DE2322525C3

DE2322525C3 - Schichtmaterial zur raschen chromatographischen Identifizierung flüssiger Stoffe

Info

Publication number: DE2322525C3
Application number: DE2322525A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. 7861 Raich-Ried Fuchs
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1972-05-08
Filing date: 1973-05-04
Publication date: 1980-09-18
Also published as: CA1008346A; JPS4949697A; FR2183874A1; BE799166A; CH574603A5; US3914174A; IT984952B; FR2183874B1; DE2322525A1; GB1436635A; DE2322525B2

Description

a) mindestens 2 Farbstoffe in einem Iipophilen und einem hydrophilen Lösungsmittel unterschiedliehe Löslichkeiten aufweisen und

b) mindestens ein Farbstoff durch die zu identifizierende Flüssigkeit eluierbar ist

2. Schichtmaterial gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbstoffgemisch aus fcttlösüchen Farbstoffen, in organischen Lösungsmitteln löslichen Metallkomplexfarbstoffen, Säurefarbstoffen, wasserlöslichen Metallkomplexfarbstoffen, Direktfarbstoffen, basischen Farbstoffen oder verträglichen Mischungen von Farbstoffen der genannten Klassen besteht.

3. Schichtmaterial gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbstoffgemisch mindestens einen fettlöslichen jo Farbstoff und mindestens einen Säurefarbstoff enthält.

4. Schichtmaterial gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die fettlöslichen Farbstoffe aus der Gruppe der Färb- r> stoffe, deren Formeln im Colour Index unter den Nummern 50 315, 12 700, 12 005, 12 055 und 62 545 angegeben sind, ausgewählt sind.

5. Schichtmaterial gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Säurefarbstoffe aus der Gruppe der Farbstoffe, deren Formeln im Colour Index unter den Nummern 42 080, 45 350 und 16 020 angegeben sind, ausgewählt sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein zur raschen chromatographischen Identifizierung von Flüssigkeiten m geeignetes, eine Substratschicht aufweisendes Schichtmaterial, das in gleichmäßig feiner Verteilung ein im Kontakt mit der Substratschicht befindliches Gemisch fluoreszierender oder farbiger Substanzen enthält, das für das Auge gut unterscheidbare Farben ergibt. v>

Für die Identifizierung organischer Lösungsmittel müssen im allgemeinen aufwendige Apparaturen, zeitraubende oder auch unspezifische Methoden angewendet werden.

Es ist bereits ein Verfahren für die Einordnung w> unbekannter oder neuartiger Lösungsmittel und Gemische in die eluotrope Reihe in der Chemiker Zeitung 82, 1958, Seiten 323 bis 329 (insbesondere Seite 326, Abb. 4) beschrieben worden.

Gemäß diesem Verfahren trägt man die Lösung eines ι-, Dreifarbstoffgemisches mehrmals punktförmig auf einer Absorptionsschicht auf. Nach dem Verdunsten des Lösungsmittels setzt man auf das Zentrum jedes Punktes eine dünne, mit dem zu prüfenden Lösungsmittel gefüllte Kapillare, Die austretende Flüssigkeit breitet sich kreisförmig aus und bildet ein gewisses mehr oder weniger deutliches und charakteristisches Ringchromatogramm.

Weiter ist aus Mikrochimica Acta [Wien] 1968, Seiten IO4O-IO44, ein Verfahren zur halbquantitativen Bestimmung von Anionen unter Verwendung von Dünnschichi-Ring-Chromatogrammen bekannt. Gemäß dem in diesem Artikel beschriebenen Verfahren wird jeweils ein typisches Reagens, das gegenüber der zu testenden Flüssigkeit chemisch nicht inert ist, erst nach Elution der zu identifizierenden Flüssigkeit auf die Substratschicht verteilt und das so erhaltene Ring-Chromatogramm wird durch Farbbildung oder Farbänderung gebildet

Auf den Seiten 52—53 des Buchs Randeraih »Dünnschicht-Chi omatographie«, Verlag Chemie, 1962, wird die Einlagerung eines einzigen fluoreszierenden Leuchtstoffes in eine Substratschicht beschrieben, ohne daß jedoch die Verwendung eines Leuchtstoffgemisches vorgeschlagen wird.

Auf Seite 18 des Buchs »Chromatographie«, E. Merck AG, Darmstadt 1955, ist ein dreidimensionales Säulenchromatographie-Verfahren beschrieben, in welchem dreidimensionale farbige Zonen aber keine Ringchromatogramme gebildet werden.

Auf Seite 18 des Buchs »Thin-Layer Chromatography« Bobbit, 1963, ist die Einverleibung fluoreszierender Stoffe in ein chromatographisches Schichtmaterial beschrieben. Damit die Identifikation einer Flüssigkeit mit dieser Methode möglich ist, müssen aber diese Stoffe notwendigerweise in der zu eluierenden Flüssigkeit unlöslich sein.

