الكروماتوغرافيا ذات الطبقة الرقيقة هي تقنية كروماتوغرافية تُستخدم لفصل مكونات الخليط، وتعتمد على طور ثابت رقيق مدعوم على سطح خامل. يمكن استخدام هذه التقنية على نطاق تحليلي لتتبع تقدم التفاعلات الكيميائية، أو على نطاق تحضيري لتنقية كميات صغيرة من المنتجات. تُعد TLC أداة تحليلية شائعة بسبب: بساطتها، تكلفتها المنخفضة، حساسيتها العالية،
وسرعة الفصل التي توفرها. تعتمد TLC على نفس مبدأ الكروماتوغرافيا عامةً، حيث تمتلك الجزيئات ميولًا مختلفة للطور المتحرك والطور الثابت، مما يؤثر على سرعة هجرتها. الهدف من هذه التقنية هو الحصول على بقع مفصولة بوضوح وبدقة.

تُعرف صفائح TLC أيضًا باسم صفائح الكروماتوغرافيا، ويمكن تصنيعها في المختبر، لكن غالبًا ما يتم شراؤها جاهزة.
أكثر الأطوار الثابتة شيوعًا: هلام السيليكا (Silica gel) والألومينا (Alumina).

بعض الصفائح تحتوي على مركب فلوري يُضيء تحت الأشعة فوق البنفسجية القصيرة (254 نانومتر). الدعامات التي تُثبت عليها الصفائح عادةً تكون من الزجاج أو الألمنيوم أو البلاستيك:

الزجاج: خامل كيميائيًا ويتحمل البقع التفاعلية ودرجات الحرارة العالية، لكنه هش.
الألمنيوم والبلاستيك: يمكن قصهما بسهولة، لكن: الألمنيوم لا يتحمل البقع الحمضية أو المؤكسدة. البلاستيك لا يتحمل درجات الحرارة العالية. قد يتقشر الطور الثابت عن الألمنيوم أو البلاستيك بسبب مرونتهما.
ملاحظة مهمة: لا تلمس سطح صفيحة TLC بأصابعك مطلقًا؛ فقد تتسبب الزيوت أو بقايا القفازات في تلوث النتائج. استعمل دائمًا ملقطًا أو أمسك الصفائح من الحواف.

هلام السيليكا يتناسب مع الأحماض الأمينية والهيدروكربونات، لكنه حمضي ولا يناسب المركبات القاعدية أو بعض المركبات الحمضية.
الألومينا مادة أساسية (قاعدية) وأكثر تفاعلية، ولا تستطيع التفريق بدقة مثل السيليكا في نفس السماكة.

يُعد اختيار المذيب من أهم عوامل نجاح تجربة TLC، وغالبًا ما يتم من خلال التجربة والخطأ. يجب أن يتوافق المذيب مع خصائص العينة الكيميائية. المزيج الشائع كنقطة انطلاق: 1:1 هكسان : إيثيل أسيتات

ملاحظة: المركبات الحمضية والقاعدية أو شديدة القطبية قد تترك خطوطًا (streaks) بدلًا من بقع واضحة. لتجنب ذلك:

أضف نسبة قليلة من حمض الأسيتيك أو الفورميك مع المركبات الحمضية.
أضف ثلاثي إيثيل أمين (triethylamine) مع المركبات القاعدية.
أضف الميثانول مع المركبات القطبية لتحسين النتائج.
يجب إزالة أي مذيب متبقٍ على الصفيحة قبل التلوين الكيميائي.
المذيبات المتطايرة يمكن تركها لعدة دقائق على طاولة المختبر.
المذيبات غير المتطايرة قد تحتاج إلى غرفة تفريغ.
لا تُستخدم نفس الطور المتحرك أكثر من مرة لتجنب النتائج غير المتوقعة.

خطوات العمل: استخدم غرفة تطوير (chamber) بها كمية قليلة من المذيب.
أضف ورقة ترشيح مشبعة بالبخار، وأغلق الغرفة لمنع التبخر.
قص الصفيحة إلى الحجم المناسب.
استخدم قلم رصاص لرسم خط على بعد 1 سم من الأسفل.
ضع العينة باستخدام ماصة TLC على هذا الخط.
استخدم الأشعة فوق البنفسجية لرؤية البقعة (بقعة بنفسجية).

ضع الصفيحة في الغرفة بحيث لا يغمر المذيب الخط.
دع المذيب يرتفع حتى 1 سم من الحافة العليا، ثم أخرجها.
ارسم خطًا عند نقطة توقف المذيب.
حدد البقع باستخدام الأشعة فوق البنفسجية وقلم رصاص.
الفوائد والتطبيقات: تقنية بسيطة ورخيصة يمكن لطلبة البكالوريوس تعلمها بسهولة TLC 
لا تتطلب الكثير من الأدوات.
عند تحديد أفضل مذيب، يمكن تطبيق نفس المبادئ على تقنيات أخرى مثل الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC).
يمكن استخدام TLC لفصل عدة مركبات باستخدام مذيبات مختلفة.
تُستخدم TLC أيضًا لتحديد نقاء المركبات، وتُرصد باستخدام الأشعة فوق البنفسجية.
يمكن تحسين الفصل بسهولة من خلال تعديل الشروط.