1. Формальные аспекты тонкослойной хроматографии

Основной характеристикой хроматографической подвижности вещества, используемой в ТСХ, является величина R_f, характеризующая подвижность вещества относительно подвижности элюента в данных условиях проведения анализа. Определяется эта величина (уравнение 2 .10), как отношение расстояния, пройденного пятном вещества от линии старта (a_x) к расстоянию между линией старта и линией финиша (a_E). Метод определения этих величин представлен на рисунке 2 .7

(

2.10

)

Рисунок

2.7

– Определение хроматографической подвижности вещества

Если величина a_Eпроизвольно задается условиями проведения анализа, то величинаa_xзависит от большого количества факторов, значения которых в большинстве случаев контролировать сложно, поэтому для надежной характеристики подвижности вещества, воспроизводимой от эксперимента к эксперименту вне зависимости от условий, лаборатории и времени проведения анализа следует пользоваться величиной, характеризующей подвижность изучаемого вещества относительно подвижности стандартного вещества в этих условиях – R_S(уравнение 2 .11).

,

(

2.11

)

где R_f(X) иR_f(S) – хроматографическая подвижность изучаемого и стандартного веществ, соответственно.

К сожалению, до настоящего времени нет общепринятого набора стандартов, позволяющего “привязать” большинство органических веществ.

Для описания способности вещества адсорбироваться на неподвижной фазе в хроматографии часто используется величина k'– коэффициент удержания – отношение количества вещества в подвижной фазе к его количеству в неподвижной, рассчитываемый в ТСХ по формуле 2 .12

,

(

2.12

)

Однако, гораздо удобнее использовать величину, обратную k', которую часто обозначают как R_m(уравнение 2 .13):

,

(

2.13

)

Предпочтительность такого описания связана с тем, что величина R_mсимбатна величинеR_f(R_mизменяется в том же направлении, что иR_f). Еще одним достоинством этой величины является то, что она в отличии отR_fаддитивна по струкутрным фрагментам вещества и позволяет априорно приблизительно оценивать хроматографические свойства вещества в ряду однотипных.

Исходя из основных законов адсорбции и расматривая хроматографический процесс как дискретный (непрерывный поток элюента можно с определенной долей надежности описать как набор большого количества циклов – бесконечно быстрый скачок элюента на расстояние одной “зоны” и установление в течение определенного интервала времени равновесия между подвижной и неподвижной фазами), можно вывести уравнение 2 .14, описывающего R_fвещества как функцию от способности вещества и элюента к адорбции на сорбенте (_Xи_S, соответственно), состояние поверхности которого можно описать эмпирическим безразмерным параметром.

,

(

2.14

)

Зная R_fвещества на сорбенте с поверхностьюв одном элюенте (), можно рассчитать его способность к адсорбции_X, а затем –R_fв любом другом элюенте () на том же сорбенте (= const). Для многих растворителей значения_Sизвестны (см. ниже – раздел 1.2.3.3).