Chromatografia:
Technika analityczna lub preparatywna
S艂u偶y do selekcji sk艂adnik贸w w uk艂adzie kilkufazowym
Najpierw nast臋puje rozdzia艂 sk艂adnik贸w badanej mieszaniny, a nast臋pnie wykrywanie poszczeg贸lnych sk艂adnik贸w
Sk艂adniki badanego roztworu mo偶emy rozdzieli膰 przepuszczaj膮c go przez faz臋 nieruchom膮.
Sk艂adniki badanej mieszaniny s膮 zatrzymywane z r贸偶n膮 pr臋dko艣ci膮, dzi臋ki czemu mo偶emy je od siebie oddzieli膰.
Podstawowe poj臋cia:
Eluent 鈥 ciecz s艂u偶膮ca do elucji, ciecz wymywaj膮ca.
Elucja 鈥 in. wymywanie, proces usuwania z no艣nika zwi膮zk贸w, zatrzymanych na nim w wyniku adsorpcji lub wymiany jonowej
Adsorpcja 鈥 wi膮zanie cz膮steczek, atom贸w lub jon贸w na granicy fazy ruchomej i nieruchomej.
Faza 鈥 jednorodna cz臋艣膰 uk艂adu oddzielona od innych granicami fizycznymi, mo偶e by膰 ruchoma lub nieruchoma.
Chromatogram 鈥 wynik rozdzia艂u sk艂adnik贸w mieszaniny o艣rodku porowatym w postaci obrazu barwnych pasm lub plam.
Ca艂kowity czas retencji 鈥 ilo艣膰 czasu potrzebnego do przej艣cia przez ca艂膮 d艂ugo艣膰 fazy rozdzielczej okre艣lonego sk艂adnika analizowanej聽mieszaniny.
Adsorpcja 鈥 zag臋szczenie si臋 cz膮stek gaz贸w, par, cieczy oraz cz膮steczek cia艂 sta艂ych rozpuszczonych na powierzchni granicznej fazy ruchomej i niruchomej
Podzia艂 chromatografii:
W zale偶no艣ci od czynnika wywo艂uj膮cego zr贸偶nicowanie szybko艣ci migracji poszczeg贸lnych sk艂adnik贸w:
Chromatografia przep艂ywowa 鈥損rzepuszczenie roztworu badanej mieszaniny przez faz臋 nieruchom膮. Dzi臋ki oddzia艂ywaniu mi臋dzycz膮steczkowym jedne sk艂adniki substancji przechodz膮 przez z艂o偶e szybciej, inne wolniej.
Elektrochromatografia 鈥 kombinacja elektroforezy i chromatografii. Ruch cz膮steczek jest wynikiem r贸wnoczesnego lub naprzemiennego dzia艂ania mechanicznego przep艂ywu rozpuszczalnika oraz si艂 elektrycznych
Podzia艂 chromatografii:
Ze wzgl臋du na si艂y fizyczne odgrywaj膮ce role w rozdziale substancji mi臋dzy faz臋 ruchom膮 i nieruchom膮:
Adsorpcyjna 鈥 rozdzia艂 sk艂adnik贸w jest uwarunkowany r贸偶nicami w si艂ach adsorpcji poszczeg贸lnych sk艂adnik贸w.
Jonowymienna 鈥 rozdzia艂 sk艂adnik贸w jest spowodowany r贸偶nymi 艂adunkami jon贸w
Podzia艂owa 鈥 zjawiskiem decyduj膮cym o przebiegu procesu jest zjawisko podzia艂u substancji mi臋dzy dwie ciek艂e, nie mieszaj膮ce si臋 fazy.
Osadowa - rozdzia艂 odbywa si臋 na podstawie r贸偶nic w szybko艣ci powstawania osad贸w oraz r贸偶nic w ich trwa艂o艣ci
Powinowactwa - stosowana jest do rozdzia艂u bia艂ek ze wzgl臋du na ich du偶e powinowactwo do specyficznych ligand贸w, kt贸re zwi膮zane s膮 z nierozpuszczalnym z艂o偶em.
Podzia艂 chromatografii:
Ze wzgl臋du na technik臋 rozdzia艂u:
Kolumnowa 鈥 rozdzielenie substancji poprzez przep艂yw badanego roztworu przez kolumn臋, wymuszany grawitacyjnie lub stosuj膮c r贸偶nic臋 ci艣nie艅 na wylocie w wlocie kolumny.
