Einleitung.
Wie funktioniert die Dünnschichtchromatographie?
Zubereiten.
Anfertigung des Chromatogramms.
Nimm ein Plastik- oder Glasgefäß, gib 10-15 ml Wasser und 4-5 Tropfen Jodalkohollösung hinein. 7-10 Minuten lang umrühren. Das Wasser abgießen. Das Jod setzt sich im Wasser an den Seiten des Glases ab. Dieses Gefäß in einen Behälter stellen.
Retentionsfaktor
Nach Abschluss der Trennung erscheinen die einzelnen Verbindungen als vertikal getrennte Flecken. Jeder Fleck hat einen Retentionsfaktor (Rf), der sich aus dem Verhältnis zwischen der gewanderten Strecke und der Gesamtstrecke, die das Lösungsmittel zurückgelegt hat, ergibt. Die Rf-Formel lautet: Rf = von der Probe zurückgelegter Weg / vom Lösungsmittel zurückgelegter Weg.
Der Rf-Wert kann zur Identifizierung von Verbindungen verwendet werden, da er für jede Verbindung einzigartig ist. Vergleicht man zwei verschiedene Verbindungen unter denselben Bedingungen, so ist die Verbindung mit dem größeren Rf-Wert weniger polar, da sie nicht so lange an der stationären Phase haftet wie die polare Verbindung, die einen niedrigeren Rf-Wert aufweisen würde. Die Rf-Werte und die Reproduzierbarkeit können durch eine Reihe verschiedener Faktoren beeinflusst werden, z. B. durch die Schichtdicke, die Feuchtigkeit auf der TLC-Platte, die Sättigung des Gefäßes, die Temperatur, die Tiefe der mobilen Phase, die Art der TLC-Platte, die Probengröße und die Lösungsmittelparameter. Diese Effekte führen normalerweise zu einem Anstieg der Rf-Werte. Im Falle der Schichtdicke würde der Rf-Wert jedoch abnehmen, da sich die mobile Phase langsamer auf der Platte bewegt.
Diskussion der Ergebnisse
Methamphetamin - 0,55
Mephedron - 0,65
Schlussfolgerung.
Die Chromatographie dient der Trennung von Stoffgemischen in ihre Bestandteile. Alle Formen der Chromatographie funktionieren nach demselben Prinzip. In diesem Artikel werde ich diese Methode anhand der Definition des Rf von Amphetamin, Methamphetamin und Mephedron erläutern .
Chromatographieplatten haben eine stationäre Phase (ein Feststoff oder eine Flüssigkeit auf einem Feststoff) und eine mobile Phase (eine Flüssigkeit oder ein Gas). Die mobile Phase fließt durch die stationäre Phase und reißt die Bestandteile des Gemischs mit sich. Unterschiedliche Komponenten bewegen sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Die Gründe dafür werden wir weiter unten auf dieser Seite erläutern. Bei der Dünnschichtchromatografie wird eine dünne, gleichmäßige Schicht aus Kieselgel oder Aluminiumoxid verwendet, die auf ein Stück Glas, Metall oder starren Kunststoff aufgetragen wird. Das Kieselgel (oder die Tonerde) ist die stationäre Phase. Die stationäre Phase für die Dünnschichtchromatographie enthält häufig auch eine Substanz, die im UV-Licht oder in der Jodkammer fluoresziert - aus Gründen, die Sie später noch sehen werden. Die mobile Phase ist ein geeignetes flüssiges Lösungsmittel oder eine Mischung von Lösungsmitteln.
Chromatographieplatten haben eine stationäre Phase (ein Feststoff oder eine Flüssigkeit auf einem Feststoff) und eine mobile Phase (eine Flüssigkeit oder ein Gas). Die mobile Phase fließt durch die stationäre Phase und reißt die Bestandteile des Gemischs mit sich. Unterschiedliche Komponenten bewegen sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Die Gründe dafür werden wir weiter unten auf dieser Seite erläutern. Bei der Dünnschichtchromatografie wird eine dünne, gleichmäßige Schicht aus Kieselgel oder Aluminiumoxid verwendet, die auf ein Stück Glas, Metall oder starren Kunststoff aufgetragen wird. Das Kieselgel (oder die Tonerde) ist die stationäre Phase. Die stationäre Phase für die Dünnschichtchromatographie enthält häufig auch eine Substanz, die im UV-Licht oder in der Jodkammer fluoresziert - aus Gründen, die Sie später noch sehen werden. Die mobile Phase ist ein geeignetes flüssiges Lösungsmittel oder eine Mischung von Lösungsmitteln.
Kieselgel ist eine Form von Siliziumdioxid (Kieselsäure). Die Siliziumatome sind über Sauerstoffatome in einer riesigen kovalenten Struktur miteinander verbunden. An der Oberfläche des Kieselgels sind die Siliciumatome jedoch an -OH-Gruppen gebunden. An der Oberfläche des Kieselgels gibt es also Si-O-H-Bindungen anstelle von Si-O-Si-Bindungen. Das Diagramm zeigt einen kleinen Teil der Kieselgeloberfläche. Die Oberfläche des Kieselgels ist sehr polar und kann aufgrund der -OH-Gruppen Wasserstoffbrückenbindungen mit geeigneten Verbindungen in ihrer Umgebung sowie Van-der-Waals-Dispersionskräfte und Dipol-Dipol-Attraktionen bilden.
