薄 層 クロマト グラフィー 原理。 薄層クロマトグラフィー

クロマトグラフィーの原理と応用

薄 層 クロマト グラフィー 原理

概要 クロマトグラフィーは、気体、液体、超臨界流体を移動相とし、カラムと呼ばれる管の中に保持された固定相と物質の相互作用によって混合物を分離、検出する分析法です。 例えば、香水、医薬品の芳香、薬効を表するためには、試料に含まれる特定の成分の量を知る必要があります。 対象となる物質中に含まれる各成分を分離し、含有量又は含有比率を知る方法としてクロマトグラフィーは良く利用されています。 本編では、クロマトグラフィーの語源、代表的な手法とその測定例を示し、原理と応用を解説致します。 ギリシャ語で「色」の意味の"Chroma"と「記録」の意味の"Graphos"からの命名と言われるクロマトグラフィーは、ロシアの植物学者のミハイル・ツヴェットによって植物色素の成分を分離する方法として発見された。 対象とする試料は「移動相」によって運ばれ、試料中の各成分は「固定相」との相互作用の大小によって分離される。 固定相との相互作用が弱い成分はすぐに固定相から溶出し、固定相との相互作用が強い成分は固定相に長い時間保持される。 相互作用の大きさの違いによって、試料導入点からの距離の違い(固定相からの溶出時間の違い)となって各成分が分離される。 図1に分離の様子を模式的に示す。 クロマトグラフィーの代表的な手法として、移動相が気体か液体かで分類される、「ガスクロマトグラフィー(GC)」及び「液体クロマトグラフィー(LC)」がある。 液体クロマトグラフィーの一種として「カラムクロマトグラフィー」、「薄層クロマトグラフィー」がある。 この他、超臨界状態の移動相を利用する「超臨界流体クロマトグラフィー」と呼ばれる手法もある。 これらクロマトグラフィーの原理を利用した分離分析機器は、ガスクロマトグラフ(GC)、高速液体クロマトグラフ(HPLC)などと呼ばれ、図2に示すような要素から構成される。 ガスクロマトグラフィーでは、移動相としてキャリヤーガスと呼ばれるヘリウム、窒素などの不活性ガスが、高速液体クロマトグラフィーでは、移動相として溶離液と呼ばれるヘキサン、メタノールなどの溶液が用いられる。 再現性の良好な分析結果を得るために、移動相は安定した流速(流量)で制御する必要があり、電子式の高精度ガス制御部や脈動の少ない送液ポンプが用いられる。 試料は、シリンジや試料ループ(計量管)などによって一定量が移動相中に導入される。 試料の状態は、気体、液体、固体のいずれもあり得るが、加熱気化、溶媒抽出などの方法で移動相に導入できる状態とされる。 ガスクロマトグラフの場合は、試料導入部で液体試料を瞬間的に気化させることが多く、再現性の良い結果を得るためには、気化の状態を制御することが求められる。 試料は、分離部に設置された固定相を保持する「カラム」によって成分に分離される。 成分と固定相の相互作用、即ち分離の機構は、ガスクロマトグラフの場合は、担体と呼ばれる珪藻土などの微粒子への吸着、及び担体又は不活性な内面を持つ細管(「キャピラリー」と呼ばれる)内面に固定された液体状高分子化合物(液相)への分配である。 高速液体クロマトグラフィーの場合は、分配、吸着、イオン交換、イオン排除、サイズ排除、アフィニティーなどさまざまな機構(「分離モード」と呼ばれる)がある。 分離部で分離された各成分は、検出部に設置された「検出器」でその濃度に対応した信号として検出される。 検出器は、対象成分が持つ熱伝導度、吸光度などの特性、特定の化学結合や原子への応答などを利用したさまざまな原理のものが用いられる。 検出器は、その検出原理によって、多くの化合物を検出することができるはん用性の高いものと、特定の化合物のみ検出する選択性の高いものとがあり、分析の対象によって選択することができる。 質量分析計が検出器として用いられることもある。 検出器から得られる信号は、「クロマトグラム」と呼ばれ、専用のデータ処理装置やPC によって処理される。 図3にクロマトグラムの模式図を示す。 クロマトグラフィーにおいては、クロマトグラムの保持時間によって定性を、対象とする成分 に対する応答であるピークの高さまたは面積によって定量を行う。 図3にクロマトグラムの例を示す。 クロマトグラフィーは、試料中の成分を固定相によって空間的に分離する手法であるが、特定の場所に固定された検出部に順次運ばれることによって測定するため、保持時間という時間軸で分離することがほとんどである。 従って分析には一定の時間がかかることは原理的に不可避であり、短い場合で数分、長い場合には2 時間程度の分析時間を要することもある。 しかし、最近では分析時間の短縮に対する要望も高く、高速分析を実現するさまざまな工夫がされている。 技術委員会 小森亨一 ( 株 島津製作所) 2011年12月26日 公開.

