Kamila Ziobro

SPRAWOZDANIE Z CHEMII ANALITYCZNEJ ŚRODOWISKA

CHROMATOGRAFIA CIECZOWA

Celem wykonywanie tego ćwiczenia było:

a) opanowanie techniki nanoszenia próbki i rozwijani chromatografu

b) wyznaczanie wartości Rf

c) zbadanie zależności: retencja substancji (wartość Rf substancji)-polarność eluentu

d) rozdział testowej mieszaniny barwników i identyfikacja składników.

ODCZYNNIKI, MATERIAŁY I SPRZĘT POTRZEBNE DO PRZEPROWADZENIA ĆWICZENIA:

- płytki do chromatografii planarnej pokryte żelem krzemionkowym

- kapilary do nanoszenia próbki

- zlewki 50 ml, nakrywane małymi szalkami Petriego

- pipety

- ołówek, linijka

- składniki fazy ruchomej: etanol, chloroform

- aceton

- 0,05% etanolowe roztwory barwników

1. OPIS WYKONANYCH PODCZAS ĆWICZEŃ CZYNNOŚCI:

Do wykonania ćwiczenia, użyliśmy 3 płytek chromatograficznych. Każda z płytek z jednej strony pokryta była cienką warstwą absorbenta (żelu krzemionkowego). Po obydwu stronach takiej płytki rysowaliśmy ołówkiem w odległości ok. 5 mm od jej krawędzi linię startową. Następnie na linię startową nanosiliśmy czystą kapilarą po jednej kropli analizowanego roztworu (mix). W trzech oddzielnych zlewek, przygotowaliśmy dwuskładnikowe fazy ruchome etanol-chloroform wedle proporcji: 1:5, 1:10, 1:20 ;

Całość - 1,5 ml.

	Etanol	Chloroform
1:5	0,25 ml	1,25 ml
1:10	0,14 ml	1,36 ml
1:20	0,07 ml	1,43 ml

Płytki chromatograficzne przygotowane wcześniej z naniesionym roztworem mix, umieściliśmy pęsetą w zlewkach nasyconymi parami rozpuszczalnika (etanol+chloroform). Płytki te ustawione były pionowe-oparte o ścianki zlewki. Wszystkie zlewki przykryliśmy szalkami Petriego i oczekiwaliśmy, kiedy czoło fazy ruchomej osiągnie linię końcową. Siły kapilarne powodowały przemieszczanie się fazy ruchomej w górę płytki.

Po kilkunastu minutach wyjęliśmy płytki ze zlewek i musieliśmy odczekać, aż płytki wyschną. Następnie oznaczaliśmy je odpowiednim numerem stosownie do numeru użytej do rozwijania fazy ruchomej. Delikatnie obrysowaliśmy kontury plamek i oznaczyliśmy ich środki.

2. SCHEMATYCZNE RYSUNKI OTRZYMANYCH CHROMATOGRAMÓW:

3. TABELA Z WARTOŚCIAMI WSPÓŁCZYNNIKÓW RF:

Numer płytki	Faza ruchoma	Ilość zaznaczonych plamek	Rf kolejnych plamek
1	1:5	2	0,73; 0,8
2	1:10	3	0,33; 0,6; 0,83
3	1:20	3	0,33; 0,46; 0,8

Rf jest to współczynnik opóźnienia, określa stosunek drogi migracji substancji chromatografowanej (od punktu startu do środka plamki) do drogi przebytej przez fazę ruchomą (od linii startu do czoła fazy ruchomej), zależność tą przedstawia wzór:

Rf = a/b

Uzyskane wyniki, umieszczone w powyższej tabeli:

Płytka 1: 2,2/3=0,73 ; 2,4/3=0,8

Płytka 2: 0,1/3=0,33 ; 1,8/3=0,6 ; 2,4/3=0,8

Płytka 3: 0,1/3=0,33 ; 1,8/3=0,6 ; 1,38/3=0,46

Według uzyskanych wyników, stwierdziliśmy, iż dobrze rozdzielona substancja znajdowała się na płytce nr. 2. gdyż uzyskane wyniki wskazują na to, że dana substancja średnio ma niski stopień retencji (czyli opóźnienia). Nie jest on ani najmniejszy, ani największy z 3 uzyskanych.

