Was ist dünnschichtchromatographie?

Dünnschichtchromatographie (DC)

Die Dünnschichtchromatographie (DC) ist eine verbreitete chromatographische Technik zur Trennung, Identifizierung und Quantifizierung von Substanzen in einem Gemisch. Sie ist relativ kostengünstig, schnell und einfach durchzuführen.

Prinzip:

Die DC basiert auf dem Prinzip der Adsorption. Die Trennung der Substanzen erfolgt aufgrund unterschiedlicher Affinitäten zu einer stationären Phase (einer dünnen Schicht aus Adsorptionsmittel auf einer Trägerplatte) und einer mobilen Phase (einem Laufmittel). Die Substanzen wandern mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten entlang der stationären Phase, abhängig von ihrer Polarität und Löslichkeit im Laufmittel.

Bestandteile:

• Stationäre Phase: Ein dünner Film eines Adsorptionsmittels, wie z.B. Silicagel (am häufigsten verwendet), Aluminiumoxid oder Kieselgur, der auf einer Trägerplatte (Glas, Aluminium oder Kunststoff) aufgetragen ist.
• Mobile Phase (Laufmittel): Ein Lösungsmittel oder eine Mischung von Lösungsmitteln, die durch die stationäre Phase aufsteigt. Die Wahl des Laufmittels hängt von den zu trennenden Substanzen ab und beeinflusst die Trennung.
• DC-Kammer: Ein Behälter, in dem die DC-Platte entwickelt wird. Sie sorgt für eine gesättigte Atmosphäre mit den Laufmitteldämpfen.
• DC-Platte: Die mit der stationären Phase beschichtete Trägerplatte.

Durchführung:

1. Auftragen der Probe: Eine kleine Menge der Probelösung wird als Punkt oder Strich nahe dem unteren Rand der DC-Platte aufgetragen.
2. Entwicklung: Die DC-Platte wird in die DC-Kammer gestellt, sodass der Laufmittelspiegel unterhalb der Auftragsstelle liegt. Das Laufmittel steigt durch Kapillarwirkung durch die stationäre Phase auf und trennt die Substanzen.
3. Trocknen: Nachdem das Laufmittel eine bestimmte Strecke zurückgelegt hat, wird die DC-Platte aus der Kammer genommen und getrocknet.
4. Visualisierung: Viele Substanzen sind farblos und müssen visualisiert werden. Dies kann durch verschiedene Methoden erfolgen:
   • UV-Licht: Viele organische Verbindungen absorbieren UV-Licht und können so sichtbar gemacht werden.
   • Besprühen mit Reagenzien: Bestimmte Reagenzien reagieren mit den Substanzen und bilden farbige Produkte. Iod-Dampf ist ein häufig verwendetes Reagenz.

Rf-Wert:

Der Rf-Wert (Retentionsfaktor) ist ein Maß für die Wanderungsstrecke einer Substanz im Verhältnis zur Wanderungsstrecke des Laufmittels. Er ist eine charakteristische Eigenschaft einer Substanz unter bestimmten Bedingungen (stationäre Phase, mobile Phase, Temperatur).

Rf = (Strecke der Substanz vom Startpunkt) / (Strecke des Laufmittels vom Startpunkt)

Anwendungen:

• Reinheitsprüfung von Substanzen: DC kann verwendet werden, um zu überprüfen, ob eine Substanz rein ist oder ob Verunreinigungen vorhanden sind.
• Identifizierung von Substanzen: Durch Vergleich des Rf-Werts mit dem Rf-Wert bekannter Substanzen kann eine unbekannte Substanz identifiziert werden.
• Reaktionsverfolgung: DC kann verwendet werden, um den Fortschritt einer chemischen Reaktion zu verfolgen.
• Qualitative und quantitative Analyse: DC kann sowohl für qualitative (Vorhandensein bestimmter Substanzen) als auch für quantitative Analysen (Bestimmung der Menge bestimmter Substanzen) verwendet werden.

Vorteile:

• Schnell und einfach durchzuführen
• Kostengünstig
• Vielseitig einsetzbar
• Geringer Lösungsmittelverbrauch

Nachteile:

• Begrenzte Trennleistung im Vergleich zu anderen chromatographischen Techniken wie HPLC.
• Oft nur qualitative oder semi-quantitative Ergebnisse.
• Empfindlich gegenüber Umwelteinflüssen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit).

Varianten:

Es gibt verschiedene Varianten der DC, z.B. die Hochleistungsdünnschichtchromatographie (HPTLC), die eine höhere Trennleistung und Empfindlichkeit aufweist.