Auch in der US-Patentschrift 35 98 995 werden Schichtmaterialien mit einverleibten fluoreszierenden, in der zu testenden Flüssigkeit unlöslichen Pigmenten beschrieben.

Die dem Erfindungsgegenstand zugrundeliegende Aufgabe ist in der Bildung eines Rin&~hromatogramms bei punktförmiger Aufbringung und Fließenlassen einer gegebenen Menge zu identifizierender Flüssigkeit zu sehen, dessen verschiedenfarbige ringförmige Zonen spezifisch für diese Flüssigkeit sind.

Die vorliegende Erfindung löste die Aufgabe dadurch, daß das Gemisch ein Farbstoffgemisch ist, in dem

(a) mindestens 2 Farbstoffe in einem Iipophilen und einem hydrophilen Lösungsmittel unterschiedliche Löslichkeiten aufweisen und

(b) mindestens ein Farbstoff durch die zu identifizierende Flüssigkeit eluierbar ist.

Das Schichtmaterial kann man herstellen, indem man ein Gemisch fluoreszierender oder farbiger Substanzen, das für das Auge gut unterscheidbare Farben ergibt, auf eine zur Ausführung chromatographischer Prüfungen geeignete Substratschicht in gleichmäßig feiner Verteilung im Kontakt mit der Substratschicht aufbringt oder es in diese Schicht einarbeitet.

Damit die Verteilung der Farbstoffe auf dem Substrat oder in diesem genügend fein und gleichmäßig ist, kann man die Farbstoffe in geeignetem Lösungsmittel vorerst lösen. Solche Lösungen können einen oder mehrere Farbstoffe enthalten. Werden zwei oder mehr Farbstofflösungen benützt, so können sie nacheinander auf das Substrat aufgebracht oder vor dem Aufbringen miteinander vereinigt werden, sofern dadurch die feine

und gleichmäßige Verteilung nicht beeinträchtigt wird. Die Lösungen können durch Imprägnieren oder, im allgemeinen vorteilhafter, durch Besprühen der Substratschicht verteilt werden.

Für das Besprühen der Schicht mit den Farbstoff-sungen gibt es im wesentlichen zwei Möglichkeiten. Nach der einen werden die Lösungen mit Hilfe von Druckluft, z. B. aus einem Gerät von der Bauart der üblichen Parfümzerstäuber oder Pflanzenspritzgeräte, versprüht Dies* Methode kann vor allem dann empfehlenswert sein, wenn die Zusammensetzung der Lösungen oft geändert werden muß. Sehr häufig erweist es sich aber als vorteilhaft, mit komprimierten Treibgasen zu arbeiten. Als solche kommen z.B. komprimierte Gase wie Luft oder Kohlendioxyd oder insbesondere sogenannte Aerosoltreibmittel (Flüssiggastreibmittel) in Betracht, wobei die üblichen bekannten Vorrichtungen benützt werden können. Im letzteren Falle muß das Farbstoff und Flüssiggastreibmittel enthaltende Gemisch so beschaffen sein, daß beim Versprühen genügend feine Tröpfchen entstehen, damit auf dem Substrat die erforderliche feine und gleichmäßige Verteilung erzielt werden kann. Vorzugsweise enthalten solche Gemische mehr als 50% Flüssiggastreibmittel, z. B. Butan, Isobutan, Propan, Dimethyläther, Trichlorfluormethan, Dichlordifluormethan, l^-Dichlor-U^-trifluormethan, Tetrafluormethan und Oktafluorcyclobutan. Bei der Wahl der Treibmittel ist ebenfalls die Löslichkeit der verschiedenen Farbstoffe in den Lösungsmitteln und den Treibmitteln zu betrachten. Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung zu erzielen, empfiehlt es sich oftmals, die erforderliche Menge einer Farbstofflösung nicht auf einmal aufzusprühen, sondern in mehreren Stufen und unter jeweiliger Zwischentrocknung Teilmengen der Färb-Stofflösung aufzubringen. Im übrigen sind die Trocknungstemperatur und die Trocknungszeit von der Flüchtigkeit der Lösungsmittel und von der Stabilität des Substrates und der Farbstoffe abhängig.

