İnce Tabaka Kromatografisi
Kromatografi
Kromatografi, organik kimyada, iki farklı faz arasındaki çözünürlük farklılıklarına dayalı olarak bir karışımdaki bileşikleri ayırmak içi…
İnce tabaka kromatografisi veya TLC, organik bileşikleri polaritelerindeki farklılıklara göre ayırmak için kullanılan bir tekniktir. Bir TLC sisteminin üç bileşeni vardır: durağan faz, çözünen ve geliştirme çözücüsü.
Sabit faz, genellikle son derece polar silika jelden oluşan bileşiklerin ayrılacağı yüzeydir. Analiz edilen bileşikler veya karışımlar çözünen maddelerdir. Çözünen maddelerin seyreltik çözeltileri, ince kılcal damarlar kullanılarak plakanın bir kenarında lekelenir.
Plakanın alt kısmı daha sonra, genellikle sabit fazdan daha az polar olan organik bir çözücü olan geliştirme çözücüsüne daldırılır. Çözücü, kılcal hareket ile plakayı yukarı doğru hareket ettirir. Çözücü çözünen maddelerden geçerken, her bir çözünen maddenin bir kısmını beraberinde taşır. Bu çözünen-çözücü karışımı mobil fazdır.
Mobil fazın üst kısmına solvent cephesi denir. Mobil faz plakadan yukarı doğru hareket ederken, çözünen ve çözücü molekülleri, polaritelerine bağlı olarak geçici olarak sabit faza yapışır.
Daha fazla polar çözünen madde, durağan faza güçlü bir şekilde çekilir, bu nedenle daha sık yapışırlar ve bir süre takılı kalırlar. Daha az polar çözünen madde daha az yapışır ve uzun süre takılı kalmaz. Bu, daha az polar çözünen maddenin mobil fazda daha fazla polar çözünen maddeden daha fazla zaman harcadığı anlamına gelir. Başka bir deyişle, daha az polar çözünen, daha fazla polar çözünenden daha hızlı hareket eder.
Bileşikler arasında iyi bir ayrım elde etmek için, çözücü en polar çözünen maddeyi hareket ettirecek kadar polar olmalıdır. İşte artan polarite sırasına göre bazı yaygın çözücüler. Bazen, istenen polariteyi elde etmek için iki çözücü birleştirilir.
Organik bileşiklerin çoğu beyaz veya renksiz olduğundan, TLC plakalarının içinde genellikle bir floresan bileşiği bulunur. UV ışığı altında, organik bileşikler parlayan plaka üzerinde koyu lekeler olarak görünecektir.
Bileşikler görselleştirildikten sonra, ne kadar uzağa gittiklerini ölçebilir ve her biri için geciktirme faktörünü veya Rf'yi hesaplayabilirsiniz. Bu değer, çözünen maddenin kat ettiği mesafenin, mobil faz tarafından kat edilen toplam mesafeye bölünmesiyle elde edilir.
Çözücü uygun şekilde seçilirse, her çözünen madde belirgin şekilde farklı bir Rf'ye sahip olacaktır. Bu, Rf değerlerini bilinen bileşiklerle eşleştirerek karışımlardaki bileşen bileşiklerini tanımlamamızı sağlar.
Bu laboratuvarda, bilinen birkaç bileşiğin Rf'sini belirlemek için TLC'yi kullanacaksınız ve ardından bilinmeyen bir bileşiğin kimliğini belirlemek için bu Rf değerlerini kullanacaksınız.
İnce tabaka kromatografisi veya TLC, organik bileşikleri polaritelerindeki farklılıklara göre ayırmak için kullanılan bir tekniktir. Bir TLC sisteminin üç bileşeni vardır: durağan faz, çözünen ve geliştirme çözücüsü.
Sabit faz, genellikle son derece polar silika jelden oluşan bileşiklerin ayrılacağı yüzeydir. Analiz edilen bileşikler veya karışımlar çözünen maddelerdir. Çözünen maddelerin seyreltik çözeltileri, ince kılcal damarlar kullanılarak plakanın bir kenarında lekelenir.
Plakanın alt kısmı daha sonra, genellikle sabit fazdan daha az polar olan organik bir çözücü olan geliştirme çözücüsüne daldırılır. Çözücü, kılcal hareket ile plakayı yukarı doğru hareket ettirir. Çözücü çözünen maddelerden geçerken, her bir çözünen maddenin bir kısmını beraberinde taşır. Bu çözünen-çözücü karışımı mobil fazdır.
