Dünnschichtchromatografie
(DC)
Bei der Dünnschichtchromatografie
erfolgt die Trennung durch mehrstufige Verteilungsprozesse zwischen einer
festen stationären Phase und einer mobilen flüssigen Phase hauptsächlich
aufgrund von Adsorptions-Desorptions-Wechselwirkungen.
Adsorption(lat. adsorbere
= ansaugen) ist die Anreicherung von Stoffen an den Grenzflächen
fester Phasen. Sie unterscheidet sich von der Absorption (lat. absorbere
= verschlucken), bei der der Stoff nicht an der Phasengrenzfläche
angereichert, sondern in der gesamten stationären Phase verteilt
wird.
Die stationäre Phase,
das Adsorptionsmittel bzw. Sorbens, wird auf einen Träger (Aluminium-,
Kunststoff- oder Glasplatte) aufgebracht und in die mobile
Phase, die hier auch Fließmittel
genannt wird, eingetaucht. Als Sorbentien verwendet man am häufigsten
Kieselgel, Aluminiumoxid, Cellulose oder Polyamid. Das Fließmittel
wird durch Kapillarkräfte entlang der Sorbentienschicht transportiert.
Dabei wird die Wanderungsgeschwindigkeit des Analyten um so langsamer,
je stärker die Adsorption an der stationären Phase ist (Bild
1).
Als Ergebnis der Trennung erhält man auf der Dünnschichtplatte
ein Chromatogramm mit mehreren
Substanzflecken (Bild 2). Im abgebildeten Chromatogramm hat die Substanz
A eine stärkere Wechselwirkung mit der stationären Phase, als
Substanz B. Sie befindet sich folglich nicht so lange in der mobilen
Phase wie Substanz. B.und wird nicht so weit von ihr transportiert,
wandert also nicht so weit wie B.
Die einzelnen Substanzen A und B lassen sich über den sogenannten
identifizieren,
wenn dieser mit einer Vergleichssubstanz übereinstimmt.
Das Verhältnis der Wanderungsstrecke der Substanz zur Wanderungsstrecke
des Fließmittels wird Rückhaltefaktor oder Retentionsfaktor
genannt.
Er kann nur Werte zwischen 0 und 1 annehmen. Da der
von über 20 Parametern beeinflusst wird, ist er als stoffspezifische
Konstante ungeeignet. Deshalb müssen bei der Dünnschichtchromatografie
immer Vergleichssubstanzen zur Identifizierung der Komponenten mit aufgetragen
werden.
Die Trennung ist jedoch nur erfolgreich, wenn die 
der zu trennenden Stoffe weit genug auseinanderliegen. Da die Anzahl
der stationärer Phasen für die DC begrenzt ist, wird in der
Regel die Polarität
des Fließmittels variiert, um die Auflösung zu verbessern.
Zu diesem Zweck setzt man Gemische verschiedener Lösungsmittel als
mobile Phase ein. Diese Gemische bestehen immer aus mindestens zwei verschiedenen
Lösungsmitteln die sich in beliebigem Verhältniss mischen lassen,
und von denen eines vergleichsweise unpolar und das andere polar ist.
Durch Mischen der Lösungsmittel in unterschiedlichem Verhältniss
kann man Gemische gleicher Lösungsmittel mit verschiedener Polarität
erhalten. Gängige Kombinationen sind z. B. Petrolether oder
Hexan als unpolare Komponente und Essigsäureethylester als polare
Komponente oder Dichlormethan als unpolare Komponente und Methanol als
polare Komponenete.
Die Dünnschichtchromatografie erlaubt die Trennung vieler Substanzgemische
innerhalb kurzer Zeit mit einem geringen apparativen Aufwand. Mithilfe
von UV-Licht oder geeigneten Fluoreszenz- und Sprühreagenzien lassen
sich der größte Teil organischer Verbindungen nicht nur trennen,
sondern auch sichtbar machen. Sie wird jedoch selten zur quantitativen
Analyse eingesetzt, weil die Bestimmung des Anteils der Komponenten A
und B aus der Größe der Substanzflecken nicht sehr genau ist.
In der Regel wird die Dünnschichtchromatografie dazu genutzt, um
sich einen ersten Überblick über die Zusammensetzung eine Stoffgemisches
zu verschaffen. Eine Trennung im größeren Maßstab (präparativ)
und quantitative Trennungen werden mit anderen chromtaografischen Methoden
wie Gaschromatografie (GC) oder Säulenchromatigrafie (LC) bzw. HPLC
durchgeführt.
Ein besonderer Fall ist die der Dünnschichtchromatografie eng verwandte
Dickschichtchromatografie,
die im Gegensatz zu ersterer zum Auftrennen von Stoffgemischen in
präparativem Maßstab verwendet wird. Das Prinzip ist das gleiche
wie bei der DC. Auf einer größeren Glasplatte (ca. 20 cm x
20 cm) ist eine ca. 0,5 cm dicke Schicht der stationären Phase aufgebracht.
In diese können auf der Startlinie bis zu 100 mg des Substanzgemisches
aufgebracht werden. Nach der Trennung entsprechend des oben beschriebenen
Prinzips kann man die einzelnen Bereiche der Schicht der stationären
Phase in denen sich die aufgetrennten Substanzen befinden von der Glasplatte
lösen und die Substanzen mit einem geeigneten Lösungsmittel
herauswaschen.