Bibu艂owa - faz臋 rozdzielcz膮 stanowi specjalna聽bibu艂a. Podstaw膮 dzia艂ania jest podzia艂 substancji rozdzielanych mi臋dzy faz臋 ruchom膮 i nieruchom膮. Gdy wsp贸艂czynniki podzia艂u sk艂adnik贸w badanej substancji s膮 r贸偶ne, nast臋puje ich rozdzielenie w trakcie przemieszczania si臋 po bibule.
呕elowa - stosowana jest do rozdzia艂u bia艂ek r贸偶ni膮cych si臋 mas膮 cz膮steczkow膮 lub do oddzielania bia艂ek od sk艂adnik贸w niskocz膮steczkowych
Cienkowarstwowa - faz臋 rozdzielcz膮 stanowi cienka warstwa fazy sta艂ej naniesiona na sztywn膮 p艂ytk臋. Na skutek dzia艂ania si艂 kapilarnych, grawitacji lub pola elektrycznego nast臋puje przep艂yw i rozdzia艂 mieszaniny.
Podzia艂 chromatografii:
W zale偶no艣ci od parametr贸w procesu:
HPLC
FPLC
UPLC
GPC
Metody stosowane w chromatografii:
Metoda analizy czo艂owej 鈥 roztw贸r badany przes膮cza si臋 przez kolumn臋 , nast臋puje zr贸偶nicowanie pr臋dko艣ci przep艂ywania poszczeg贸lnych sk艂adnik贸w mieszaniny. Najwi臋ksz膮 pr臋dko艣膰 osi膮ga sk艂adnik o najmniejszym powinowactwie do fazy nieruchomej, stanowi pasmo pierwsze od do艂u kolumny i jedyne mo偶liwe do uzyskania w stanie czystym. Pozosta艂e pasma powsta艂e nad nim s膮 mieszanin膮 dw贸ch lub kilku sk艂adnik贸w. Metoda ta pozwala jedynie na okre艣lenie ilo艣ci sk艂adnik贸w, z kt贸rych sk艂ada si臋 mieszanina i otrzymanie w stanie czystym jednego 鈥 najs艂abiej adsorbowanego.
Metoda wypierania 鈥 in. metoda rugowania, niewielk膮 obj臋to艣膰 badanej mieszaniny umieszcza si臋 na wierzcho艂ku kolumny, a nast臋pnie przemywa si臋 kolumn臋 roztworem zawieraj膮cym kilka sk艂adnik贸w o r贸偶nych w艂a艣ciwo艣ciach wypieraj膮cych, w celu odsuni臋cia od siebie pasm poszczeg贸lnych substancji. Sk艂adniki o w艂a艣ciwo艣ciach wypieraj膮cych musz膮 wykazywa膰 silniejsze zdolno艣ci adsorbcyjne ni偶 sk艂adniki badanego roztworu. Metoda ta ma swoje zastosowanie przy rozdzielaniu substancji o odwracalnej adsorbcji
Metoda wymywania 鈥 in. elucyjna, zachodzi w dw贸ch etapach: niewielk膮 obj臋to艣膰 badanej mieszaniny umieszcza si臋 na szczycie kolumny, a nast臋pnie przemywa kolumn臋 czystym rozpuszczalnikiem, lub z dodatkiem substancji powierzchniowo czynnej w celu rozwini臋cia chromatogramu. Substancja o wi臋kszej zdolno艣ci adsorbowania si臋 przesuwa si臋 wzd艂u偶 kolumny wolniej, ni偶 substancja dobrze adsorbowana. W oddzielnych odbieralnikach zbiera si臋 poszczeg贸lne frakcje badanego roztworu.
Obserwacja procesu chromatografii:
Rozdzia艂 substancji barwnych mo偶na obserwowa膰 bezpo艣rednio na bezbarwnym adsorbencie. Do zaobserwowania rozdzia艂u substancji bezbarwnych stosuje si臋 chromatogramy.
