внизу, увеличьте полярность вашего растворителя, используя более высокое соотношение этилацетат: гексан, например 1: 1. Если большинство ваших пятен направлено вверх, уменьшите полярность растворителя, используя меньшее соотношение этилацетат: гексан, например 1:10. При необходимости отрегулируйте.
- Лучше использовать маленькую банку, чем большую для маленьких пластин для ТСХ. Выберите банку, которая едва умещается на вашей тарелке, иначе вы, скорее всего, утопите пластину для ТСХ в растворителе, что сделает ее бесполезной.
- Вы можете помахать влажной тарелкой в воздухе вперед и назад, чтобы ускорить высыхание.