Du brauchst:
1. Spritze für 5 ml х 4
2. Plastikgefäß für Urinproben х 4
3. Große Plastikbehälter für Lebensmittel (oder ein großer Becher und Plastikbehälter) х 2
4. TLC-Platte mit der Kieselgelschicht 5x10 cm (man kann die große Platte mit der Schere ausschneiden)
5. Lösungsmittel Ethylacetat, Methanol, Hexan (kann durch Tetrachlorkohlenstoff ersetzt werden), wässrige Ammoniaklösung 10% oder mehr, Jodalkohollösung
6. Weicher Bleistift, Lineal und Zange
Vergessen Sie nicht Handschuhe und Atemschutz, führen Sie das Experiment in einem belüfteten Raum durch.
1. Spritze für 5 ml х 4
2. Plastikgefäß für Urinproben х 4
3. Große Plastikbehälter für Lebensmittel (oder ein großer Becher und Plastikbehälter) х 2
4. TLC-Platte mit der Kieselgelschicht 5x10 cm (man kann die große Platte mit der Schere ausschneiden)
5. Lösungsmittel Ethylacetat, Methanol, Hexan (kann durch Tetrachlorkohlenstoff ersetzt werden), wässrige Ammoniaklösung 10% oder mehr, Jodalkohollösung
6. Weicher Bleistift, Lineal und Zange
Vergessen Sie nicht Handschuhe und Atemschutz, führen Sie das Experiment in einem belüfteten Raum durch.
Anfertigung des Chromatogramms.
1. Man bereitet eine flüssige Lösung aus Ethylacetat:Methanol:Ammoniak im Verhältnis 85:10:5 vor. Für 10 ml nimmt man 8,5 ml Ethylacetat, 1 ml Methanol und 0,5 ml Ammoniaklösung und mischt sie.
2. Reinigen Sie die Platte mit Kieselgel durch diese Lösung. Lege die Platte in die Lösung, sie muss 3-4 mm tief in einem großen Becherglas liegen (wie in Abb.1). Sie können eine Pinzette für bequeme Manipulationen verwenden. Wichtig: Die Platte darf nicht mit Wasser befeuchtet werden, da sie sonst verdorben wird. Die Platte muss so lange in der Lösung bleiben, bis die Vorderseite des Lösungsmittels bis zum oberen Rand der Platte reicht.
3. Wir beginnen mit einem einfachen Fall. Es gibt vier Substanzen: Amphetamin(A), Methamphetamin(L), Koffein(K) und Mephedron(M).
Für dieses Experiment musst du eine freie Basis von Drogen erhalten. Gib 10-15 mg der Probe (ein paar Klumpen) in ein Glas (Plastik) und gib zwei Tropfen wässrige Ammoniaklösung dazu. Gießen Sie dann 3-4 Tropfen Hexan oder Tetrachlorkohlenstoff und schütteln Sie das Glas eine Minute lang. Die freie Base Ihrer Droge wird in der organischen Schicht verdünnt.4. Nun musst du sie auf die zuvor vorbereitete Chromatographieplatte geben. Nimm eine Nadel aus einer Spritze und schneide sie mit einer Zange ab, wie in diesem Beispiel. Du musst eine flache Kante erhalten.
Nimm eine saubere und getrocknete Platte und ziehe eine Bleistiftlinie ~5-6 mm vom unteren Rand nach oben. Beschriftungen auf der Platte, die die ursprüngliche Position des Tropfens zeigen, müssen ebenfalls mit Bleistift erfolgen. Wurde dies mit Tinte gemacht, würden sich die Farbstoffe aus der Tinte bei der Entwicklung des Chromatogramms ebenfalls bewegen. Markieren Sie vier Punkte mit gleichem Abstand zueinander. Tauchen Sie das Ende der abgeschnittenen Nadel in die organische Schicht der ersten Narkoselösung ein. Berühren Sie die Platte mit der Nadelspitze und machen Sie einen kleinen Punkt von 3-4 mm Durchmesser, warten Sie, bis er getrocknet ist, und wiederholen Sie den Vorgang 10 Mal. Wiederholen Sie die Schritte 2 und 3 für andere Substanzen.
Häufiger Fehler: Machen Sie keine großen Fettflecken, da Ihre Substanz während des Experiments andere Substanzen überlagern kann.
5. Wenn die Flecken der freien Basen trocken sind, wird die Platte in einem abgedeckten Becherglas in eine flache Schicht Lösungsmittel gestellt. Es ist wichtig, dass der Lösungsmittelpegel unter der Linie mit dem Fleck darauf liegt. Warten Sie, bis das Lösungsmittel 4-5 mm vor dem oberen Rand der Platte steht, und ziehen Sie es heraus. Zeichnen Sie anschließend eine Bleistiftlinie auf die vordere Linie des Lösungsmittels. Trocknen Sie die Platte an der Luft.