Chromatogramy:
Chromatogram sta艂y 鈥 u偶ywaj膮c tego chromatogramu nale偶y przeprowadzi膰 zwi膮zku bezbarwne w barwne, np. poprzez spryskanie lub powleczenie kolumny odczynnikiem daj膮cym barwne po艂膮czenia (np. substancje fluoryzuj膮ce)
Chromatogram ciek艂y 鈥 badamy st臋偶enie substancji w wycieku poprzez pomiar zmian absorpcji 艣wiat艂a, wsp贸艂czynnika za艂amania 艣wiat艂a, zmian potencja艂u elektrycznego, zmian przewodnictwa nat臋偶enia pr膮du p艂yn膮cego przez badany roztw贸r, zmian pH, radioaktywno艣ci
Chromatografia adsorpcyjna:
Chromatografia adsorpcyjna do rozdzielenia sk艂adnik贸w mieszaniny biologicznej wykorzystuje zjawisko adsorpcji.
ADSORPCJA jest uwarunkowana si艂ami przyci膮gania mi臋dzy cz膮steczkami adsorbatu i adsorbentu.
Adsorbat 鈥 substancja zatrzymywana na powierzchni adsorbentu.
Adsorbent 鈥 cia艂o sta艂e, na kt贸rym zachodzi proces adsorpcji.
Je偶eli energia w艂asna cz膮steczek adsorbatu przewy偶sza si艂y przyci膮gania z cz膮steczkami adsorbentu, w贸wczas dochodzi do zjawiska DESORPCJI.
Czas potrzebny do ustalenia si臋 r贸wnowagi jest:
kr贸tszy w przypadku ma艂ych cz膮steczek
d艂u偶szy w przypadku makrocz膮steczek.
Cechy 鈥瀒dealnego鈥 adsorbentu:
selektywno艣膰 i specyficzno艣膰 dzia艂ania,
odpowiednia pojemno艣膰 adsorpcyjna,
brak reakcji z adsorbantem,
brak rozpuszczalno艣ci w solwencie,
struktura porowata,
odpowiednia wilgotno艣膰,
produkcja adsorbentu jest znormalizowana.
Podzia艂 adsorbent贸w:
1. natur臋 chemiczn膮: nieorganiczne, org., mieszane, specyficzne
2. charakter chemiczny: kwasowe, zasadowe, amfoteryczne, oboj臋tne
3. pojemno艣膰 adsorpcyjn膮: silne, 艣rednie, s艂abe
4. polarno艣膰: silne, s艂abe, niepolarne
Rozpuszczalniki stosowane w chromatografii adsorpcyjnej
W臋glowodory 鈥 eter naftowy, toluen, benzen,
Pochodne chlorowcowe 鈥 czterochlorek w臋gla, chloroform,
Etery 鈥 eter etylowy,
Alkohole 鈥 etylowy lub metylowy,
Woda,
Zasady organiczne 鈥 pirydyna,
Mieszaniny kwas贸w i zasad z wod膮, alkoholem i pirydyn膮.
Rozpuszczalniki:
Obecno艣膰 wody:
Bezwodne,
Nasycone woda
Obecno艣膰 obcych substancji:
Czyste,
Z domieszk膮 innych substancji.
Szybko艣膰 przep艂ywu rozpuszczalnika
Za szybko
Brak czasu na ustalenie si臋 r贸wnowagi adsorpcja 鈥 desorpcja
Zatarcie si臋 granic czo艂a poszczeg贸lnych sk艂adnik贸w mieszaniny
Za wolno
Substancja o wi臋kszym st臋偶eniu przep艂ywa ze swojego pasma do pasma substancji o mniejszym st臋偶eniu,
Zatarcie si臋 granic czo艂a poszczeg贸lnych sk艂adnik贸w mieszaniny.
Powinowactwo adsorpcyjne jest zale偶ne od:
Budowy i wielko艣ci cz膮steczek adsorbatu,
Liczby i rozmieszczenia wi膮za艅 podw贸jnych w cz膮steczce,
Liczby i rozmieszczenia grup polarnych i niepolarnych w cz膮steczce,
Charakterystyki grup polarnych w cz膮steczce.
REGU艁A:
Im wi臋ksza polarno艣膰 adsorbatu, tym wi臋ksza adsorpcja na polarnym adsorbencie z niepolarnego solwentu.
Im mniejsza polarno艣膰 adsorbatu, tym wi臋ksza adsorpcja na niepolarnym adsorbencie z polarnego solwentu.
Schemat Brockmanna:
REGU艁A: Aktywno艣膰 adsorbentu i solwentu jest taka sama.