Man kann auch die Farbstoffe in gleichmäßiger und feiner Verteilung in die absorbierende chromatographische Dünnschicht vor dem Aufbringen der Dünnschicht auf die Trägerplatte einarbeiten. In diesem FaI! werden die Farbstoffe in der flüssigen Suspension des Absorptionsmittels, das zur Herstellung der chromatographischen Dünnschicht dient, homogen verteilt. Wie eingangs erwähnt, müssen Kombinationen solcher Farbstoffe verwendet werden, welche für das Auge leicht unterscheidbare Lösungsfarben ergeben, und überdies sind die Farbstoffe untereinander und gegenüber dem Substrat so abzustimmen, daß das so aufgebaute System ein für einen bestimmten flüssigen Stoff charakteristisches und unverwechselbares Ring-Chromatogramm ergibt. Dies gelingt, wenn die Farbstoffe in geeigneten Lösungsmitteln gelöst werden können, wenn sich die Lösungen mischen lassen und wenn die Farbstoffkombination den Polaritätsbereich von lipophil bis hydrophil in geeigneter Abstufung überstreicht. Die günstigen Bedingungen sowie die zweckmäßigen Konzentrationen der einzelnen Färbstoffe für die Identifizierung einer gegebenen flüssigen Verbindung lassen sich leicht durch Vorversuche ermitteln. Hierbei ist auch die Stabilität der Farbstoffe gegenüber dem Substrat zu berücksichtigen.

Damit ein weiter Polaritätsbereich umfaßt wird, erweist es sich irr. allgemeinen als zweckmäßig, mindestens einen ausgesprochen lipophilen und mindestens einen ausgesprochen hyd^rophilen Farbstoff anzuwenden.

Besonders günstig sind in der Regel Kombinationen

von mehr als zwei, z, B, vier bis sechs, einzelnen Farbstoffen, darunter mindestens einer Gruppe von

s mindestens zwei Farbstoffen ähnlichen bis gleichen Farbtones.

Im übrigen können die Farbstoffe aus den verschiedensten Klassen gewählt werden, wie z. B. fettlösliche Farbstoffe (Colour Index [ = CI]: Solvent Dyes), in organischen Lösungsmitteln lösliche Metallkomplexfarbstoffe (CI : Disperse Dyes), Säurefarbstoffe (Cl : Acid Dyes), wasserlösliche Metallkomplexfarbstoffe (1 :2- und 1 :1-Komplexe), Direktfarbstoffe (C! : Direct Dyes), Basische Farbstoffe (CI: Basic Dyes).

Besonders günstig sind in der Regel Kombinationen von fettlöslichen Farbstoffen mit Säurefarbstoffen. Der Begriff »Farbstoffe« soll im vorliegenden Zusammenhang so verstanden werden, daß auch fluoreszierende Verbindungen im weitesten Sinne als miteingeschlossen zu betrachten sind. Besonders zu erwähnen sind hierunter solche Verbindungen, die gar-:; oder teilweise im Ultraviolettbereich absorbieren und wenigstens einen Teil der absorbierten Strahlung im sichtbaren Bereich des Spektrums wieder emittieren wie z. B. die sogenannten optischen Aufheller und die Fluoreszenzfarbstoffe. Diese können mit eigentlichen Farbstoffen, gegebenenfalls auch anstelle dieser, auf die Substrate aufgebracht werden.
Bekanntlich gibt es auch unter den optischen

j» Aufhellmitteln hydrophile und lipophi'ie Vertreter. Als Beispiele optischer Aufhellmittel seien die an den Triazinringen weitersubstituierten Bistriazinyl-aminostilbendisulfonsäuren und die Amino-cumarine genannt. Die mit optischen Aufhellmitteln erzeugten Chromato-

j) gramme werden zweckmäßig unter einer UV-Lampe betrachtet. Als Beispiele fluoreszierender Farbstoffe seien z. B. genannt Fluoronderivate, z. B. Hydroxyphthaleine. wie Uranine oder Fluorescein, oder andere Derivate wie z. B. C I-Fluorescent Brightener 74 oder C I-Fluorescent Brightener 155, Antrachinonderivate wie z. B. C I Solvent Green 5, C. I. Solvent Green 6, C I Solvent Red 114 oder CI 68410, Polymethinderivate, wie z. B. C. I. Pigment Yellow 101, Aminonaphthalimide wie z. B. C I Solvent Yellow 44, Stilbenderivatc wie z. B.

5 CI Fluorescent Brightener 48 oder Triarylmetnanderivate wie z. B. C I Acid Blue 110 oder C I bauic Violet I.

Die Menge an Farbstoff auf dem fertigen Schichtmaterial liegt vorzugsweise zwischen 5 und 30 mg/200 cm². Noch bevorzugter aber ist es, wenn das Schichtmaterial

,0 ca. 10 mg Farbstoff/200 cm² trägt.

