Metody chromatograficzne
Zastosowanie:
- rozdzielanie mieszanin chromatografia
- oczyszczanie preparatywna
- analiza ilościowa
- identyfikacja
Chromatografia preparatywna - istotna jest czystość oraz ilość związku otrzymywanego w jednostce czasu
Chromatografia analityczna - istotny jest rozdział oraz analiza ilościowa i jakościowa
Podstawy teoretyczne
Definicja chromatografii
Chromatografia to metody rozdziału mieszanin jednorodnych, na skutek różnic w podziale poszczególnych składników mieszaniny pomiędzy dwie nie mieszające się fazy:
stacjonarną (nieruchomą) układ
składnik chromatograficzny
ruchomą
Różnice w podziale są konsekwencją różnego powinowactwa składników mieszaniny do fazy stacjonarnej oraz ruchomej (niekowalencyjnych oddziaływań z faza stacjonarną oraz ruchomą):
składnik o większym powinowactwie do fazy stacjonarnej jest bardziej zatrzymywany w stosunku do składnika o większym powinowactwie do fazy ruchomej, szybciej migrującego przez układ chromatograficzny
różne powinowactwo chemiczne składników jest konsekwencją niekowalencyjnych oddziaływąń cząsteczkowych w układzie chro-matograficznym: van der Waals'a (polarne, niepolarne, dyspersyjne lub hydrofobowe - w chromatografii z odwróconymi fazami), elektrostatyczne - w chromatografii jonowymiennej, oddziaływania typu wiązania wodorowego
Ekstrakcja a chromatografia podziałowa:
Faza ruchoma (ciecz, gaz) spełnia rolę środka transportującego dla
składników mieszaniny
Dla chromatografii charakterystyczne jest wielokrotne powtarzanie się
procesu podziału składników w układzie chromatograficznym - co daje
bardzo dobry efekt rozdzielczy
Faza stacjonarna - sorbent: adsorbent, żywica jonowymienna, ciecz związana siłami adhezji z ciałem stałym (nośnikiem)
Faza ruchoma: ciecz, gaz
Terminologia
Faza ruchoma - rozpuszcalnik, eluent
Faza ruchoma wraz ze składnikiem opuszczającym układ chromarograficzny - eluat
Proces rozdzielania (wymywania składników z układu chromatograficznego) - elucja
Klasyfikacja metod chromatograficznych
ze względu na rodzaj fazy ruchomej
rodzaj fazy ruchomej |
typ chromatografii |
ciecz |
cieczowa |
gaz |
gazowa |
ze względu na rodzaj fazy ruchomej oraz stacjonarnej
faza stacjonarna |
faza ruchoma |
typ chromatografii |
ciało stałe (adsorbent) |
ciecz |
cieczowa - adsorpcyjna LSC |
j.w. |
gaz |
gazowa - adsorpcyjna GSC |
ciecz (na nośniku) |
ciecz |
cieczowa - podziałowa LLC |
j.w. |
gaz |
gazowa - podziałowa GLC |
ze względu na rodzaj sił powinowactwa składników mieszaniny do fazy stacjonarnej/ruchomej oraz mechanizm rozdziału:
- chromatografia adsorpcyjna (GSC, LSC): niekowalencyjne
oddziaływania Van-der-Vaalsa, wiązania wodorowe; rozdział na
skutek różnic we współczynnikach adsorpcji
- chromatografia podziałowa(LLC, GLC): j.w; rozdział na skutek
różnic we współczynnikach podziału
- chromatografia jonowymienna (IEC): niekowalencyjne
oddziaływania elektrostatyczne; rozdział na skutek różnic w stałej
wymiany jonowej (pH, moc jonowa)
- chromatografia żelowa (GPC, SEC): faza stacjonarna o kontrolowa-
nych rozmiarach porów (np. żel); rozdział na skutek różnic w
rozmiarach cząstek (oraz oddziaływań dyspersyjnych)
chromatografia powinowactwa: wykorzystuje specyficzne oddzia-
ływania kowalencyjnie związanej z fazą stacjonarną biomolekuły (np. przeciwciała) z określoną substancją w mieszaninie (białkiem). Spośród rozdzielanej mieszaniny białek, tylko jedno wiąże się z przeciwciałem (w fazie stacjonarnej) i jest zatrzymywane w kolumnie. Wyizolowanie z fazy stacjonarnej - przez zmianę pH lub siły jonowej
ze względu na technikę rozdzielania
chromatografia kolumnowa (cieczowa, gazowa, adsorpcyjna, podziałowa, jonowymienna, żelowa)
cienkowarstwowa (cieczowa, adsorpcyjna)
bibułowa (cieczowa, podziałowa)
ze względu na technikę wymywania wymywania
chromatografia izokratyczna
(faza ruchoma o stałej mocy elucyjnej, np. o stałym składzie składnika polarnego do niepolarnego, pH)
chromatografia gradientowa (gradient składu fazy ruchomej, gradient pH, gradient temperatury
elucja izokratycza elucja gradientowa
A B C
u X Y Z
X t t
S A B C
Y
Z
t