Er zijn veel methoden om verschillende verbindingen te scheiden en te identificeren. chromatografie is de wetenschap waarmee je de componenten van een mengsel kunt scheiden. De Rf (soms informeel geschreven als "rf-waarde") maakt daar deel van uit.
Er zijn veel verschillende soorten chromatografie. Hier ligt de focus op de eenvoudigste vorm van chromatografie: papierchromatografie of dunnelaagchromatografie (TLC). Beide gebruiken dezelfde algemene procedure, die hieronder wordt beschreven.
Wat houdt chromatografie in?
Alle soorten chromatografie hebben een stationaire fase en een mobiele fase. De stationaire fase beweegt, zoals je misschien uit de naam kunt raden, niet. Bij papierchromatografie is de stationaire fase het papier zelf.
Om de scheiding van verbindingen te starten, wordt de te analyseren stof op de onderrand van het vel papier gestippeld. Vervolgens wordt het papier in een beker gedaan die de mobiele fase bevat, wat een oplosmiddel is. Het oplosmiddel moet zich onder de plek bevinden waar de te analyseren stof is gestippeld. Het mag de analyt niet onderdompelen.
De vloeistof beweegt door capillaire werking op het papier. Als de analyt of een deel van de analyt wordt aangetrokken door de mobiele fase, zal deze meebewegen. Als het een sterkere aantrekkingskracht heeft op de stationaire fase, zal het niet bewegen.
Nadat het oplosmiddel enigszins de stationaire fase is opgeschoven, heb je een chromatogram. Dit chromatogram vertelt je iets over de scheiding van verschillende componenten in een mengsel of vertelt je over welke stof je hebt. Hoe?
Onderdelen scheiden en identificeren met behulp van een chromatogram
Als de voorwaarden voor het ontwikkelen van een chromatogram hetzelfde zijn, moet de afstand die een bepaalde stof aflegt veranderen. Deze afstand wordt gemeten door de formule voor retentiefactor of Rf.
De formule voor de retentiefactor is:
Deze waarde moet hetzelfde zijn voor een stof wanneer het chromatogram op dezelfde manier wordt ontwikkeld.
Dit is handig als je een mengsel van stoffen hebt.
Stel dat u vier monsters heeft: drie zijn standaarden en één is mengsel. Het is jouw taak om te identificeren welke componenten in het mengsel zitten.
Wat zijn normen? Normen zijn een zuiver monster van een stof. Dit kan ter vergelijking op het chromatogram worden uitgevoerd.
Het mengsel kan worden gelopen, waarna u kunt bepalen hoe ver verschillende componenten erin lopen.
Stel dat Standard #1 een sterke affiniteit heeft met water (de mobiele fase). Dit betekent dat het met de mobiele fase op het papier zal reizen. Standaard #2 daarentegen heeft een sterke affiniteit met papier. Dit betekent dat het bij de stationaire fase blijft. Ten slotte heeft Standard #3 affiniteit met zowel water als papier. Je voorspelt dat het een tussenbedrag zal verplaatsen.
Je ziet dat het oplosmiddel 5,7 cm beweegt, terwijl Standaard #1 0,5 cm beweegt, Standaard #2 4,8 cm beweegt en Standaard #3 2,9 cm. Wat zijn de Rf waarden voor elke standaard?
Nu, je kent de Rf waarden voor de normen. Vervolgens plaats je op een ander stuk papier een stipje van het mengsel en laat je het chromatogram zich ontwikkelen door het in water te leggen.
Eenmaal verwijderd, ziet u dat er twee stippen zijn die gescheiden zijn van de eerste stip die u hebt geplaatst. Dit betekent waarschijnlijk dat er maar twee componenten in uw mengsel zitten. Vervolgens moet u uitzoeken met welke van de normen deze twee componenten overeenkomen. Hiervoor meet je de Rf waarden.
Het oplosmiddel bewoog 4,5 cm. Eén component (component 1) is 2,2 cm verplaatst en de andere 3,9 cm (component 2). Om te zien met welke norm deze componenten overeenkomen, moet u de formule voor de retentiefactor gebruiken om de R te berekenenf waarden.
Gezien deze Rf waarden, is het waarschijnlijk dat component 1 overeenkomt met standaard #3 aangezien de Rf waarden lijken erg op elkaar. Component 2 is waarschijnlijk standaard #2.