Die Lösungsmittel, in denen die Farbstoffe gelöst werden, bevor man diese mit dem Substrat vereinigt, müssen mindestens in dem in eirer anzuwendenden Mischung erforderlichen Mengenverhältnis mischbar sein. Selbstverständlich müssen sie auch ein ausreichendes Lösungsvermögen für diesen Farbstoff oder die Farbstoffe besitzen, was im allgemeinen keine Schwierigkeiten verursacht, da man ohnehin zweckmäßig mit stark verdünnten Lösungen arbeitet, z. B. solchen, die

bo 0,05 bis 0,5% Farbstoff enthalten. Meistens ist es von Vorteil, die mit einander zu kombinierenden Farbstoffe einzeln zum Teil in polaren und hydrophilen und zum Teil in unpolaren und lipophilen Lösungsmitteln zu lösen, die so erhaltenen Farbstofflösungen miteinander

h", zu vereinigen und das Gemisch dann gleichmäßig auf die Substratschicht aufbringen, wobei, wie gesagt, das Aufsprühen der Lösung sich als besonders günstig erweist. Bei der Wahl der Lösungsmittel ist überdies zu

beachten, daß die Lösungsmittel durch Trocknung aus der Substratschicht entfernt werden müssen, weshalb leichtflüssige Lösungsmittel zu bevorzugen sind. Als Beispiel seien genannt:

Unpolare, lipophile Lösungsmittel wie z. B.
Xylol, Toluol,Tetralin, Methylcyclohexan,
Petroläther,Cyclohexan, Dipenten; chlorierte
Kohlenwasserstoffe wie Tetrachlorkohlenstoff,
2,2-Dichlorpropan, Ester wie Aethylacetat; n>

insbesondere aber Benzol,
polare, hydrophile Lösungsmittel, wie z. B.
Ketone, wie Diäthylketon,' Diacetonalkohol.
Methylcyclohexanon, Methylethylketon,
Cyclohexanon, Aceton, Cyclopentanon, Ester, ι >

Aether wie Aethylenglykolmonoäthyläther und
Alkohole wie Aethylenglykolmonobutyläther,
Diäthylenglykolmonobutyläther,
DiaiMylcnglykolmoriGathyläihcr, Butane!,
Isobutanol, Pentanol, Cyclohexanol, Isopropanol, :o n-Propanol, Aethylenglykol, Methanol und
insbesondere Aethanol.

Die Substratschicht befindet sich z. B. auf einem Träge^r, der z. B. aus Glasplatten, Papier (Kai ton) : > nichtrostendem Stahl, Aluminium, bestimmten Kunststoffen wie Polymethylacrylat, Polyvinylchlorid, PoIyäthylenterephthalat, Polyamid oder Polycarbonat, Glasfasern oder Glasfasergeweben bestehen kann.

Gewisse Substrate, wie für die Chromatographie in geeignete Papiere aus Cellulose, benötigen keinen besonderen Träger. Der Träger kann im übrigen biegsam bis starr sein. Auf ihm können sich eine oder mehrere Schichten absorbierender oder adsorbierender Stoffe in gleichmäßiger, feiner Verteilung befinden. Als ü organische Stoffe dieser Art kommen z. B. Cellulose, Acetylcellulose, Polyamide, Saccharose, Dextrose, Mannitol, Kohle oder Stärke in Betracht. Im allgemeinen sind jedoch anorganische Schichtsubstrate zu bevorzugen, z. B. Talcum, Magnesiumeitrat, neutrales Natrium- -to carbonat, Kaliumcarbonat, Calciumphosphat, Calciumsulfat. Maenesiumcarbonat. Magnesiumoxyd, aktiviertes Silikagel, Kieselgur, aktiviertes Magnesiumsilikat, Calciumsilikat, aktiviertes Aluminiumoxyd, aktivierte Magnesia, Calciumoxyd, Fulleerde, Glaspulver, Salze Ji von Heteropolysäuren, Wolframsäure, Molybdänsäure und Tetraborsäure, Zinkcarbonat und Zinkferrocyanid, Aluminiumsilicate, Kombinationen von zwei oder mehreren von diesen Sorptionsmitteln. Diese dünnschichtchromatographischen Schichten können auch ein Imprägnierungsmittel enthalten, welches den lipophilen oder hydrophilen Charakter der Schicht beeinflußt. Diese Imprägnierungsmittel können z. B. Säuren, Basen, Salze oder nicht flüchtige Kohlenwasserstoffe sein. Die Substratschicht sowie die Trägerplatte soll von den zu identifizierenden Lösungsmitteln und auch bei den Temperaturen, die für die Trocknung nach dem Aufbringen der Farbstofflösung angewendet werden, nicht beschädigt werden.

Die Form und Größe der Platte kann verschieden sein. Das Absorptionsmittel wird auf die Trägerplatte durch Gießen, Tauchen, Streichen oder Sprühen einer homogenen Suspension in Wasser oder in einem geeigneten Lösungsmittel wie z. B. Essigsäureäthylester, Aceton, Methanol, Aethanol oder Chloroform aufgebracht

Weiter können die chromatographischen Dünnschichten ein Bindemittel oder ein Haftmittel wie z. B.

Stärke, Gips oder einen Polyvinylalkohol enthalten. Diese Bindemittel werden in die flüssige Suspension des Absorptionsmittels eingearbeitet oder können auch auf die Trägerplatte als eine Zwischenhaftschicht angebracht werden.

