К плоскостным видам хромотографии относят бумажную (БХ) и тонкослойную (ТСХ). Эти два вида жидкостной хромотографии просты по технике выполнения, экспрессны, не требуют дорогостоящего оборудования. Разделение этими методами может быть выполнено с использованием различных роматографических систем потому выделяют адсорбционную, распределительную, обращенно-фазавую и ионно-обменную БХ и ТСХ. ТСХ используют чаще чем БХ.
Бумажная и тонкослойная хромотографии сходны по технике выполнения анализа. В БХ в качестве носителя неподвижной фазы, например воды используют целлюлозное волокно бумаги, в методе ТСХ – различные сорбенты (оксид алюминия, силикогель, целлюлозу и др.), нанесенные на пластинку тонким слоем. В обоих методах используют храмотографические системы жидкость – твердый сорбент и жидкость – жидкость – твердый сорбент, причем в качестве неподвижной фазы используют различные растворители или их смеси, органические и неорганические кислоты. Хроматографическое разделение в плоскостных видах хроматографии, как и в колонке, обусловлено переносом компонентов подвижной фазы вдоль слоя неподвижной фазы с различными скоростями в соответствии с коэффициентами распределения разделяемых компонентов.
Разделяемые компоненты на пластинке или на полоске бумаги образуют отдельные зоны (пятна), положение которых на хроматограмме характеризуется величинами Rf- относительной скоростью перемещения компонентов в тонком слое или по бумажной полоске. Экспериментально величину Rf определяют как отношение расстояния Х, пройденного веществом к расстоянию L, пройденному растворителем от старта до линии фронта:
Величина Rf зависит от природы носителя (бумага, активности и природа сорбента, толщина слоя сорбента), качества и природы растворителя, способа нанесения пробы, детектирования, т.е. от техники эксперимента, температуры, некоторых других факторов. В идеальном случае Rf не зависит от концентрации определяемого вещества и присутствия других компонентов.
Получение и анализ плоскостных хроматограмм на полоске хроматографической бумаге или на тонком слое сорбента проводят острым карандашом стартовую линию на расстоянии 1 см от нижнего края бумаги (пластинки). Пробу наносят микропипеткой на линию старта. Диаметр пятная не должен превышать 2-3 мм; чем меньше пятно, тем лучше разделение. В ТСХ используют восходящий способ получения хроматограмм. Для этого применяют стеклянные, металлические или пластмассовые пластинки, покрытые тонким слоем сорбента (неподвижная фаза) обычно толщиной 100-300 мкм. Исследуемое вещество наносят микропипеткой на стартовую линию, как в БХ и помещают пластинку в камеру, содержащую растворители (подвижная фаза) для разделения компонентов.
Хроматографирование в БХ и ТСХ продолжают до тех пор, пока на растворитель не пройдет от линии старта ≈ 10 см. После этого хроматограмму вынимают из камеры и подсушивают на воздухе. Если образуются невидимые зоны хроматограммы проявляют.
КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ
Если на хроматограмме образуются окрашенные зоны, то проводят визуальное наблюдение. Невидимые хроматограммы проявляют соответствующими реагентами, как правило групповыми. По характерной окраски образующихся цветных зон судят о составе анализируемой пробы.
Для обнаружения компонентов используют также метод основанный на измерении величины RF для стандартного и исследуемого растворов в одной камере, на одинаковых полосках бумаги или на одной и той же полоске. После проявления общих хроматограмм определяют RF иследуемого и стандартного растворов. Сопоставляя их, делают заключение о наличии в исследуемом растворе тех или иных компонентов.
КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ
Количественный анализ осуществляют непосредственно на хроматограмме (на слое сорбента или на бумаге) или анализируемое вещество (пятно) вымывают из слоя сорбента (с бумажной полоски) после вырезания зоны, и полученный раствор анализируют каким-либо методом.
Непосредственно на хроматограммах количественный анализ можно осуществлять по размеру пятна (полуколичественное определение), спектрофотометрическим методом по спектрам поглощения (фотоденсиметрия) и по спектрам отражения, а также флуориметрическим, рентгенофлуорисцентным и радиометрическим методами. Определение компонентов после смывания можно выполнить, например, спектрофотометрическим, флуориметрическим, атомно-абсорбционным методами. Предел обнаружения дается в виде количества, приходящегося на 1 г сорбента, но лучше всего в виде концентрации в анализируемой пробе. Относительные стандартные отклонения при использовании спектрофотометрических методов анализа не превышают 1%.
В настоящее время плоскостная хроматография, главным образом ТСХ, интенсивно развивается. Представляется важным развитие радиальной тонкослойной хроматографии: растворитель с регулируемой скоростью подается в центр пластины, заставляя зоны перемещаться от центра к периферии. Оказалось, что существенно ускоряется процесс разделения (1 – 4 мин) сложной смеси и для этого достаточно иметь пластины со слоем сорбента длиной 20 – 25 мм. За счет создания принудительного движения подвижной фазы с регулируемой скоростью уменьшения размера чачтиц и насыщения пространства над пластиной парами растворителя удалосб существенно ускорить процесс и повысить четкость разделения.