Zastosowanie( rozdzia艂):
Barwnik贸w ro艣linnych,
Barwnik贸w 偶贸艂ciowych,
Steroid贸w,
Porfiryn.
Chromatografia Jonowymienna:
Jest to jedna z technik cieczowej chromatografii kolumnowej. Polega ona na wymianie wszystkich zdolnych do wymiany jon贸w jonitu, na inne jony o tym samym 艂adunku, zawarte w roztworze.
Jonity:
S膮 to cia艂a sta艂e nierozpuszczalne w wodzie i najcz臋艣ciej stosowanych rozpuszczalnikach organicznych, kt贸re maj膮 w艂a艣ciwo艣ci wymiany jon贸w. Wyodr臋bnia si臋 w nich matryc臋, grupy funkcyjne oraz przeciwjony. Rodzaj grupy funkcyjnej decyduje o charakterze reakcji wymiany.
W zale偶no艣ci od tego jakie jony wi膮偶e wymieniacz jonowy, wyr贸偶niamy:
Kationity
Anionity
Kationity:
S膮 to wymieniacze jonowe o charakterze kwas贸w b膮d藕 ich soli, wymieniaj膮ce z roztworem kationy. Mo偶na je rozpatrywa膰 jako wielowarto艣ciowe aniony z dodatnio na艂adowanymi przeciwjonami albo jak wielkocz膮steczkowe kwasy lub sole tych kwas贸w.
Anionity:
S膮 to wymieniacze jonowe o charakterze zasad b膮d藕 ich soli, wymieniaj膮ce z roztworem aniony. Stanowi膮 wielowarto艣ciowe kationy z ujemnie na艂adowanymi przeciw jonami lub wielkocz膮steczkowe zasady albo sole tych zasad.
Pojemno艣膰 wymienna:
Jest to ilo艣膰 jon贸w, kt贸ra mo偶e by膰 wymieniona przez jednostk臋 masy lub obj臋to艣ci jonitu. Oznacza si臋 j膮 w molach na 1 kg lub w milimolach na 1 g wymieniacza.
Cykl jonitacyjny:
1 etap:
Pierwszym etapem jest proces sorpcji. Na pocz膮tku wymieniacz zawiera tylko jeden rodzaj jon贸w podlegaj膮cych wymianie ( np. 鈥揝O3鈦籋鈦). Roztw贸r przepuszczany przez kolumn臋 mo偶e zawiera膰 jeden lub kilka jon贸w wymiennych. Po przemyciu kolumny wod膮 jonit zawiera jony wymienione z roztworem i pewn膮 cz臋艣膰 jon贸w uprzednio obecnych w wymieniaczu.
2 etap:
W tym etapie nast臋puje regeneracja jonitu, czyli elucja. Przez kolumn臋 przepuszcza si臋 nadmiar roztworu elektrolitu, kt贸ry zawiera jeden jon wymienny o wi臋kszym powinowactwie do z艂o偶a jonitu, ni偶 jon wprowadzony w procesie sorpcji. Po przemyciu kolumny wod膮 jonit jest gotowy do nast臋pnego cyklu jonitacyjnego.
Czynniki wp艂ywaj膮ce na proces wymiany:
Na przej艣cie jon贸w z roztworu do jonitu i z jonitu do roztworu maj膮 wp艂yw g艂贸wnie:
Budowa wymieniacza
Ilo艣膰 i rodzaj grup funkcyjnych jonitu
Klasyfikacja jonit贸w:
Ze wzgl臋du na natur臋 chemiczn膮 wyr贸偶niamy:
Jonity nieorganiczne
Jonity organiczne
naturalne
P贸艂syntetyczne:
Nale偶膮 do nich wymieniacze jonowe pochodzenia naturalnego poddane pewnym przemianom chemicznym w celu zwi臋kszenia ich zdolno艣ci wymiennej, wprowadzeniu dodatkowych grup funkcyjnych oraz usuni臋ciu z nich substancji przeszkadzaj膮cych w wymianie jonowej. Zaliczamy do nich g艂贸wnie pochodne celulozy ( np. anionit DEAE-celuloz臋).