Besonders gute Ergebnisse können mit solchen Materialien erzielt werden, welche auf einen biegsamen oder starren zur Absorption und Adsorption nicht befähigten Träger eine dünne gleichmäßige ca. 0,2 mm dicke Schicht Silicagel enthalten. Sie ermöglichen eine besonders scharfe chromatographische Farbtrennung innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit. Das Chromatogramm wird hier in wenigen Sekunden gebildet, sein Durchmesser beträgt normalerweise etwa 5 bis 25 mm, was einerseits eine leichte Interpretation mit bloßem Auge und andererseits das Anbringen zahlreicher Einzelproben auf kleiner Fläche erlaubt. Auch durch die Wahl des Substrates kann man besonders spezifische und ei^snsrti^s Merkmale für die iHpntifjyjpruna flüssiger Verbindungen festlegen, womit die durch die Zahl der zur Verfügung stehenden Fairbstoff-Kombinationen vorhandenen Möglichkeiten noch wesentlich erhöht wird. Es kann von Vorteil sein, wenn man zur Identifizierung hydrophiler Verbindungen, d. h. solcher mit hohem Dipolmoment, polare Absorbentien wie z. B. Aluminiumoxyd, Kieselgel, Magnesiumsilikat, dagegen zur Identifizierung lipophiler Verbindungen, d. h. solcher nvt kleinem oder ohne Dipolmoment unpolare Absorbensien wie Kieselgur, Polyamid, Zellulose, Saccharose oder Stärke verwendet.

Erfindungsgemäß werden flüssige Verbindungen dadurch identifiziert, daß man mit. diesen Verbindungen auf einem eine Substratschicht aufweisenden Schichtmaterial, das in gleichmäßig feiner Verteilung ein im Kontakt mit der Substratschicht befindliches Gemisch fluoreszierender oder farbiger Substanzen enthält, das für das Auge gut unterscheidbare Farben ergibt, wobei das Gemisch ein Farbstoffgemisch ist, das

(a) mindestens 2 Farbstoffe, die in einem lipophilen und einem hydrophilen Lösungsmittel unterschiedliche Löslichkeiten aufweisen, enthält und in dem

(b) mindestens ein Farbstoff durch die zu identifizierende Flüssigkeit eluierbar ist,

ein Ring-Chromatogramm erzeugt, indem man eine auf den Gehalt der zu identifizierenden Verbindung zu prüfende Flüssigkeit in geringer Menge an einer Stelle derselben Substratschicht aufbringt und das hierbei entstehende Chromatogramm mit einem solchen vergleicht, das in gleicher Weise mit einer zuverlä .«.igen Testprobe der zu identifizierenden Substanz erhalten worden ist Man läßt die Flüssigkeit zweckmäßig aus einer graduierten Mikropipette von 0,1 ml Inhalt welche eine Dosierung hinunter bis 0,001 ml erlaubt, in 20 bis 40 Sekunden an einem Punkt auf die Oberfläche der Substratschicht ausfließen. Sie verteilt sich von hier aus radial, und durch differenzierten Transport der Farbstoffe bilden sich verschiedenfarbige ringförmige Zonen. Wie aus den obigen Ausführungen ersichtlich ist lassen sich für eine zu identifizierende flüssige Verbindung jeweils geeignete Farbstoff-Substrat-Schichten aufbauen, die außerordentlich spezifische Chromatogramme ergeben, so daß man sofort erkennen kann, ob es sich bei der untersuchten Probe um die vermutete Substanz handelt oder nicht Man braucht hierzu nur auf der gleichen Schicht mit einer bereits als diese Substanz identifizierten Probe in genau gleicher

Weise ein Vergleichschromatogramm zu erzeugen. Handelt es sich bei der zu prüfenden Substanz nicht um den vermuteten Stoff, so sind die Chromatogramme derart verschieden voneinander, daß dies sofort erkannt wird.

Das Identifikationsverfahren gemäß vorliegender Erfindung ermöglicht aber auch die rasche Identifizierung ν» η einzelnen Lösungsmitteln, die einer bestimmten Gruppe, z. B. von Homologen oder Isomeren angehören. Man benötigt hierfür lediglich ein Test- oder Musterchromatogramm für jedes Glied dieser Gruppe (vgl. Beispiele 5 und 6). Weiterhin läßt sich mit guter Annäherung die quantitative Zusammensetzung von Lösungsmittelgemischen, insbesondere Zweikomponentgemischen, wie z. B. Aethanol-Wasser, ermitteln (vgl. Beispiel 4). Musterchromatogramme für verschiedene Flüssigkeiten lassen sich gut aufbewahren, womit sich dann die Herstellung eines Vergleichschromato-

[It-.) X.I UUI I

manchen Fällen sogenannte Schwarzweißreproduktionen von Musterchromatogrammen können zweckmäßig sein.

