khimie.ru

В первых работах по применению хроматографии методика Цвета подверглась усовершенствованию, но принцип разделения сохранился без существенных изменений. Твердую неподвижную фазу, которой в опытах русского биолога была набита колонка, некоторые исследователи стали насыпать тонким слоем на тонкую пластинку. В таких экспериментах можно было непосредственно наблюдать за тем, как разделяются даже неокрашенные соединения, и, для того чтобы видеть результаты разделения, им уже не надо было, как это делал Цвет, извлекать адсорбент из набитой колонки. Поскольку процесс разделения происходит в тонком слое предварительно высушенного адсорбента, который наносят на пластинку, метод получил название тонкослойной хроматографии.

Суть метода заключается в следующем. На слой адсорбента на расстоянии около 2 см о г края пластинки (это место пластинки называется стартовой линией) наносят каплю исследуемого вещества. Затем на дно какой-нибудь плоскодонной емкости наливают растворитель (он выполняет в данном случае роль подвижной фазы) и, когда проба высохнет, пластинку подносят к раствору и закрепляют ее в таком положении, чтобы край пластинки лишь касался поверхности раствора. Жидкость смачивает адсорбент и попадает в его поры, где под действием сил поверхностного натяжения молекулы растворителя начинают продвигаться вверх подобно жидкости в стеклянных капиллярах, при этом молекулы растворенного вещества взаимодействуют с адсорбентом путем чередования циклов адсорбции и десорбции. Как и в опытах Цвета, различные соединения продвигаются по пластинке с разными скоростями и, когда это продвижение, или, как говорят специалисты, пробег, завершится, разделенные вещества будут находиться на максимальном расстоянии друг от друга. Окрашенные вещества сразу же проступают в виде отдельных разноцветных пятен (рис. 1); в случае бесцветных веществ, пластинку обрабатывают специальными реагентами, т.е. как бы проявляют, и затем они также появляются на пластинке в виде окрашенных пятен.

 Рис. 1. Схема разделения смесей веществ на пластинке с тонким слоем адсорбента.

Смесь в образце № 1 разделена хорошо, смесь в образце № 2 разделена плохо,

образец № 3 идентичен образцу № 1, образец № 4 остался на линии старта

Когда аналитик приступает к хроматографическому анализу, ему необходимо знать, какие вещества может содержать данный образец, потому что в зависимости от предполагаемого состава он должен подобрать тип адсорбента — неподвижной фазы и состав растворителя — подвижной фазы, а также задать температуру и время разделения. Кроме того, необходимо подыскать индивидуальное вещество («свидетель»), которое также наносится на пластинку для сравнения. Обычно аналитикам заранее сообщают предполагаемый состав анализируемого образца и просят лишь подтвердить или опровергнуть это предположение. Как видно, химикам, работающим в криминалистических лабораториях, в сущности приходится сталкиваться с теми же самыми вопросами, с которыми ежедневно имеют дело аналитики при контроле за составом продуктов на химических предприятиях.

Тонкослойная хроматография приходит на помощь аналитикам и тогда, когда они не располагают никакими данными о составе образцов, поступивших на анализ. Правда, этот метод не дает возможности выяснить их количественный химический состав, но он позволяет получить важную информацию, опираясь на которую можно планировать дальнейшие аналитические исследования. Так, применяя тонкослойную хроматографию, удается ответить на вопрос, в каком растворителе вещества, нанесенные на стартовую линию, начинают перемещаться по пластинке, а в каком остаются без движения. Кроме того, с помощью этого метода можно получить представление о том, сколько компонентов входит в состав анализируемой смеси, и даже установить соотношение этих компонентов.

Как же по тонкослойной хроматограмме можно установить качественный состав того или иного образца? Допустим, что к нам попала неизвестная смесь, и мы не знаем, сколько веществ входит в ее состав. Нанесем эту смесь из капилляра на стартовую линию, а в стороне на эту же линию поместим каплю индивидуального вещества — «свидетеля», присутствие которого в данном образце мы хотим проверить. Конечно, для того чтобы сократить время, необходимое для исследования образца, лучше всего на пластинку нанести несколько индивидуальных веществ. Если мы видим, что обе зоны переместились на одинаковое расстояние от стартовой линии, можно предположить, что они обусловлены присутствием одного и того же вещества. Но чтобы доказать это предположение, надо провести какую-то специфическую реакцию, используемую для обнаружения этого вещества. Если предположение об идентификации правильно, после опрыскивания зон соответствующим реагентом изменения зоны «свидетеля» и определяемого вещества должны быть одинаковы.