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吸着クロマトグラフィー

薄 層 クロマト グラフィー 原理

概要 クロマトグラフィーは、気体、液体、超臨界流体を移動相とし、カラムと呼ばれる管の中に保持された固定相と物質の相互作用によって混合物を分離、検出する分析法です。 例えば、香水、医薬品の芳香、薬効を表するためには、試料に含まれる特定の成分の量を知る必要があります。 対象となる物質中に含まれる各成分を分離し、含有量又は含有比率を知る方法としてクロマトグラフィーは良く利用されています。 本編では、クロマトグラフィーの語源、代表的な手法とその測定例を示し、原理と応用を解説致します。 ギリシャ語で「色」の意味の"Chroma"と「記録」の意味の"Graphos"からの命名と言われるクロマトグラフィーは、ロシアの植物学者のミハイル・ツヴェットによって植物色素の成分を分離する方法として発見された。 対象とする試料は「移動相」によって運ばれ、試料中の各成分は「固定相」との相互作用の大小によって分離される。 固定相との相互作用が弱い成分はすぐに固定相から溶出し、固定相との相互作用が強い成分は固定相に長い時間保持される。 相互作用の大きさの違いによって、試料導入点からの距離の違い(固定相からの溶出時間の違い)となって各成分が分離される。 図1に分離の様子を模式的に示す。 クロマトグラフィーの代表的な手法として、移動相が気体か液体かで分類される、「ガスクロマトグラフィー(GC)」及び「液体クロマトグラフィー(LC)」がある。 液体クロマトグラフィーの一種として「カラムクロマトグラフィー」、「薄層クロマトグラフィー」がある。 この他、超臨界状態の移動相を利用する「超臨界流体クロマトグラフィー」と呼ばれる手法もある。 これらクロマトグラフィーの原理を利用した分離分析機器は、ガスクロマトグラフ(GC)、高速液体クロマトグラフ(HPLC)などと呼ばれ、図2に示すような要素から構成される。 ガスクロマトグラフィーでは、移動相としてキャリヤーガスと呼ばれるヘリウム、窒素などの不活性ガスが、高速液体クロマトグラフィーでは、移動相として溶離液と呼ばれるヘキサン、メタノールなどの溶液が用いられる。 再現性の良好な分析結果を得るために、移動相は安定した流速(流量)で制御する必要があり、電子式の高精度ガス制御部や脈動の少ない送液ポンプが用いられる。 試料は、シリンジや試料ループ(計量管)などによって一定量が移動相中に導入される。 試料の状態は、気体、液体、固体のいずれもあり得るが、加熱気化、溶媒抽出などの方法で移動相に導入できる状態とされる。 ガスクロマトグラフの場合は、試料導入部で液体試料を瞬間的に気化させることが多く、再現性の良い結果を得るためには、気化の状態を制御することが求められる。 試料は、分離部に設置された固定相を保持する「カラム」によって成分に分離される。 成分と固定相の相互作用、即ち分離の機構は、ガスクロマトグラフの場合は、担体と呼ばれる珪藻土などの微粒子への吸着、及び担体又は不活性な内面を持つ細管(「キャピラリー」と呼ばれる)内面に固定された液体状高分子化合物(液相)への分配である。 高速液体クロマトグラフィーの場合は、分配、吸着、イオン交換、イオン排除、サイズ排除、アフィニティーなどさまざまな機構(「分離モード」と呼ばれる)がある。 分離部で分離された各成分は、検出部に設置された「検出器」でその濃度に対応した信号として検出される。 検出器は、対象成分が持つ熱伝導度、吸光度などの特性、特定の化学結合や原子への応答などを利用したさまざまな原理のものが用いられる。 検出器は、その検出原理によって、多くの化合物を検出することができるはん用性の高いものと、特定の化合物のみ検出する選択性の高いものとがあり、分析の対象によって選択することができる。 質量分析計が検出器として用いられることもある。 検出器から得られる信号は、「クロマトグラム」と呼ばれ、専用のデータ処理装置やPC によって処理される。 図3にクロマトグラムの模式図を示す。 クロマトグラフィーにおいては、クロマトグラムの保持時間によって定性を、対象とする成分 に対する応答であるピークの高さまたは面積によって定量を行う。 図3にクロマトグラムの例を示す。 クロマトグラフィーは、試料中の成分を固定相によって空間的に分離する手法であるが、特定の場所に固定された検出部に順次運ばれることによって測定するため、保持時間という時間軸で分離することがほとんどである。 従って分析には一定の時間がかかることは原理的に不可避であり、短い場合で数分、長い場合には2 時間程度の分析時間を要することもある。 しかし、最近では分析時間の短縮に対する要望も高く、高速分析を実現するさまざまな工夫がされている。 技術委員会 小森亨一 ( 株 島津製作所) 2011年12月26日 公開.

