Часть 1. Хроматография
Цель работы: идентификация неизвестных веществ в полученном растворе методом ТСХ. В работе используется ТСХ с незакрепленным слоем сорбента.
Краткая теория
Хроматография – это метод разделения и идентификации органических веществ. Метод основан на различной способности компонентов смеси распределяться между двумя несмешивающимися фазами. При хроматографировании смесь вещества перемещается потоком газа или жидкости (подвижная фаза) вдоль слоя сорбента (неподвижная фаза). Различные вещества перемещаются вдоль слоя сорбента с различной скоростью. Скорость перемещения веществ зависит от их взаимодействия с подвижной и неподвижной фазами. При достаточной длине слоя сорбента это приводит к образованию отдельных зон каждого компонента смеси. Если вещества окрашены, то эти зоны хорошо видны на фоне неокрашенного сорбента. Если вещества бесцветны, то хроматограмму проявляют различными реагентами (парами иода). Существуют различные методы хроматографии: колоночная, тонкослойная (ТСХ), газо-жидкостная (ГЖХ), бумажная.
ТСХ применяется для идентификации, определения чистоты вещества, наблюдения за ходом реакции. Разделение веществ происходит в тонком слое сорбента, нанесенном на пластинку. Слой сорбента может быть закрепленным на носителе, или незакрепленным. В качестве сорбента (неподвижная фаза) обычно используют оксид алюминия или силикагель (оксид кремния). В качестве ратворителя (подвижная фаза) обычно используют петролейный эфир, гексан, этилацетат, серный эфир, четыреххлористый углерод или их смеси.
При выполнении ТСХ следует помнить следующие правила:
Пластинка и сорбент должны быть сухими и чистыми.
Слой сорбента должен быть ровным.
Линия старта должна находиться на расстоянии 1.0-1.5 см (0.7-1.0 см для закрепленного слоя) от края пластинки. Намечают линию старта ниткой или волосом (простым карандашом – для закрепленного слоя).
Растворы исследуемых веществ наносят капилляром. Диаметр пятна должен быть не более 2 мм, а расстояние между пятнами – 1.0-1.5 см (0.5-0.7 см для закрепленного слоя).
Уровень растворителя в хроматографической камере (широкий стеклянный сосуд с крышкой) должен быть ниже линии старта.
Растворитель поднимается по пластинке за счет капиллярных сил. Граница подъема растворителя (линия фронта растворителя) должна быть ровной и параллельной линии старта.
Верхняя граница подъема растворителя (финиш) должна быть отмечена.
Пластинка должна быть высушена в вытяжном шкафу.
Длина пробега пятна должна быть измерена.
Экспериментальная часть
Последовательность выполнения работы:
Берут стеклянную сухую пластинку размером 9 на 12см. Наносят на нее слой сорбента (оксид алюминия), просеянный через сито (капрон), выравнивают его с помощью специального валика.
Установки для приготовления пластинки и проведения хроматографирования изображена на рисунке 9.
а б
Рисунок 9. Установки для приготовления пластинок (а) и проведения хроматографирования (б)
Намечают линию старта тонкой нитью или волосинкой и наносят на линию старта капилляром вещества (каждое вещество отдельным капилляром). Обычно неизвестное вещество (или смесь) наносят в середине линии, а по краям свидетели.
Хроматографирование проводят в хроматографической камере (эксикатор), в системе четыреххлористый углерод. Крышка камеры должна быть закрыта. Наблюдение за передвижением пятен и фронта растворителя ведут через стеклянную крышку.
После того, как растворитель поднимется почти до края пластинки, ее вынимают, помечают линию финиша (аккуратно стряхивают сухой слой сорбента) и высушивают в вытяжном шкафу.
Сравнивают высоту поднятия пятен неизвестного вещества (веществ) с образцами.
Хроматограмму зарисовывают.
Отчет по работе должен содержать следующие данные:
Название лабораторной работы.
Цель работы.
Описание экстракции (внешний вид смеси и органического слоя),
рисунок установки для экстракции.
Зарисованная хроматограмма.
Система для хроматографирования.
Вывод по проделанной работе.