Eine bestimmte Farbstoff-Substratzusammensetzung ermöglicht die rasche und zuverlässige Identifizierung einer kleineren oder größeren Zahl flüssiger Stoffe, Selbstverständlich ergeben sich in dieser Beziehung gewisse Grenzen, so daß es im allgemeinen zweckmäßig ist, für die Identifizierung von Lösungsmitteln chemisch sehr unterschiedlicher Konstitution verschiedene Systeme aufzubauen. Im Hinblick auf die außerordentlich hohe iahl der Kombinationsmöglichkeiten können aber ohne Schwierigkeiten für beliebige Stoffe oder Stoffgruppen typische und zuverlässige Chromatographierschichten gefunden werden.

Für ein Laboratorium oder einen Betrieb, die die erfindungsgemäßen Identifizierungen ausführen wollen, ergeben sich verschiedene Möglichkeiten

1. Es stehen gebrauchsfertige Schichtmaterialien zur Verfügung, welche bereits die Farbstoffe enthalten, Dies ist dann empfehlenswert, wenn häufig die gleichen Identifizierungen gemacht werden müssen. In diesem Falle kann es auch möglich sein, ein passendes Farbstoff-Substratgemisch herzustellen und mit dieser fertigen Mischung eine Unterlage zu beschichten.

2. Es steht ein (oder mehrere) bestimmtes Schichtmaterial zur Verfügung, auf welches eine oder mehrere geeignete Farbstoffmischungen vor dem Gebrauch durch Imprägnierung oder Sprühen auf die absorbierende Dünnschicht homogen verteilt werden. Dies ist dann empfehlenswert, wenn die zu identifizierenden Lösungen verschiedenartig sind. Diese Farbstoffmischungen können in der Form eines (oder mehrerer) Pulvers, das vor dem Gebrauch zuerst gelöst werden muß vorliegen. Es können auch eine oder mehrere Farbstofflösungen, die mehrere oder nur einen Farbstoff enthalten, zur Imprägnierung oder zum Sprühen verwendet werden.

Der wesentliche Vorteil des anmeldungsgemäßen Schichtmaterials gegenüber einem Schichtmaterial, das unlösliche fluoreszierende Pigmente enthält, ist darin zu sehen, daß mit dem beanspruchten Material die identifizierung in einem einzigen Schritt ohne zusätzliche Eluierung möglich ist.

In den nachstehenden Beispielen entsprechen die

Farbstoffbezeichnungen Cl den Angaben des Colour-Index. Die Prozent/nhlen unter »Konzentration bedeuten Anzahl Gramm in 100 Milliliter Lösung.

Beispiel I

Identifizierung homologer, niedrigmolekularer
Alkohole

Man stellt Farbstofflösungen folgender Zusammensetzungher:

Tabelle I	17	Lösungs	Konzen	Rauin-
Farbstoff		mittel	tralion	teile
	7	Benzol	0,1%	4
Cl-Acid Orange
(Cl-16 020)	49	Äthanol	0.1%	2
CI-Acid Blue
(CI-42 080)	2	Äthanol	0.2%	2
Cl-Solvent Blue
(CI-50 315)		Benzol	0,2%	5
Cl-Solvent Red
(Cl-12 005)

Die vier Farbstofflösungen werden in dem in der letzten Spalte angegebenen Mengenverhältnis miteinander vereinigt. Zwei Gewichtsteile der so erhaltenen Lösung werden in einer Aerosoldose 8 Teile Difluortrichloräthan zugesetzt, und die so erhaltene Lösung wird auf eine auf einer 200 cm² Glasplatte befindliche 0,2 mm dicke Silicagelschicht aufgesprüht. Man sprüht dreimal, jeweils während 2 Sekunden und unter Zwischentrocknung bei Zimmertemperatur, in der Weise, daß ca. 7,7 mg Farbstoff auf der gefärbten Silicagelschicht verteilt sind. Mit Hilfe einer graduierten Mikropipette werden in einem Abstand von 5 cm je 0,4 ml folgender Alkenole durch Ausfließenlassen während 40 Sekunden aufgebracht:

1.1. Methanol

1.2. Aethanol

1.3. n-Propanol

1.4. n-Butanol

1.5. n-Pentanol

Bild 1 ist eine Schwarzweiß-Reproduktion der so erhaltenen Chromatogrammreihe. In den folgenden Chromatogrammbezeichnungen werden immer die verschiedenen Farben in der Reihenfolge der konzentrischen Ringe von dem äußeren Ring zu dem zentralen Kreis genannt.

Chromatogramm 1 stellt einen schwarzen äußeren schmalen Ring, einen breiteren hochroten Ring und eine kreisförmige zentrale weiße Zone dar.

Chromatogramm 2 besteht aus einem Kreis mit kleinerem Durchmesser, welcher einen äußeren schwarzen schmalen Ring, einen breiteren hochroten Ring, einen weißen schmalen Ring, einen roten Ring und eine kreisförmige zentrale rosa Zone darstellt.