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カラムクロマトグラフィー

薄 層 クロマト グラフィー 原理

例えば多くの有機分子はヘキサンとメタノールで分液を振るとメタノール層にもってこれます。 これは分子とヘキサンとの相互作用(溶媒和)に比べ、メタノールとの相互作用が大きく分子が安定化されるためです。 薄層クロマトグラフィーの場合はこのメタノールの代わりにシリカゲルなどを用い、分子と移動相の相互作用と、分子と固定相の相互作用の差を利用します。 そこに極性を持つ酢酸エチルを加えることで分子と移動相との相互作用は増加します。 この際、固定相と移動相の相互作用の差があまり大きくないと分子は溶けたりくっついたりでゆっくりと進みます。 こうして展開溶媒の極性によるRf値の差が生じます。 さてここでヘキサンとともに用いる溶媒ですが、クロロホルムなどの様々な有機分子を溶解させるいかにも使えそうな溶媒は一般的には薄層クロマトグラフィーには適していません。 展開溶媒は有機分子とのほどよい相互作用を持っているだけではなく固定相とも程よく相互作用を持っているものが適しているのです、これは簡単に説明すると溶媒が固定相と相互作用を持つことで分子を固定相から引き剥がし、移動相に盛ってくることが出来るためです。 takachan00さんがご自分で考えている通り酢酸エチルのカルボニル基が水素結合できることが大きな意味を成しています。 ちなみにそれでもだめな場合はメタノールやアミンを流すこともありますし、逆に少しでも酢酸エチルを混合するだけでもどんどん動くような分子の場合はクロロホルムやトルエンなどを展開溶媒の片割れとして使ったりもします。 A ベストアンサー rei00 です。 補足拝見しました。 この実験の目的は先にも回答した通りですが,もう少し細かく言うと,『ある状態で純粋に見えていても混合物のこともある』,『その様な混合物でも手段を選べば分離して純粋にする事ができる』,『混合物を分離する方法の一つにTLCがある』等を実際に目で見て生きた知識にする事です。 これだけでは何ですから,お書きの実験内容に添って少し説明しましょう。 混合液を見ただけでは,食用赤色105号と106号が混ざっている事は判らないでしょう。 でも,TLCで分離して2つのスポットが出れば,混ざっていると判りますね。 この時,どちらのスポットがドッチの色素かは,各スポットのf 値をそれぞれ単品の Rf 値と比べる事で判ります。 上記の様に,どちらのスポットがどっちの色素かを知るには Rf 値を使います。 Rf 値を求めるには,溶媒が展開した距離とスポットが展開した距離が必要ですね。 ここで,距離は色素をスポットした位置を基準としますので,それが分かる様に印をつけます。 何故鉛筆を使うかはお解りですね。 これでは Rf 値で色素の同定ができませんね。 そのため,滑らかな方を下にしたのでしょう。 色素を溶かした溶媒が残っていると,展開の仕方が変わってしまいます。 