Syntetyczne:
S膮 to najbardziej warto艣ciowe wymieniacze jonowe ze wzgl臋du na nierozpuszczalno艣膰 w wodzie, a tak偶e w niekt贸rych rozpuszczalnikach organicznych, du偶膮 trwa艂o艣膰 chemiczn膮 i mechaniczn膮, du偶膮 i wybi贸rcz膮 zdolno艣膰 wymienn膮. Stanowi膮 one twarde, bezpostaciowe, nierozpuszczalne 偶ele o usieciowanej porowatej strukturze.
Zalety i wady chromatografii jonowymiennej:
Zalety:
Wysoka rozdzielczo艣膰 i selektywno艣膰
Du偶a pojemno艣膰 kolumny
Mo偶liwo艣膰 stosowania pr贸bek o bardzo niskiej koncentracji separowanych makromoleku艂
Wady:
Konieczno艣膰 stosowania pr贸bek w roztworze o niskiej sile jonowej i dok艂adnie okre艣lonej warto艣ci pH
Rozdzielone moleku艂y wymywane s膮 zwykle w eluencie o wysokiej zawarto艣ci soli, kt贸r膮 trzeba p贸藕niej usun膮膰 innymi technikami
Chromatografia powinowactwa:
:
Chromatografia powinowactwa w wielu procesach biotechnologicznych
Pozwala wyizolowa膰 substancje i uzyska膰 najwy偶szy stopie艅 jej czysto艣ci
Jest szczeg贸lnym przyk艂adem chromatografii adsorpcyjnej
Wykorzystuje zdolno艣膰 do specyficznegon wi膮zania si臋 dw贸ch substancji
Chromatografia powinowactwa mo偶e by膰 r贸wnie偶 z powodzeniem stosowana do oczyszczania preparatu z pewnych substancji np. oczyszczenie preparatu fibrynogenu z fibronektyny i plazminogenu
Chromatografia podzia艂owa jest oparta na podziale solutu (substancji rozpuszczonej) pomi臋dzy dwie nie mieszaj膮ce si臋 ze sob膮 fazy ciek艂e, z kt贸rych jedna jest ruchoma i jest to najcz臋艣ciej rozpuszczalnik organiczny, a druga jest osadzona na porowatym no艣niku (kolumna lub bibu艂a), zazwyczaj jest to woda.
O rozdziale substancji decyduj膮 r贸偶nice w ich rozpuszczalno艣ci w fazie ruchomej i nieruchomej, a tym samym r贸偶nice we wsp贸艂czynnikach podzia艂u tych substancji mi臋dzy dwie nie mieszaj膮ce si臋 ze sob膮 fazy ciek艂e.
Oddzia艂ywanie to ma charakter wi膮zania:
hormon - receptor
enzym - substrat
antygen - przeciwcia艂a
komplementarne odcinki kwas贸w nukleinowych
kwasy nukleinowe 鈥 bia艂ko
Etapy chromatografii powinowactwa:
immobilizacja ligandu 鈥 unieruchomienie ligandu na powierzchni no艣nika
powstanie specyficznego wi膮zania miedzy ligandem i substratem oraz wymycie niespecyficznie zaadsorbowanych cz膮steczek
elucja substancji zwi膮zanej z ligandem
No艣niki w chromatografii powinowactwa:
stosuje si臋 no艣niki standardowe w przypadku filtracji 偶elowej przy czym musza by膰 specyficznie aktywowane
pochodne dekstranu, agarozy, poliakrylamidu
Podzia艂:
Chromatografia kowalencyjna:
Umo偶liwia selekcj臋 substancji z grupami tiolowymi. Miedzy grupami tiolowymi nisnika i substancji tworzy si臋 spontanicznie odwracalne wi膮zanie.
Chromatografia chelatuj膮ca:
No艣nik tworzy odwracalne wi膮zanie z jonami metali. Jony mera tli mog膮 z kolei na swej powierzchni adsorbowa膰 bia艂ka i peptydy. No艣nik zawieraj膮 ligant chelatuj膮cy jony metali.
Prawo podzia艂u solutu:
Prawo Nernsta :
W uk艂adzie utworzonym przez dwie niemieszaj膮ce si臋 ze sob膮 fazy ciek艂e i wsp贸lny dla nich solut, stosunek st臋偶enia tego solutu w fazie 1 (c1) do jego st臋偶enia w fazie 2 (c2) jest w stanie r贸wnowagi wielko艣ci膮 sta艂膮, zale偶n膮 tylko od temperatury i w艂a艣ciwo艣ci substancji tworz膮cych roztwory, a niezale偶n膮 od ilo艣ci substancji rozpuszczonej.