Chromatogramm 3 stellt einen äußeren dunkelgrünen Ring, einen konzentrischen Bordeauxrot-Ring, wobei diese beiden äußersten Farben allmählich ineinander übergehen und einen breiten zentralen, weißen Kreis dar.

Chromatogramm 4 stellt einen äußeren dunkelgrünen Ring, einen konzentrischen Bordeauxrot-Ring, wobei diese beiden äußersten Farben ebenfalls allmählich

ineinander übergehen, einen schmalen hellen violettroten Ring, einen breiteren violetten Ring und einen zentralen weißen Punkt dar.

Chromatogramm 5 besteht aus einem Kreis mit größerem Durchmesser, wobei der äußere Ring eine ~> dunkelgrüne Farbe aufweist, und die anderen Ringe jeweils von außen nach innen die Farben blau, hell violett, violett und einen zentralen weißen Kreis aufweisen.

Ill

Beispiel 2

Identifizierung homologer, niedrigmolekularer
Alkohole

Man stellt Farbstofflösungen folgender Zusammen- r> Setzung her:

Tabelle 2

ander vereinigt. Die so erhaltene Lösung wird unter denselben Bedinpungen und auf dieselbe chromatographische Dünnschicht wie im Beispiel 1 gesprüht.

Die im Beispiel I unter 1.1 bis 1.5 angegebenen Alkohole werden unter denselben Bedingungen wie im Beispiel 1 auf diese farbige chromatographische Schicht aufgebracht.

Man erhält fünf Ringchromatogramme, die in Form und Farbe von denjenigen des vorangegebenen Beispiels leicht abweichen.

Die Beispiele 1 bis 3 zeigen, daß für die erfindungsgemäße Identifizierung einer gewissen Reihe Lösungsmittel und viele Farbstoffmischungsmöglichkeiten bestehen.

Beispiel 4

Unterscheidung zwischen absolutem Aethanol und
bestimmten

Farhunff

Cl-Acid Orange
(Cl-16 020)

Cl-Acid Blue
(Cl-42 080)

Cl-Solvent Blue
(CI-50315)

Cl-Solvent Red

ι,

mittel

tration

Rann
teile

Γ7~»U>»^.ΓX

Γ til UJlUl I

17 Benzol 0,1% 4

7 Äthanol 0,1% 3

49 Äthanol 0,2% 2

98 Benzol 0,2% 2

Farbstoff

Lösungsmittel

Konzentration

Raumteile

Cl-Acid Orange
(CI-16 020)

Cl-Acid Blue
(Cl-42 080)

Cl-Solvent Blue
(CI-50 315)

Cl-Solvent Red

17 Benzol

0,1%

7 Äthanol 0,1%
49 Äthanol 0,2%

98 Benzol

0,2%

Diese vier Farbstofflösungen werden in dein in der letzten Spalte angegebenen Mengenverhältnis mitein-Setzungen her:
Tabelle 4

Farbstoff

Die vier Farbstofflösungen werden in dem in der letzten Spalte angegebenen Mengenverhältnis miteinander vereinigt. Die so erhaltene Lösung wird in Aerosolform auf eine auf einem Träger aus Glas von 200 cm-' Oberfläche sich befindliche Silicagelschicht von ca. 0,2 mm Dicke unter denselben Bedingungen wie im Beispiel 1 gesprüht, wobei eine Farbstoffmenge von ca. 8,5 mg auf die Silicagelschicht regelmäßig verteilt wird.

Die im Beispiel 1 unter 1.1 bis 1.5 angegebenen Alkohole werden unter den im Beispiel 1 angegebenen Bedingungen auf die angegebene farbige chromatographische Schicht aufgebracht.

Es werden fünf snezi'i.iehe Rinprhromalnprammp erhalten, die in Form und Farbe von denjenigen des Beispiels 1 abweichen (Bild 2).

Beispiel 3

Identifizierung homologer, niedrigmolekularer
Alkohole

Man stellt Farbstofflösungen folgender Zusammensetzungher:

Tabelle 3

Lösungsmittel

Kon/en- Raumtration teile

Cl-Acid Orange 17
Cl-Acid Blue 7

Cl-Acid solvent Blue 49

Cl-Solvent Red

Benzol

Äthanol
Äthanol
Benzol

0.1%
0,1%
0.2%
0.2%

Die vier Farbstofflösungen werden wie im Beispiel 1 beschrieben vereinigt und unter denselben Bedingungen auf die beschriebene Silicagelschicht aufgesprüht.

Mi« Hilfe einer graduierten Mikropipette werden im Abstand von 5 cm je 0,4 ml folgender Lösungsmittel durch Ausfließenlassen während 40 Sekunden aufgebracht:

4.1. Absolutes Aethanol

4.2. Absolutes Aethanol + 1 % Wasser
4 1 Ahsnliitp"; Aethanol + 5% Wasser
4.4. Absolutes Aethanol + 10% Wasser

Die so erhaltenen Chromatogramme ermöglichen ein leichtes Unterscheiden zwischen den vier obenangeführten Lösungsmittelgemischen.

