Chromatografia

Úvod
Chromatografia je separačná technika, ktorej podstatou je rozdelenie zložiek zmesi medzi fázu mobilnú-pohyblivú (môže to byť kvapalina alebo plyn) a stacionárnu-nepohyblivú (tuhá látka alebo kvapalina). Mobilná fáza unáša vzorku chromatografickým systémom a jednotlivé zložky sa delia, pretože rôzne interagujú so stacionárnou fázou(čím viac sa k nej pútajú, tým pomalšie sa pohybujú).
Poznáme rôzne chromatografické metódy - plynovú chromatografiu, gélovú, ionexovú,...
Budeme sa zaoberať kolónovou a tenkovrstvovou chromatografiou, ktoré sa líšia spôsobom uloženia stacionárnej fázy.

Tenkovrstvová chromatografia (TLC, Thin Layer Chromatography)
Pri tomto type chromatografie je stacionárnou fázou tenká vrstva silikagélu (hydratovaný oxid kremičitý) nanesená na platničke (môže byť hliníková, sklenná alebo z plastu).
Pomocou TLC môžeme rozdeliť zmes zlúčenín vďaka tomu, že majú rôznu afinitu k polárnemu povrchu silikagélu a sú rôzne rozpustné v nepolárnom organickom rozpúšťadle(mobilná fáza).(Nepolárne zlúčeniny dobre rozpustné v nepolárnom rozpúšťadle prejdú na platničke väčšiu vzdialenosť ako polárne zlúčeniny ktoré sa pevnejšie viažu na silikagél a pohybujú sa teda pomalšie)

Použitie TLC
TLC má mnoho rôznych použítí - od oddeľovania farbív vo fixke, cez Extrakciu listových farbív až po určovanie neznámej látky pomocou porovnávania Rf so štandardom.
Napríklad pri príprave 2-brómbenzoylferocénu z 2-brómbenzoylchloridu a ferocénu sme použili TLC aby sme preverili vznik produktu.


Chemikálie:
hexán, metyl(terc-butyl)éter (MTBE), vzorka
Postup:

1. Na platničke ceruzou označíme štartovaciu čiaru asi 2 cm od okraja(dávame pozor aby sme platňu nepoškriabali a prstami sa dotýkame len okraja platne).
2. Mikropipetou na čiaru nanesieme vzorku.
3. Do nádoby s rozpúšťadlom (metyl terc-butyléter/hexán 1:4) vložíme platňu tak, aby štartovacia čiara bola nad hladinou rozpúšťadla a nádobu uzavrieme.
4. Po platničke stúpa mobilná fáza kapilárnymi silami a unáša so sebou jednotlivé zložky vzorky. Ak vystúpi do viac ako 3/4 platne, vyberieme platňu a označíme čiarou čelo mobilnej fázy a okraje jednotlivých škvŕn.
5. Pre každú látku vypočitame Rf(Retardačný faktor) ako pomer vzdialenosti stredu škvrny od štartu a vzdialenosti čela od štartu.

Reakčná zmes sa rozdelila na tri zložky - žltá škvrna zodpovedá ferocénu, škvrna blízko štartu zodpovedá 2-brómbenzoylchloridu a tretia škvrna potvrdila vznik produktu.


Kolónová (stĺpcová) chromatografia
Keďže vzniknutý produkt 2-brómbenzoylferocén obsahoval nezreagovaný ferocén a ďalšie látky, použili sme kolónovú chromatografiu aby sme zo zmesi oddelili čistý produkt.
Pri tomto type chromatografie sa zmes zlúčenín delí v chromatografickej kolóne(sklenenej trubici)naplnenej stacionárnou fázou.
Postup:

1. Kolónu naplníme stacionárnou fázou(20g silikagélu)a nalejeme do nej mobilnú fázu(MTBE:hexán, 4:1) tak, aby sme nezvírili silikagél.
2. Na začiatok kolóny Pasteurovou pipetou rovnomerne nanesieme vzorku.

3. Mobilná fáza preteká kolónou (občas je potrebné ju doliať aby silikagél neostal suchý)a unáša so sebou vzorku. Keďže jednotlivé zložky vzorky rôzne interagujú so silikagélom, pohybujú sa kolónou rôznou rýchlosťou a oddeľujú sa.

4. Na konci kolóny vytekajú zložky zmesi oddelene - najskôr vyteká žlto-oranžový roztok ferocénu a tak červený roztok produktu- 2-brómbenzoylferocénu. Po oddestilovaní rozpúšťadla tak dostaneme čistý produkt.

Zoznam chemických pokusov