Wsp贸艂czynnik podzia艂u K:
Warto艣膰 wsp贸艂czynnika podzia艂u k nie zale偶y od ilo艣ci substancji rozpuszczonej w przypadku uk艂ad贸w doskona艂ych, do kt贸rych zbli偶aj膮 si臋 roztwory rozcie艅czone.
Stosunek podzia艂u K:
Wyra偶enie st臋偶enie solutu, kt贸ry ulega podzia艂owi nie w molach, a w gramach na jednostk臋 obj臋to艣ci pozwala uwzgl臋dni膰 wszystkie rodzaje cz膮steczek niezale偶nie od stanu ich agregacji. Uzyskana w ten spos贸b warto艣膰 r贸偶ni si臋 od warto艣ci wsp贸艂czynnika podzia艂u i nosi nazw臋 stosunek podzia艂u K.
Stopie艅 rozdzia艂u:
Jest to miara selektywno艣ci rozdzia艂u dw贸ch substancji A i B w danym uk艂adzie:
Rozpuszczalno艣膰:
Rozpuszczalno艣膰 substancji w jednej i drugiej fazie ma decyduj膮cy wp艂yw na stosunek podzia艂u mi臋dzy te dwie fazy. Sprowadza si臋 ona do wzajemnego oddzia艂ywania cz膮steczek solwentu i solutu i zale偶y od ich natury chemicznej, wielko艣ci i budowy.
Rodzaje chromatografii podzia艂owej:
1. chromatografia podzia艂owa kolumnowa
2. chromatografia podzia艂owa bibu艂owa
jednowymiarowa
dwuwymiarowa
ilo艣ciowa
Ch. P. kolumnowa:
- Ogranicza si臋 tylko do tych substancji, kt贸re wykazuj膮 umiarkowan膮 rozpuszczalno艣膰 w wodzie.
- Ma mniejsze znaczenie ni偶 chromatografia podzia艂owa na bibule oraz jonowymienna.
Ch. P. Bibu艂owa:
Zalety chromatografii bibu艂owej:
- prostota techniki, aparatury, sprz臋tu,
- mo偶liwo艣膰 rozdzielania i wykrywania sk艂adnik贸w mieszanin, kt贸rych odseparowanie stosowanymi dotychczas metodami by艂o 偶mudne i zbyt d艂ugotrwa艂e,
- mo偶liwo艣膰 przeprowadzania mikroanaliz.
Chromatografia (podzia艂):
Z uwagi na kierunek migracji fazy ruchomej w bibule:
- jednowymiarow膮,
- dwuwymiarow膮.
Ze wzgl臋du na kszta艂t bibu艂y wyr贸偶nia si臋 chromatografi臋:
- arkuszow膮,
- kr膮偶kow膮,
- paskow膮.
Ch. Bibu艂owa jednowymiarowa:
W zale偶no艣ci od kierunku przep艂ywu rozpuszczalnika przez bibu艂臋 wyr贸偶niamy technik臋:
zst臋puj膮c膮 (sp艂ywow膮),
wst臋puj膮c膮 (wst臋powania kapilarnego),
kr膮偶kow膮.
Technika zast臋puj膮ca:
Polega na zanurzeniu bibu艂y (w postaci pask贸w lub arkusza) w wanience z rozpuszczalnikiem umieszczonej w g贸rnej cz臋艣ci komory. Rozpuszczalnik sp艂ywa w d贸艂 g艂贸wnie dzi臋ki sile ci臋偶ko艣ci i powoduje, 偶e substancje nakroplone n a linii startu rozdzielaj膮 si臋 mi臋dzy faz臋 ruchom膮 i nieruchom膮.
Technika wst臋puj膮ca:
Przeprowadza si臋 j膮 na paskach oraz arkuszach bibu艂y zawieszonej p艂asko lub zwini臋tych w cylinder. Rozpuszczalnik znajduj膮cy si臋 w zbiorniku na dnie komory wznosi si臋 do g贸ry g艂贸wnie na skutek w艂a艣ciwo艣ci kapilarnych bibu艂y. W metodzie tej potrzeba zazwyczaj kr贸tszego czasu na rozwini臋cie chromatogramu. Rozpuszczalnik osi膮ga wysoko艣膰 nie przekraczaj膮c膮 ok. 20 cm. Rozdzielane substancje musza si臋 r贸偶ni膰 do艣膰 znacznie pr臋dko艣ci膮 w臋dr贸wki, 偶eby uleg艂y wyra藕nemu rozdzia艂owi na kr贸tszej drodze.