Beispiel 5
Identifizierung chlorierter Kohlenwasserstoffe

Man stellt Farbstofflösungen folgender Zusammensetzung her:

Tabelle

Farbstoff

Lösungs- Konzen- Raummittel tration teile

Cl-Acid Orange

(CI-16 020)
Cl-Acid blue

(CI-42 080)
Cl-Solvent Blue

(CI-50 315)
Cl-Solvent Red

(CI-12 005)

17 Benzol 0,1% 3

7 Äthanol 0,2% 2

49 Äthanol 0,2% '.

2 Benzo! 0.2% 3

Il

roriMM/imti	Lösungs	Konzen	Rauni-	farbstoff	14	Lösungs	Konzen	Raum
!.«rbsioff	mittel	tration	teile			mittel	tration	teile

	Äthanol	0.1%	3	. Cl-Solvent Yellow		Benzol	0,2%	2
CI-Acid Yellow 73				(Cl- 12 055)	2
(CI-45 350)	Benzol	0.2%	3	Cl-Solvent dye		Benzol	0,2%	2
Cl-Solvent Yellow 16				(Cl-62 545)
(CI-12 700)				Cl-Solvent Red	Benzol	0.2%	1
			mi (Cl-12 005)

Die sechs Farbstofflösungen werden in dem in der letzten Spalte angegebenen Mengenverhältnis miteinander vereinigt und auf die im Beispiel I beschriebene Silicagelschicht und unter denselben Bedingungen gesprüht, wobei eine Farbstoffmenge von ca. 7,3 mg auf die Silicagelschicht regelmäßig verteilt wird.

Mit Hilfe einer graduierten Mikropipette werden unter denselben Bedingungen wie im Beispiel 1 je 0,4 ml folgender chlorierter Kohlenwasserstoffe aufgebracht:

5.1. 1,1,2,2-Tetrachloräthan

5.2. 1,1,1 Frichloräthan

5.3. Tetrachlorkohlenstoff

5.4. Chloroform

5.5. Methylenchlorid.

Die mit den Lösungsmitteln 5.1, 5.2, 5.4 und 5.5 erhaltenen Chromatogramme bestehen je aus einem äußeren roten Ring und einem zentralen gelben Kreis und unterscheiden sich haup'sächlich durch ihre D'mensionen, während das durch Chloroform erzeugte Chromatogramm bloß durch zwei leichte ringförmige Schattierungen sichtbar ist.

Beispiel 6
Identifizierung aromatischer Kohlenwasserstoffe

Man stellt Farbstofflösungen folgender Zusammensetzungen her:

Die vier Farbstofflösungen werden in dem in der letzten Spalte angegebenen Mengenverhältnis miteinander vereinigt und auf die im Beispiel 1 beschriebene Siiicagelschicht und unter denselben Bedingungen gesprüht, wobei eine Farbstoffmenge von ca. 9,0 mg a'if die Silicagelschicht regelmäßig verteilt wird. Unter denselben Bedingungen wie im Beispiel 1 werden auf diese SiUCi^cldUnP^hirht fnlcrpnrlp Kohlenwasserstoffe aufgebracht:

7.1. Benzol

7.2. Toluol

7.3. Xylol (Isomerengemisch)

Die so erhaltenen Chromatogramme sind voneinander gut unterscheidbar, indem das mit Benzol erzeugte Chromatogramm einen äußeren dunkelgrünen Ring, einen roten Ring und einen hellrosa zentralen Kreis aufweist, das mit Toluol erzeugte Chromatogramm einen breiteren äußeren Ring, einen roten Ring mit kleinerem Durchmesser und das mit Xylol erzeugte Chromatogramm einen breiteren und noch helleren äußeren Ring aufweist sowie einen mittleren roten Ring mit noch kleinerem Durchmesser.

Der visuelle Vergleich ermöglicht eine wesentlich deutlichere Zuordnung als beispielsweise die Werte der Brechungsindices und Dichten:

Tabelle 6	17	I.ösunes- mittel	Konzen tration	Raum teile	Benzol Toluol Xylol (Isomerengemisch)	D .	η
Farhctnff		Benzol	0,1%	2	Zeichnungen	0,8787 0,8669 0,8630	1,5011
CI-Acid Orange (CI-16 020)				Hierzu 1 Blatt		1.4968

Claims

Patentansprüche;

1. Zur raschen chromatographischen Identifizierung von Flüssigkeiten geeignetes, eine Substratschicht aufweisendes Schichtmaterial, das in gleichmäßig feiner Verteilung ein im Kontakt mit der Substratschicht befindliches Gemisch fluoreszierender oder farbiger Substanzen enthält, das für das Auge gut unterscheidbare Farben ergibt, dadurch in gekennzeichnet, daß das Gemisch ein Farbstoffgemisch ist, in dem