これでは Rf 値による色素の同定ができなくなりますので,溶媒を飛ばして展開溶媒だけでの展開が起こるようにします。 色素をスポットした場所が分からないと,色素の Rf 値が求められませんね。 その為です。 端まで展開してしまうと正確な Rf 値が求められませんので,上部1センチ程残します。 マジック等を使うと残っている溶媒に溶けて滲んでしまうので,鉛筆を使ったのでしょう。 有機溶媒は体に良くないですから,乾燥させて後の処理を行ないます。 濡れていると扱い難いというのもあります。 いかがでしょうか。 なお,トップページで「薄層クロマトグラフィ」等を検索すると,関連する過去質問が見付かります。 興味があれば,それらも御覧になって見て下さい。 ご参考まで。 rei00 です。 補足拝見しました。 この実験の目的は先にも回答した通りですが,もう少し細かく言うと,『ある状態で純粋に見えていても混合物のこともある』,『その様な混合物でも手段を選べば分離して純粋にする事ができる』,『混合物を分離する方法の一つにTLCがある』等を実際に目で見て生きた知識にする事です。 これだけでは何ですから,お書きの実験内容に添って少し説明しましょう。 混合液を見た... A ベストアンサー 使用したTLCの種類が記されていませんが、特殊な演習では無いようなので、以下シリカゲルだと仮定して話をすすめます。 またこの方法は「古典的」な順相クロマトグラフです。 何が「順」なのかというと固定相が移動相より極性が高く極性の低い物質のRf値が大きくなる事を言います。 「逆相」の場合固定相に極性がほとんど無く移動相にメタノール水溶液、アセトニトリル水溶液などを使用します。 移動相としてn-ヘキサンと酢酸エチルの1:1混合物を使用するのは「教科書的」な方法です。 古典的な生体物質の分析法などでは、この二溶媒のみ比率を変えて使用します。 本題ですが、安息香酸は水素結合を形成し易い物質なので、シリカゲルと水素結合でテーリングを起こす可能性が高いのです。 テーリングを説明しておくと、サンプルがクロマトグラム上で主たるピークより後ろ側に、ずるずると終点の明確で無い尾を牽く現象で、不運な場合にはピークと試料をスポットした位置がつながってしまいます。 酢酸を加えるのは、固定相より試料と水素結合を作り易い物質を移動相に加え、試料 この場合は安息香酸ですが、展開される物質 と固定相との水素結合を阻害してやるのです。 使用したTLCの種類が記されていませんが、特殊な演習では無いようなので、以下シリカゲルだと仮定して話をすすめます。 またこの方法は「古典的」な順相クロマトグラフです。 何が「順」なのかというと固定相が移動相より極性が高く極性の低い物質のRf値が大きくなる事を言います。 「逆相」の場合固定相に極性がほとんど無く移動相にメタノール水溶液、アセトニトリル水溶液などを使用します。 移動相としてn-ヘキサンと酢酸エチルの1:1混合物を使用するのは「教科書的」な方法です。 古典的な生体物質...

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