Тонкослойная хроматография (ТСХ) является разновидностью адсорбционной хроматографии, в основе которой лежит разделение компонентов смеси на тонком слое сорбента, нанесённого на плоскую подложку. Разделение происходит за счёт различий в сорбционных и миграционных свойствах веществ, а также их взаимодействий с неподвижной и подвижной фазами.
Неподвижная фаза представляет собой слой адсорбента, чаще всего кремнезёма (SiO₂), оксид алюминия (Al₂O₃) или целлюлозу, толщиной от 0,1 до 0,5 мм. Выбор сорбента определяется химической природой анализируемых веществ и требуемой степенью разделения.
Подвижная фаза — это растворитель или смесь растворителей, способных переносить компоненты анализируемой смеси по поверхности сорбента. Подвижная фаза подбирается с учётом полярности веществ: для полярных соединений используют полярные растворители (ацетон, метанол), для неполярных — неполярные (гексан, толуол).
Разделение веществ в ТСХ происходит за счёт различий в сорбции на неподвижной фазе и растворимости в подвижной фазе. Вещество с высокой адсорбционной способностью медленно продвигается по слою, тогда как слабосорбирующее соединение быстрее перемещается вместе с растворителем.
Основные взаимодействия включают:
Эффективность ТСХ напрямую зависит от качества нанесения пробы. Образец должен быть тонкой и концентрированной точкой или линией на стартовой линии, чтобы избежать растекания и смешивания зон. Используют микропипетки или специальные капилляры для точного дозирования.
Перед анализом сорбент активируют путём прокаливания (для Al₂O₃) или прогревания до удаления влаги (для SiO₂). Это повышает репродуцируемость и точность результатов.
После нанесения пробы пластину помещают в камеру с подвижной фазой. Растворитель поднимается по капилляру, перемещая компоненты смеси. Время движения зависит от силы адсорбции и полярности веществ.
Для обнаружения веществ применяют визуализацию:
Rf-значение (коэффициент миграции) является основной количественной характеристикой движения компонента:
$$ Rf = \frac{расстояние\;до\;центра\;компонента}{расстояние\;до\;границы\;растворителя} $$
Значение Rf зависит от природы анализируемого вещества, сорбента и состава подвижной фазы. Оно используется для идентификации веществ и сопоставления с эталонами.
Разрешающая способность определяется отношением расстояний между зонами соседних компонентов к их ширине. Оптимизация условий разделения включает подбор сорбента, толщины слоя и состава растворителя.
Для повышения эффективности ТСХ используют:
ТСХ широко используется для:
Эффективность ТСХ определяется точностью нанесения пробы, выбором сорбента, составом и полярностью подвижной фазы, а также методами визуализации и регистрации результатов. Сочетание этих факторов позволяет достичь высокой селективности и чувствительности анализа.