Language
Country/Area
No result found
Rƒ の魅力: この神秘的な数字は紙の上の分子の動きにどのような影響を与えるのでしょうか?
ペーパークロマトグラフィーは、色のついた化学物質やその他の物質を分離するために使用される分析方法です。この技術は現在、主に教育ツールとして使用されていますが、研究室では薄層クロマトグラフィーなどの他のクロマトグラフィー法に置き換えられています。この分析方法には、移動相、固定相、支持媒体の 3 つの要素があります。移動相は、固定相上で毛細管現象によって上昇する溶液であり、通常は非極性有機溶媒で構成され、固定相は極性無機溶媒である水です。ここで、紙は固定相の支持体として機能し、水分子は紙の繊維ネットワークの空隙に保持されます。
薄層クロマトグラフィーとペーパークロマトグラフィーの主な違いは、薄層クロマトグラフィーでは固定相が吸着層（通常はシリカゲルまたは酸化アルミニウム）であるのに対し、ペーパークロマトグラフィーでは吸着性の低い紙が使用されることです。
ペーパークロマトグラフィーのバリエーションである双方向クロマトグラフィーでは、2 つの溶媒が使用され、その間に紙が 90 度回転します。これは、アミノ酸などの類似した極性の複雑な混合物を分離するのに非常に役立ちます。
Rƒ 値、溶質、溶媒
Rƒ 値 (保持係数) は、溶質が移動した距離と溶媒が移動した距離の比率を定義するために使用されます。この値はクロマトグラフィーにおいて、移動相ではなく固定相におけるサンプルの保持度を定量化するために使用されます。通常、Rƒ値は小数で表されます。溶液の Rƒ 値がゼロの場合、溶質は固定相に留まり、移動しないことを意味します。 Rƒ 値が 1 の場合、溶質は固定相に対して親和性を持たず、溶媒前面とともに移動することを意味します。
たとえば、化合物が 9.9 cm 移動し、溶媒先端が 12.7 cm 移動した場合、Rƒ 値は Rƒ = 9.9/12.7 = 0.779 つまり 0.78 と表すことができます。 Rƒ 値は、実験時の温度と使用する溶媒に応じて、溶媒ごとに異なります。
顔料と極性
ペーパークロマトグラフィーは、比較的迅速で少量の材料しか必要としないため、化合物の純度をテストし、物質を識別するために使用できます。この分離プロセスは分配の原理に基づいています。物質は、紙の繊維に保持された水である固定相と、固定相の上を流れる展開溶液である移動相の間で分配されます。
色とりどりの化学サンプルをろ紙の上に置くと、溶媒がろ紙を通過するときに色が分離し、分子が極性に応じて溶解します。
サンプルに複数の色が含まれている場合、サンプルには複数の異なる分子が含まれている必要があります。各分子の化学構造は異なるため、各分子が異なる極性を持つ可能性も高く、したがって溶媒に対する溶解度も異なります。この不均一な溶解度により、異なる色の分子が紙の上の異なる場所で分離し、溶解度が高くなるほど、固体分子はより高く上昇します。
ペーパークロマトグラフィーの種類
下向き溶出法
この方法では、溶剤が紙に沿って流れ落ちます。移動相を連続的に滴下する液体の中に入れて、サンプルスポットを紙の上に置き、溶媒を上から流します。
上向き溶出法
この方法では、溶媒が下から上に移動し、サンプルと溶媒の両方が上方向に移動します。この方法は有機物と無機物を分離するのに非常に効果的です。
ハイブリッド方式
この手法は、上記の 2 つの方法を組み合わせたものです。重要なポイントでは、上向きに上昇する紙の部分を折り返して、下向きの洗浄モードに切り替えることができます。
円形クロマトグラフィー
円形クロマトグラフィーでは、サンプルを中央に置いた円形のろ紙を、溶媒の入ったペトリ皿に置きます。溶媒が上昇し始めると、分子は紙の上に同心円を形成します。
2次元クロマトグラフィー
2 次元クロマトグラフィーでは正方形または長方形の紙を使用し、サンプルを 1 つの角に当ててから 90 度回転させて 2 回目の展開を行います。
ペーパークロマトグラフィーの歴史
1943 年、マーティンとシングはペーパークロマトグラフィーを発見し、これが初めて植物成分の調査、分離、識別のためのツールとなりました。その後、1945 年以降、この分野は急速に発展し、この技術に基づく研究作業のほとんどが促進されました。
この技術の登場により、化学分離および分析方法に関する科学界の理解が変化し、多くの関連研究の進歩が促進されました。
分子と化学の探究がかつてないほど深まる今日の時代において、私たちは Rƒ が他の分析技術にもたらす可能性を十分に理解しているでしょうか?
