Сорбенты и элюенты в ТСХ

Правильный подбор неподвижной и подвижной фаз часто оказывается решающим в задаче хроматографического разделения компонентов исследуемой смеси. Другие факторы (материал подложки, температура, конструкция аппарата и т.п.) являются менее существенными. В ТСХ в качестве адсорбентов используются тонкоизмельченные пористые материалы с удельной поверхностью обычно больше 50 м²× г^-1. Наибольшее применение в лабораторной практике нашли неподвижные фазы, по химическому составу представляющие собой оксид алюминия, диатомитовые земли, двуокись кремния (силикагель), оксид или силикат магния, а также активированный уголь, цеолиты («молекулярные сита»), высокополимеры и ионообменные смолы. Важнейшее свойство адсорбента – его активность по отношению к исследуемым соединениям. Активные адсорбенты, то есть адсорбенты с относительно высокой концентрацией высокоактивных центров, предпочтительны для разделения слабо адсорбируемых химически инертных соединений, таких, как углеводороды, тогда как инертные адсорбенты предпочтительны для разделения нестойких или сильно адсорбируемых соединений. Но даже один и тот же адсорбент, в зависимости от условий его приготовления, может проявлять сильно различающуюся активность. Так, термическая обработка оксида алюминия позволяет получить адсорбент с пятью степенями активности, что связано с различным содержанием в нем адсорбированной воды: увеличение её содержания приводит к падению активности адсорбента.

Активность подвижной жидкой фазы отражена в его т.н. «элюирующей силе». Расположение растворителей в порядке возрастания элюирующей силы дает элюотропные ряды по отношению к определённым типам адсорбентам. Для всех полярных адсорбентов (а таких большинство) наблюдается одинаковый порядок изменения элюирующей силы:

алканы < циклоалканы < сероуглерод < четыреххлористый углерод < простые эфиры < арены < кетоны < сложные эфиры < диметилсульфоксид < нитрометан < ацетонитрил < пиридин < спирты (низшие) < кислоты (низшие).

Принято считать, что элюирующая сила элюента должна быть такой, чтобы R_f для представляющих интерес компонентов находился в пределах 0, 3-0, 8. При необходимости составляют бинарные, тройные и более смеси из разных растворителей в оптимальном их соотношении.

Помимо элюирующей силы, при выборе подвижной фазы следующие факторы:

- летучесть

- метод детектирования исследуемых компонентов смеси

- вязкость

- расслаиваемость многокомпонентных элюентов

- растворимость исследуемой смеси

- действие на адсорбент.

В ТСХ подвижная фаза должна быть достаточно летуча, чтобы после её удаления с адсорбента можно бы детектировать разделенные компоненты на занятых ими местах. Это особенно важно, если подвижная фаза может реагировать с «проявляющим» агентом. Удаление больших количеств высококипящего элюента может привести также к существенной потере или разложению анализируемого соединения. Если для детектирования используется ультрафиолетовый спектрофотометр, то элюент не должен поглощать в том диапазоне волн, в котором будут измерять исследуемое вещество. Вязкость растворителя должна быть по возможности минимальной, чтобы можно было достичь необходимой эффективности разделения за достаточно короткое время анализа. Действие элюента на сорбент может, в частности, проявляться в его дезактивации. Например, небольшое количество воды, растворенной в этиловом спирте, может значительно понизить активность оксида алюминия.