11.10 : Dünnschichtchromatographie (DC)

Die Dünnschichtchromatographie (DC) ist eine Chromatographietechnik, bei der Verbindungen anhand ihrer Polarität getrennt werden. Bei der DC wird typischerweise polares Kieselgel, eine Form von Siliziumdioxid, als stationäre Phase verwendet. Das Kieselgel enthält Hydroxylgruppen (OH) auf seiner Oberfläche, die Wasserstoffbrücken mit polaren Verbindungen bilden und so deren Haftung an der stationären Phase beeinflussen.

Um mit der Analyse zu beginnen, wird eine Mischung von Verbindungen mithilfe einer dünnen Kapillare auf die Startlinie der DC-Platte getupft. Die Unterseite der Platte wird in die mobile Phase getaucht, bei der es sich normalerweise um ein organisches Lösungsmittel handelt, das weniger polar ist als die stationäre Phase. Das Laufmittel wandert durch Kapillarwirkung die Platte hinauf und trägt den gelösten Stofffleck mit sich. Während das Laufmittel die Platte hinauf wandert, teilen sich die Komponenten der Mischung zwischen der mobilen Phase und der stationären Phase auf. Die polaren Komponenten interagieren stärker mit der polaren stationären Phase, was dazu führt, dass sie sich langsam bewegen und nur eine kurze Distanz auf der DC-Platte zurücklegen. Die weniger polaren Komponenten der Probe sind in der mobilen Phase besser löslich und interagieren tendenziell stärker mit der mobilen Phase, wodurch sie sich weiter auf der DC-Platte nach oben bewegen können.

Das Verständnis der Polarität der Komponenten und der mobilen Phase ist für die Vorhersage von Trennergebnissen unverzichtbar. Die mobile Phase (Laufmittel) sollte polar genug sein, um den polarsten gelösten Stoff wirksam zu bewegen und gleichzeitig eine gute Trennung der Verbindungen sicherzustellen. Der Retentionsfaktor R_f ist definiert als das Verhältnis der von einer Komponente zurückgelegten Distanz zu der von der mobilen Phase zurückgelegten Distanz. Das Verständnis dieses Konzepts ist für die DC-Analyse entscheidend. Der R_f einer Verbindung hängt von der verwendeten mobilen Phase ab. Der R_f ist groß für unpolare Verbindungen mit einer unpolaren mobilen Phase. Niedrige R_f-Werte werden für polare Komponenten mit einer unpolaren mobilen Phase beobachtet.