6. Das Chromatogramm wird zusammen mit einigen Jodkristallen in ein geschlossenes Gefäß gegeben (z.B. ein anderes Becherglas mit Uhrglas oder ein großer Plastikbehälter). Der Joddampf im Behälter reagiert mit den Flecken auf dem Chromatogramm. Die Substanzen, die Sie interessieren, können als farbige Flecken erscheinen. Zeichne sie mit einem Bleistift nach und setze Punkte in die Mitte jedes Flecks.
Du kannst auch eine UV-Lampe mit einer Wellenlänge von 254 und 365 nm verwenden.
So bereiten Sie die Jodkammer vor.Häufiger Fehler: Machen Sie keine großen Fettflecken, da Ihre Substanz während des Experiments andere Substanzen überlagern kann.
5. Wenn die Flecken der freien Basen trocken sind, wird die Platte in einem abgedeckten Becherglas in eine flache Schicht Lösungsmittel gestellt. Es ist wichtig, dass der Lösungsmittelpegel unter der Linie mit dem Fleck darauf liegt. Warten Sie, bis das Lösungsmittel 4-5 mm vor dem oberen Rand der Platte steht, und ziehen Sie es heraus. Zeichnen Sie anschließend eine Bleistiftlinie auf die vordere Linie des Lösungsmittels. Trocknen Sie die Platte an der Luft.
Nimm ein Plastik- oder Glasgefäß, gib 10-15 ml Wasser und 4-5 Tropfen Jodalkohollösung hinein. 7-10 Minuten lang umrühren. Das Wasser abgießen. Das Jod setzt sich im Wasser an den Seiten des Glases ab. Dieses Gefäß in einen Behälter stellen.
Retentionsfaktor
Nach Abschluss der Trennung erscheinen die einzelnen Verbindungen als vertikal getrennte Flecken. Jeder Fleck hat einen Retentionsfaktor (Rf), der sich aus dem Verhältnis zwischen der gewanderten Strecke und der Gesamtstrecke, die das Lösungsmittel zurückgelegt hat, ergibt. Die Rf-Formel lautet: Rf = von der Probe zurückgelegter Weg / vom Lösungsmittel zurückgelegter Weg.
Bei dem Versuch habe ich drei Spots statt der erwarteten vier erhalten. Die Wiederholung des Experiments zeigt, dass das Koffein nicht durch eine Ethylcetat:Methanol:Ammoniak-Lösung im Verhältnis 85:10:5 eluiert werden kann. Experimentell wurde bestätigt, dass diese Lösung für die Elution von Drogen wie Amphetamin, Methamphetamin und Mephedron geeignet ist.
Rf der untersuchten Drogen.
Amphetamin - 0.53Methamphetamin - 0,55
Mephedron - 0,65
Erläuterung.
Ich habe zwei Tafeln mit Ergebnissen erhalten. Zwei gemessene Abstände zwischen dem Startpunkt und der Mitte des eingekreisten Flecks. Der Amphetaminfleck lag bei der ersten Platte 42 und bei der zweiten Platte 49 mm von der Startlinie entfernt, die vordere Linie des Lösungsmittels lag bei 85 bzw. 86 mm. Rf1=42/85=0.49, Rf2=49/86=0.52. Dann berechnete ich das arithmetische Mittel 0,53. Dieselben Berechnungen wurden für andere Substanzen durchgeführt.
Ich habe zwei Tafeln mit Ergebnissen erhalten. Zwei gemessene Abstände zwischen dem Startpunkt und der Mitte des eingekreisten Flecks. Der Amphetaminfleck lag bei der ersten Platte 42 und bei der zweiten Platte 49 mm von der Startlinie entfernt, die vordere Linie des Lösungsmittels lag bei 85 bzw. 86 mm. Rf1=42/85=0.49, Rf2=49/86=0.52. Dann berechnete ich das arithmetische Mittel 0,53. Dieselben Berechnungen wurden für andere Substanzen durchgeführt.
Schlussfolgerung.
Wie das Experiment zeigt, kannst du den Rf deiner Droge messen und mit einer bekannten Substanz auf derselben Platte vergleichen. Mache einen Fleck deiner Droge ohne Base und 1-4 Flecken anderer Drogen, um Rf zu überprüfen. Wenn sich die Flecken im gleichen Abstand von der Startlinie befinden, handelt es sich wahrscheinlich um dieselbe Substanz. Wenn du mehrere Flecken von deiner Droge erhältst, handelt es sich wahrscheinlich um eine Mischung von Substanzen. Manche Drogen haben mehrere Spots, weil sie eine Mischung aus Droge und Nebenprodukten der Synthese sind. Mit Hilfe der Dünnschichtchromatographie können Sie sie jedoch mit anderen Drogen vergleichen.
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