Контрольні питання

1. Дати характеристику сутності метода МС

2. В чому полягає робота складових мас-спектрометра?

3. Дати характеристику функціональним вузлам приладу

4. Дати оцінку застосуванню метода МС

Тема 7

ТОНКОШАРОВА ХРОМАТОГРАФІЯ СІЛЬГОСППРОДУКЦІЇ

1 Принцип хроматографії в тонкому шарі

Метод тонкошарової хроматографії (ТШХ) запропонований в 1938 р. Н. А. Ізмайловим і М. С. Шрайбер для поділу на тонкому шарі оксиду алюмінію деяких алкалоїдів лікарських рослин. Через кілька десятиріч цей метод одержав загальне визнання і ТШХ стала одним з основ­них методів для аналізу хімічних сполук.

Принцип ТШХ розглянемо на прикладі паперової хроматографії. Листок целюлозного волокна паперу сам містить значну кількість міцно сорбованої води. Цей листок і є нерухомою фазою, а рухома фаза переміщається по капілярах паперу. Якщо паперовий листок розташований вертикально, то рухома фаза (органічна рідина) переміщається нагору, оскільки капілярні сили переважають над гравітаційними. Це висхідна хроматографія.

У нижній частині листка вибирають точку, у яку наносять розчин суміші органічних компонентів, а після випару розчинника занурюють нижній край листка на 3-5 мм у рідку рухому фазу. Вона почне просуватися нагору, захоп­люючи за собою компоненти аналізованої суміші. Далі відбуваються процеси описані раніше: компоненти суміші сорбуються на целюлозі й утримуються нею із силою, що відповідає спорідненості кожного з них до цієї речовини.

При елюванні проби потоком рідкої фази компоненти проби переносяться нагору по шару адсорбенту. Процес хроматографування закінчують, коли фронт розчинника рухомої фази майже досягне верхнього краю пластинки.

Положення окремих хроматографічних зон характеризують величиною R_f, яка служить оцінкою ступеня утримання компонента або поділу компонентів.

Проведення хроматографії в тонкому шарі складається з операцій:

1) готування шару; 2) підготовка зразка; 3) нанесення зразка; 4) проведення хромато-графічного поділу; 5) виявлення хроматограми; 6) інтерпретація результатів поділу.

Вимірюючи відстань між лінією старту й центром плями, знаходять величини R_f. У ТШХ величина R_f дорівнює відношенню довжини пробігу речовини R_fреч до довжини пробігу рухомої фази R_fрухф (рис.9). Остання величина виміряється відстанню між стартовою лінією й фронтом рухомої фази, тобто R_f = R_{fреч /} R_fрухф. У деяких випадках величину R_f відносять до відповідної величини, знайденої для сполуки, прийнятої за стандарт R_fстанд і спеціально уведеної в суміш речовини: R_f = R_fреч/ R_fстанд.

1 – рівень рухомої фази; 2 – лінія старту; 3 – лінія фронту; 4 - R_{f реч}; 5 - R_{f рухф}

Рисунок 9. Пластинка тонкошарової хроматографії

Найбільш важливою характеристикою будь-якого адсорбенту є його активність — «сила» активних центрів поверхні адсорбенту, роз­міри поверхні й вміст у ньому води. Більшу роль відіграє індивідуальні взаємодії між адсорбентом і рухомою фазою. Основними адсорбентами в ТШХ служать оксиди алюмі­нію й кремнію, а також целюлоза і поліаміди.

При підготовці сорбенту до роботи його активують звичайно добавками води. Якщо замість води до сорбенту додають кислоти, луги, буферні розчини або розчини важких металів, то говорять що сорбент модифікують. Особливо корисним технічним прийомом у ТШХ є додавання до силікагелю нітрату срібла до масової частки 5-15 %. Отриманий змішаний сорбент високо селективний стосовно сполук, що містять подвійні зв'язки й здатні утворювати комплекси з іонами срібла. Такі сорбенти знаходять застосування в ідентифікації ліпідних фракцій.

Рухома фаза — розчинник, що переносить розчинену речовину через хромато­графічний шар. Вона — не тільки переносник, а також відіграє активну роль у процесі ад­сорбції: сама сорбується, витісняючи молекули компонентів проби з адсорбційного шару. У цьому випадку визначаємі компоненти досить довго перебувають у розчи­неному стані в рухомій фазі й швидко пересуваються через хроматографічний шар.

Силу розчинника як елюенту виражають його здатністю взаємодіяти з адсорбе­нтом, тобто цей хроматографічний параметр не залежить від відзначаємих компоне­нтів. У табл.3 наведено так званий елюотропний ряд, у якому розчинники розташовані в порядку зростання їх здатності елюювати компоненти (ε°). Здатність елюювати ε° пропорційна енергії адсорбції розчинника на одиницю площі.

Таблиця 3. Здатність розчинників елюювати речовини з оксиду алюмінію

Розчинник	ε°	Розчинник	ε°
Бензол	0,32	Ацетонітрил	0,65
Етиловий ефір	0,38	Етиловий спирт	0,88
Хлороформ	0,40	Метиловий спирт	0,95
Ацетон	0,56	Етиленгліколь	1,11

Значення елюіруючих здатностей розчинників корисні для підбору найефективнішої поділяючої суміші. Ясно, що управляти поділом можна тільки регулюючи елюіруючу здатність рухомої фази через вибір її складу.