Mobil fazın üst kısmına solvent cephesi denir. Mobil faz plakadan yukarı doğru hareket ederken, çözünen ve çözücü molekülleri, polaritelerine bağlı olarak geçici olarak sabit faza yapışır.
Daha fazla polar çözünen madde, durağan faza güçlü bir şekilde çekilir, bu nedenle daha sık yapışırlar ve bir süre takılı kalırlar. Daha az polar çözünen madde daha az yapışır ve uzun süre takılı kalmaz. Bu, daha az polar çözünen maddenin mobil fazda daha fazla polar çözünen maddeden daha fazla zaman harcadığı anlamına gelir. Başka bir deyişle, daha az polar çözünen, daha fazla polar çözünenden daha hızlı hareket eder.
Bileşikler arasında iyi bir ayrım elde etmek için, çözücü en polar çözünen maddeyi hareket ettirecek kadar polar olmalıdır. İşte artan polarite sırasına göre bazı yaygın çözücüler. Bazen, istenen polariteyi elde etmek için iki çözücü birleştirilir.
Organik bileşiklerin çoğu beyaz veya renksiz olduğundan, TLC plakalarının içinde genellikle bir floresan bileşiği bulunur. UV ışığı altında, organik bileşikler parlayan plaka üzerinde koyu lekeler olarak görünecektir.
Bileşikler görselleştirildikten sonra, ne kadar uzağa gittiklerini ölçebilir ve her biri için geciktirme faktörünü veya Rf'yi hesaplayabilirsiniz. Bu değer, çözünen maddenin kat ettiği mesafenin, mobil faz tarafından kat edilen toplam mesafeye bölünmesiyle elde edilir.
Çözücü uygun şekilde seçilirse, her çözünen madde belirgin şekilde farklı bir Rf'ye sahip olacaktır. Bu, Rf değerlerini bilinen bileşiklerle eşleştirerek karışımlardaki bileşen bileşiklerini tanımlamamızı sağlar.
Bu laboratuvarda, bilinen birkaç bileşiğin Rf'sini belirlemek için TLC'yi kullanacaksınız ve ardından bilinmeyen bir bileşiğin kimliğini belirlemek için bu Rf değerlerini kullanacaksınız.
View the full transcript and gain access to JoVE Lab Manual videos
Q1: What are the three main components of a thin-layer chromatography system?
A TLC system consists of the stationary phase, the mobile phase, and the solute. The stationary phase is typically polar silica gel on a plate. The mobile phase is usually an organic solvent less polar than the stationary phase. The solute is the dilute solution of compounds being analyzed, spotted on the plate's edge using capillaries.
Q2: How does polarity affect compound separation in thin-layer chromatography?
Polar compounds strongly attract to the polar silica gel stationary phase and travel slowly up the plate. Less polar compounds interact weakly with the stationary phase and travel faster. This polarity separation allows different compounds to move at different rates, creating distinct spots that can be identified by their retardation factor values.
Q3: What is the retardation factor and how is it calculated?
The retardation factor, or Rf, is the ratio of the distance traveled by a solute to the distance traveled by the mobile phase. It is calculated by measuring from the starting line to the center of the compound spot, then dividing by the distance from the starting line to the solvent front. Rf values typically range from 0 to 1 and help identify unknown compounds by comparison to known standards.
Q4: Why are fluorescent compounds added to TLC plates?
Most organic compounds are colorless or white, making them invisible on the plate. Fluorescent compounds in the TLC plate glow under UV light at 254 nanometers. Organic solutes appear as dark spots against the glowing background, allowing visualization and measurement of how far each compound traveled during separation.
Q5: How does capillary action move the solvent up a TLC plate?
When the bottom of the TLC plate is immersed in the development solvent, capillary action draws the solvent up the plate against gravity. As the solvent travels upward, it carries solute molecules with it, forming the mobile phase. This continuous movement allows compounds to separate based on their interactions with the stationary phase and solvent.
Q6: What solvent polarity is needed for effective TLC separation?
The development solvent should be just polar enough to move the most polar solute while maintaining separation. For effective separation, retardation factors should be approximately 0.3 to 0.7 apart. If the solvent is too polar, all compounds move together; if too nonpolar, compounds don't move. Trial and error or mixing two solvents often achieves optimal polarity.
Q7: How can you identify an unknown compound using TLC?
First, determine the Rf values of known reference compounds using the same solvent and TLC plate. Then, run the unknown compound under identical conditions and calculate its Rf. By comparing the unknown's Rf to the known standards, you can identify which compound it matches. This method relies on consistent Rf values for specific solute-solvent-stationary phase combinations.