4. UŁAMEK OBJĘTOŚCIOWY ETANOLU:

Φ = x/x+y, gdzie x=objętość etanolu, y=objętość chloroformu

Φpłytki 1: 0,25/0,25+1,25=0,1(6)

Φpłytki 2: 0,14/0,14+1,36=0,09(3)

Φpłytki 3: 0,07/0,07+1,43=0,04(6)

5. INTERPRETACJA CHROMATOGRAMU NIEZNANEJ MIESZANINY:

Na płytkę o szerokości 3,5 cm nanosimy badaną mieszaninę (mieszanina B) i roztwory wzorców (czerwień, PAN) w kolejności; czerwień, substancja B, PAN. Chromatograf rozwinęliśmy w układzie etanol-chloroform 1:5, czyli 0,25 ml etanolu + 1,25 ml chloroformu.

Po zakończeniu badania, okazało się, iż mamy do czynienia wyłącznie z dwoma składnikami-otrzymaliśmy plamki żółtą i zieloną, co oznaczało, iż substancja badana-B nie zawierała żadnego z podanych wzorców.

6. WYKRES ZALEŻNOŚCI WSPÓŁCZYNNIKA RF OD UŁAMKA OBJĘTOŚCIOWEGO ETANOLU:

7. WPŁYW SKŁADU FAZY RUCHOMEJ NA POWINOWACTWO DO FAZY STAŁEJ:

W naszym doświadczeniu fazę ruchomą stanowiła mieszanina etanolu i chloroformu w odpowiednich proporcjach natomiast fazę stacjonarną żel krzemionkowy.

Aktywność żelu krzemionkowego zapewniają grupy Si-OH (silanolowe) obecne na jego powierzchni. Wytwórcy kontrolują aktywność na etapie prażenia. Żel stosowany w TLC ma średnicę ziaren w zakresię 5-10 μm. Typy żelu krzemionkowego oznaczane są często w sposób następujący:

Żel krzemionkowy G - zawiera 13% gipsu jako czynnika wiążącego

Żel krzemionkowy H bez środka wiążącego

Żel krzemionkowy F₂₅₄ z fluorescentem

Żel krzemionkowy UV₂₅₄ z fluorescentem

Jako fluorescent zazwyczaj stosowany jest siarczek cynku.

Żel krzemionkowy ma odczyn lekko kwaśny i może być stosowany do rozdziału sterydów, aminokwasów, węglowodorów, tłuszczów, alkaloidów itp.

Odgórnie zasadą poprawnego rozdziału substancji podczas chromatografii cieczowej jest fakt, iż faza ruchoma nie może wpływać na fazę stacjonarną i odwrotnie.

W naszym przypadku, mieszanina etanolu z chloroformem różni się istotnie

stopniem polarności, mianowicie faza stacjonarna jest bardziej polarna od fazy ruchomej,

przez co uzyskaliśmy swobodę poruszania tej fazy w stosunku do stacjonarnej. Faza ruchoma

przemieszczając się wraz z cząsteczkami substancji rozdzielanej podlega oddziaływaniu fazy

stacjonarnej w ten sposób, że cząsteczki bardziej polarne zatrzymują się na nośniku polarnym,

natomiast cząsteczki mniej polarne i apolarne migrują dalej wraz z eluentem. W ten sposób

cząsteczki substancji rozdzielanej zatrzymują się na nośniku stacjonarnym w różnych

odległościach od linii startu, konsekwencja czego widzieliśmy selektywny rozdział składników analizowanej substancji.

---