4.3. Кількісні характеристики у тонкошаровій хроматографії
Відносну швидкість переміщення речовини в тонкому шарі сорбенту характеризують коефіцієнтом рухомості Rf, який дорівнює відношенню відстані l, що пройшла зона речовини, до відстані L, яку пройшла рухома фаза (розчинник) за певний час:
Лінія
фронту
Лінія
старту
Рис. 1 Хроматограма 3 свідків і суміші трьох речовин
Очевидно, що 0<Rf<1. За сталих умов проведення хроматографічного аналізу величина Rf є якісною характеристикою даної речовини і не залежить від її концентрації та наявності у розчині інших речовин.
Якщо Rf =1, то D=0, тобто речовина не сорбується на даному сорбенті й рухається разом із фронтом розчинника). Якщо Rf = 0, то D → ∞ і речовина практично не рухається під дією розчинника. З рівняння випливає, що селективність розділення двох речовин можна обчислити за формулою:
Вважають, що повне розділення двох речовин методом тонкошарової хроматографії відбувається, якщо Rf1-Rf2 = ΔRf ≥0,1 (довжина пробігу рухомої фази 10 см). Такі значення Rf свідчать про повне розділення у разі, коли вдається отримати на хроматограмі круглі плями невеликих розмірів. Це можливо за ретельного проведення аналізу органічних речовин, гідратованих (сольватованих) катіонів і аніонів, а також стійких комплексних сполук, які практично не дисоціюють.
Величини Rf, не залежать від тривалості хроматографування.
Після розділення речовин їх ідентифікують. Найзагальніший підхід ґрунтується на значеннях Rf . При дотриманні строго фіксованих стандартних умов (розмір пластини, товщина шару сорбенту, об’єм проби, довжина шляху фронту розчинника і інші фактори) отримують відтворювані значення Rf компонентів аналізованої суміші, які можна використовувати для порівняння з табличними даними, отриманими в тих самих умовах досліду.
Найнадійнішим є метод свідків, коли на стартову лінію рядом з пробою наносяться індивідуальні речовини (свідки), які відповідають передбачуваним компонентам суміші. Вплив різних факторів на всі речовини буде однаковим, тому співпадіння Rf компонента проби і одного із свідків дає підставу для утотожнення речовин з врахуванням можливих накладок. Неспівпадіння Rf інтерпретується більш одозначно: воно вказує на відсутність в пробі відповідного компонента.
Якщо речовини безбарвні, їх проявляють обробкою хроматограми відповідним реагентом, що утворює з компонентами суміші забарвлені або люмінесціюючі сполуки.
Проводити кількісне визначення можна візуально, порівнюючи або вимірюючи на спеціальному приладі інтенсивності забарвлення компонентів суміші та стандартної шкали, отриманої на тій самій хроматограмі. Візуально можна виявити близько 1-10 мг речовини з відтворюваністю 10-30 %. Для кількісного вимірювання готують і наносять на пластинку не менше трьох розчинів порівняння, концентрації яких охоплюють очікуване значення концентрації у досліджуваному розчині. Хроматограму можна розрізати на окремі шматки, у кожному з яких знаходиться одна речовина, десорбувати їх певним розчинником і визначати концентрацію будь-яким методом.
Найчастіше TШX використовують у хімічному синтезі та фармацевтиці для підтвердження ідентичності речовин.