Technika ta nadaje si臋 szczeg贸lnie do pr贸b orientacyjnych, zw艂aszcza w komorach prob贸wkowych.
Technika kr膮偶kowa:
Pozwala uzyska膰 wyra藕ne i ostre rozdzia艂y w kr贸tkim czasie, bez u偶ycia skomplikowanej aparatury i ze znaczn膮 oszcz臋dno艣ci膮 bibu艂y oraz miejsca.
Na kr膮偶ku bibu艂y nanosi si臋 roztwory badane na obwodzie wsp贸艂艣rodkowego pier艣cienia o niewielkim promieniu. Rozpuszczalnik w臋druje po bibule poziomo w kierunku od艣rodkowym, powoduj膮c rozdzielanie sk艂adnik贸w pod postaci膮 wsp贸艂艣rodkowych pier艣cieni.
Ch. Bibu艂owa dwuwymiarowa:
Polega na poddawaniu mieszaniny substancji kolejnemu dzia艂aniu dw贸ch r贸偶nych system贸w rozpuszczalnik贸w w dwu kierunkach prostopad艂ych:
zst臋puj膮co 鈥 zst臋puj膮cym,
wst臋puj膮co 鈥 wst臋puj膮cym,
zst臋puj膮co 鈥 wst臋puj膮cym,
wst臋puj膮co 鈥 zst臋puj膮cym.
Ch. Bibu艂owa ilo艣ciowa:
Wyr贸偶nia si臋 2 typy ilo艣ciowego oznaczania zawarto艣ci substancji w wywo艂ywanym chromatogramie:
bezpo艣rednie,
przez elucj臋 (proces wymywania za pomoc膮 fazy ruchomej substancji zaabsorbowanej wcze艣niej na fazie sta艂ej).
Wsp贸艂czynnik Rf:
Wsp贸艂czynnik przep艂ywu w chromatografii bibu艂owej wyra偶a stosunek pr臋dko艣ci migracji czo艂a pasma do pr臋dko艣ci w臋dr贸wki czo艂a rozpuszczalnika:
Warto艣膰 Rf jest wielko艣ci膮 sta艂膮 dla danego sk艂adnika, systemu rozpuszczalnika i sta艂ych warunk贸w do艣wiadczenia oraz charakterystyczn膮 dla poszczeg贸lnych substancji.
Zale偶y ona od:
gatunku, czysto艣ci i stopnia uwodnienia bibu艂y,
temperatury,
stanu nasycenia komory i bibu艂y,
ilo艣ci i wieku rozpuszczalnik贸w,
czasu i drogi przep艂ywu,
odleg艂o艣ci punktu startu od powierzchni fazy ruchomej.
Chromatografia cienkowarstwowa:
- U podstaw le偶膮 te same procesy, kt贸re decyduj膮 o pomy艣lnym rozdzieleniu substancji innymi metodami chromatograficznymi.
S膮 to procesy:
odwracalnej adsorpcji fizycznej,
wymiany jonowej,
rozdzia艂u substancji mi臋dzy dwie fazy ciek艂e.
- Najcz臋艣ciej zachodzi kombinacja wszystkich trzech zjawisk, z przewag膮 jednego lub drugiego.
- Po rozpatrzeniu r贸偶nic strukturalnych zwi膮zk贸w wchodz膮cych w sk艂ad badanej mieszaniny mo偶emy dokona膰 w艂a艣ciwego wyboru jednej z wymienionych technik rozdzia艂u.
Adsorbenty (kilka wymog贸w):
nie mog膮 p臋cznie膰 zbyt mocno pod wp艂ywem rozcie艅czonych elektrolit贸w,
nie mog膮 p臋ka膰 w trakcie suszenia,
musz膮 zapewnia膰 wymagane w analizie warunki czu艂o艣ci,
nie powinny poch艂ania膰 promieniowania UV.
Adsorbenty mo偶emy podzieli膰 na organiczne i nieorganiczne.
