Паперова хроматографія як метод розділення і ідентифікації йонів

Паперова хроматографія – це вид методу розподільної хроматографії, в якому носієм нерухомого розчинника служить очищений від домішок фільтрувальний папір.

Цей метод набув велике значення в дослідженні білків, вуглеводів, жирів, антибіотиків, гормонів, каротиноїдів, алкалоїдів та багатьох інших природних сполук.

Нерухомою фазою зазвичай є вода. Рухомий фазою служить органічний розчинник або суміш органічних рідин і води в різних співвідношеннях. Рухома і нерухома фази не повинні змішуватися.

Для водорозчинних речовин в якості рухомої фази застосовуються органічні розчинники, насичені водою, яка служить нерухомою фазою. Нерозчинні у воді речовини повинні хроматографуватися водними розчинами органічних речовин, а нерухомою фазою є неполярні органічні розчинники.

Рухома фаза просувається уздовж аркуша паперу, головним чином за рахунок капілярних сил.

Для кількісної оцінки рухливості речовини в хроматографічній системі використовують коефіцієнт рухливості R_f, рівний відношенню відстані l, пройденої речовиною, до відстані, пройденої розчинником L: .

R_f можна визначити експериментально: на хроматограмі вимірюють відстань l від лінії старту речовини до центру плями (рисунок11.11) і відстань від лінії старту до лінії фінішу розчинника – L. Величина R_f характеризує становище зони речовини на хроматограмі. Зазвичай коефіцієнт рухливості лежить в межах R_f = 0-1. Оптимальне значення становить 0,3 - 0,7.

Умови хроматографування підбираються так, щоб величина R_f відрізнялася від нуля і одиниці. Для відтворюваності і строго постійних умов хроматографування Rf = const. Розділення речовин практично можливо, якщо R_{f (1)} - R_{f (2)} ≥ 0,1

На рухливість речовини в умовах хроматографії на папері впливає не тільки коефіцієнт розподілу (D = Cs/Cm, де Cm і Cs – концентрації речовини в рухомій і нерухомій фазах відповідно), але і взаємодія їх з волокнами паперу, характеристика паперу і умова проведення експерименту.

Для отримання хроматограми аркуш паперу після нанесення проби поміщають в хроматографічну камеру з рухомою фазою. Розчинник під дією капілярних сил просувається по паперу, розділяючи пробу на окремі компоненти. Залежно від напрямку руху розчинника розрізняють:

– спадаючу паперову хроматографію (потік рухається зверху вниз);

– висхідну паперову хроматографію (потік рухається знизу вгору);

– радіальну паперову хроматографію (рух починається з плями – місця нанесення краплі).

У перших двох випадках компоненти суміші після хроматографування розташовуються у вигляді окремих плям; в останньому випадку – у вигляді концентричних кілець.

Метод паперової хроматографії характеризується високою чутливістю (можна визначити 10-20 мкг речовини з точністю 5-7%).

Недоліками методу є:

– можливість працювати тільки з малими кількостями речовини, так як при великих кількостях її плями на хроматограмі виходять розпливчастими і з розтягнутими «Хвостами»;

– в порівнянні з тонкошарової хроматографією: поділ відбувається повільніше, шар сорбенту нестійкий до агресивних реактивів.