İnce Tabaka Kromatografisi

Kromatografi

Kromatografi, organik kimyada, iki farklı faz arasındaki çözünürlük farklılıklarına dayalı olarak bir karışımdaki bileşikleri ayırmak için kullanılan bir tekniktir. Konsept, sıvı-sıvı ekstraksiyonuna benzer, kromatografi dışında, iki faz sabit faz ve mobil fazdan oluşur. Sabit faz bir katıdır - tipik olarak mikro ölçekli bir hidrojel boncuk - mobil faz ise bir taşıyıcı çözücüdür.

Geleneksel kromatografide, sabit faz dikey bir kolona paketlenir ve çözelti karışımı kolonun tepesine eklenir. Karışım durağan fazdan akarken, bileşikler yapılarına ve polaritelerine göre durağan faz ile mobil faz arasında bölünür ve ayrı bantlar oluşturur. Durağan faz ile zayıf bir şekilde etkileşime giren çözünen maddeler, kolon boyunca daha hızlı hareket eder ve önce çıkar - veya elute - . Durağan faz ile daha güçlü etkileşime giren çözünen maddeler, kolon boyunca yavaşça hareket eder ve daha sonra elüte olur. Bantlar, bir karışımdaki bileşikleri izole etmek ve saflaştırmak için ayrı ayrı toplanabilir.

Her biri ayırmayı sağlamak için farklı bir kimyasal özellikten yararlanan birkaç kromatografi türü vardır. Örneğin, iyon değişim kromatografisinde, sabit faz boncukları pozitif veya negatif yüklü olabilir ve yalnızca zıt yüklü molekülleri çekebilir. Boyut dışlama kromatografisinde, gözenekli sabit faz, agaroz veya dekstran polimerleri gibi boncuklardan oluşur. Daha küçük moleküller gözeneklere daha kolay girebilirken, daha büyük moleküller gözeneklerden geçer ve daha hızlı elüte olur.

İnce Tabaka Kromatografisi

İnce tabaka kromatografisi (TLC), bileşikleri polaritelerine göre ayıran bir tür kromatografi tekniğidir. Geleneksel kromatografi gibi, bir TLC sisteminin üç bileşeni vardır: sabit faz, mobil faz ve çözünen. Bununla birlikte, geleneksel kromatografiden farklı olarak, sabit faz, bir kolona paketlenmek yerine bir plaka üzerinde ince bir tabaka halinde düzenlenir. TLC çoğunlukla sabit faz olarak bir silikon dioksit formu olan polar silika jeli kullanır. Durağan faz, yüzeyindeki OH grupları nedeniyle hidrojen bağları oluşturur.

İlk olarak, bir kalem kullanılarak TLC plakasının altına bir başlangıç çizgisi çizilir. Analiz edilen bileşikler veya karışım, ince bir kılcal damar kullanılarak başlangıç çizgisinde tespit edilir. Daha sonra, plakanın alt kısmı, genellikle sabit fazdan daha az polar olan organik bir çözücü olan mobil faza daldırılır. Çözücü, kılcal hareketle plakayı yukarı doğru hareket ettirir, çözünen maddeleri geçer ve her bir bileşenin bir kısmını beraberinde taşır.

Çözücü plakadan yukarı doğru hareket ederken, bileşenler ya mobil faza ya da sabit faza ayrılır. Bileşen polar ise, polar sabit faz ile daha fazla etkileşime girer. Yavaş hareket eder ve TLC plakası üzerinde sadece kısa bir mesafe hareket eder. Numunenin bileşeni daha az polar ise - ve mobil fazda sabit fazda olduğundan daha fazla çözünürse - mobil faz ile daha fazla etkileşime girer ve TLC plakası üzerinde daha uzağa hareket eder. Bileşenin polaritesinin derecesi ve mobil faz, ayrılmayı anlamak ve tahmin etmek için çok önemlidir.

TLC plakaları tipik olarak 254 nanometrelik bir UV kaynağı altında parlayacak UV reaktif bir floresan boya içerir. Bu nedenle, TLC plakaları UV ışığı altında gözlemlenerek analiz edilebilir. İlgilenilen çözünen maddeler gibi TLC plakası içindeki bileşikler, yeşil bir arka plana kıyasla koyu lekeler olarak görünecektir. Noktaları bir grafit kalemle daire içine alarak, bileşiklerin çözücü cephesine göre kat ettiği mesafe ölçülebilir. Organik bileşiğin noktası, floresanın kendisi değilse, plakanın floresansını maskeler ve karanlık bir nokta olarak ortaya çıkar. Bazı organik bileşikler UV aktiftir ve UV ışığına maruz kaldıklarında ışık yayarlar. Bunlar tipik olarak konjuge bileşiklerdir, yani alternatif çift ve tek bağlara sahip olanlardır ve yayılan dalga boyu ile tanımlanabilirler.

Geciktirme Faktörü

Bir bileşenin geciktirme faktörünü (R_f) belirli bir çözücü ile analiz ederek, TLC kullanılarak bilinmeyen bir çözünen madde belirlenebilir. Geciktirme faktörü, bir bileşen tarafından kat edilen mesafenin, mobil faz tarafından kat edilen mesafeye oranıdır.

Çözünen maddenin kat ettiği mesafe, başlangıç çizgisinden noktanın merkez noktasına kadar ölçülür ve mobil fazın kat ettiği mesafe, aynı başlangıç çizgisinden çözücü cephesine kadar ölçülür. Bir bileşiğin geciktirme faktörü, kullanılan mobil faza bağlıdır. Geciktirme faktörü, polar olmayan bir mobil faz ile yüksek oranda polar olmayan bileşikler için büyüktür. Polar olmayan mobil faza sahip polar bileşenler için düşük geciktirme faktörü değerleri görülür.

Yüksek derecede polar olmayan bir mobil faz durumunda, bazı polar bileşenler hiç hareket etmeyebilir. Bu, son derece düşük bir geciktirme faktörü ve yetersiz bir ayırma ile sonuçlanır. Oldukça polar bir mobil faz, bileşiğin çözücü ile hareket etmesine neden olur ve son derece yüksek bir geciktirme faktörü verir. Bu, bileşenler arasında çok az ayrım ile sonuçlanır.

Ayırmanın etkili olması için, bileşenlerin geciktirme faktörleri yaklaşık 0,3 - 0,7 aralıklı olmalıdır. Verimli mobil aşamayı bulmak için deneme yanılma yöntemi kullanılır. Genellikle, iki çözücünün karışımı en etkili olduğunu kanıtlar.

Başvuru

1. Harris, D.C. (2015). Kantitatif Kimyasal Analiz. New York, NY: W.H. Freeman ve Şirketi.