Je偶eli przyjmiemy warto艣膰 Rf danej substancji odno艣nikowej jako 鈥1鈥 to mo偶emy obliczy膰 RB jako stosunek:
CZYNNIKI WP艁YWAJ膭CE NA POWTARZALNO艢膯 WARTO艢CI Rf DANEJ SUBSTANCJI:
Jako艣膰 oraz spos贸b przygotowania warstwy: dla danej serii do艣wiadcze艅 najlepiej u偶y膰 adsorbentu pochodz膮cego z tej samej serii, grubo艣膰 warstw powinna by膰 taka sama.
Jako艣膰 oraz spos贸b u偶ycia rozpuszczalnika: u偶ywane rozpuszczalniki musz膮 by膰 bardzo czyste, te kt贸re mog膮 podlega膰 zmianom chemicznym nale偶y przygotowywa膰 na 艣wie偶o, nale偶y zwr贸ci膰 uwag臋 na mo偶liwo艣膰 tworzenia estr贸w w uk艂adach zawieraj膮cych alkohol i kwas.
Ilo艣膰 naniesionej substancji.
Techniki ch. Cienkowarstwowej:
chromatografia wst臋puj膮ca,
chromatografia zst臋puj膮ca,
chromatografia poziomowa,
chromatografia jedno 鈥 i dwuwymiarowa,
techniki ilo艣ciowe
Ch. Wst臋puj膮ca:
Przygotowan膮 do rozdzia艂u p艂ytk臋 wstawia si臋 do komory wysyconej parami rozpuszczalnika, zanurzaj膮c ja w uk艂adzie rozwijaj膮cym. D艂ugo艣膰 drogi rozwijania zale偶y od szybko艣ci migrowania substancji.
Ch. Zst臋puj膮ca:
W wanience znajduj膮cej si臋 na g贸rze komory (szczelnie zamkni臋tej i dobrze wysyconej parami rozpuszczalnika) umieszcza si臋 rozpuszczalnik i doprowadza si臋 go do p艂ytki za pomoc膮 paska bibu艂y.
Ch. Pozioma:
Polega na rozwijaniu chromatogramu w pozycji poziomej i nadaje si臋 do rozdzielania substancji wolno migruj膮cych, o zbli偶onych warto艣ciach Rf
Ch. Jeno- i Dwukierunkowa:
Chromatogramy rozwija si臋 jednorazowo w danym uk艂adzie rozpszczalnik贸w. Je艣li r贸偶nice warto艣ci Rf substancji rozdzielanych s膮 nieznaczne, nale偶y zastosowa膰 kilkakrotne rozwijanie.
Wsp贸艂czynnik Rf jest okre艣lany w tej metodzie jako nRf :
Lepsze efekty rozdzia艂u zapewnia te偶 technika stopniowego rozwijania oraz jednowymiarowa technika stref klinowych.
Chromatografie dwuwymiarow膮 stosuje si臋, gdy rozwijanie chromatogramu w jednym kierunku nie daje po偶膮danego efektu.
Techniki ilo艣ciowe:
Por贸wnanie wielko艣ci plam : metoda p贸艂ilo艣ciowa oparta na fakcie, 偶e rozmiar plamy jest proporcjonalny do logarytmu z ilo艣ci naniesionej substancji (w zakresie 1 鈥 30碌g). Plamy por贸wnujemy przerysowuj膮c je na papier milimetrowy i obliczaj膮c ich powierzchnie.
Metoda fotometryczna bezpo艣rednia: polega na przesuni臋ciu wywo艂anego chromatogramu przed okienkiem fotokom贸rki. Na podstawie odczytanych absorbncji i wykre艣lonej krzywej kalibracyjnej odczytujemy na niej ilo艣ci substancji.
Oznaczanie st臋偶enia w eluatach: analogiczna do stosowanej w chromatografii bibu艂owej, najdok艂adniejsza. Zaabsorbowane substancje wymywa si臋 z warstwy za pomoc膮 odpowiednich rozpuszczalnik贸w i oznacza si臋 ich st臋偶enie kolorymetryczne lub spektrofotometryczne. Po zlokalizowaniu plam nale偶y je zeskroba膰 do roztworu eluuj膮cego. Pr贸bk臋 nale偶y odwirowa膰 przed oznaczeniem (zawiesina adsorbentu uniemo偶liwia w艂a艣ciwy pomiar).