WYKŁAD 2

Chromatografia- fizykochemiczna metoda rozdzielania składników jednorodnych mieszanin w wyniku ich różnego podziału między fazę ruchomą i nieruchomą układu chromatograficznego.

Rozdzielenie składników mieszaniny jest funkcją efektów termodynamicznych i kinetycznych w układzie chromatograficznym.

Fazą ruchomą może być gaz, ciesz lub płyn w stanie nadkrytycznym, a fazą nieruchomą (stacjonarną) ciało stałe lub ciecz.

W procesie rozdzielania chromatograficznego decydującą rolę odgrywa oddziaływanie między rozdzielanymi składnikami mieszaniny, fazą stacjonarną i ruchomą.

Udział fazy stacjonarnej w procesie rozdzielania:

• mały- gdy fazą ruchomą jest gaz

• duży- gdy fazą ruchomą jest ciecz lub płyn w stanie nadkrytycznym

Podział metod chromatograficznych

Metody chromatograficzne klasyfikuje się według następujących kryteriów:

• geometrii układu

• rodzaju fazy stacjonarnej

• rodzaju fazy ruchomej

Podział ze względu na rodzaj fazy ruchomej:

• chromatografia gazowa- fazą ruchomą jest gaz

• chromatografia cieczowa- fazą ruchomą jest ciecz

• chromatografia nadkrytyczna- fazą ruchomą jest płyn w stanie nadkrytycznym

Podział ze względu na rodzaj fazy stacjonarnej:

• chromatografia adsorpcyjna- fazą stacjonarną jest ciało stałe ( adsorbent)

• chromatografia podziałowa- fazą stacjonarną jest ciecz naniesiona na nośnik

Podział ze względu na geometrię układu ( tylko w chromatografii cieczowej ):

• chromatografia kolumnowa- faza stacjonarna znajduje się w rurce zwanej kolumną

• chromatografia planarna- faza stacjonarna umieszczona jest na płaszczyźnie

Idea rozdziału chromatograficznego

Mieszaninę składającą się z dwóch składników głównych i jednego ubocznego wprowadzono do fazy ruchomej w czasie, który przyjęto za zerowy i od którego rozpoczął się proces rozdzielania składników. Składniki te w różny sposób oddziałują z fazą ruchomą i nieruchomą.

Podział substancji pomiędzy dwie fazy opisuje współczynnik podziału K_D definiowany jako stosunek masy substancji w równych objętościach fazy ruchomej i stacjonarnej.

K_D =
₌

K_D jest stałą równowagi, która zależy od:

• badanej substancji

• fazy ciekłej

• temperatury

Rozdzielenie składników mieszaniny jest możliwe tylko wtedy gdy ich stałe podziału różnią się między sobą. Zatem aby rozdzielić wszystkie składniki mieszaniny chromatografista musi tak dobrać warunki chromatografowania aby stosunki podziału tych składników były różne.

Pod pojęciem warunków rozdziału rozumiemy:

• rodzaj fazy stacjonarnej

• rodzaj fazy ruchomej

• prędkość przepływu fazy ruchomej

• temperaturę

W przypadku chromatografii kolumnowej należy wziąć pod uwagę rodzaj i długość kolumny a w przypadku chromatografii cienkowarstwowej rodzaj i wielkość płytki oraz sposób rozwijania chromatogramów.

Parametry retencyjne

Czas retencji- jest to czas przebywania substancji chromatografowanej w kolumnie, czyli czas od momentu jej zadozowania do kolumny do momentu zarejestrowania maksimum piku odpowiadającego tej substancji. Nazywany jest także niepoprawionym lub całkowitym czasem retencji.

Całkowity czas retencji jest sumą czasu w którym substancja oddziałuje z wypełnieniem kolumny i czasu potrzebnego do przejścia tej substancji od dozownika do detektora gdyby takiego oddziaływania nie było.

Czas retencji substancji nie zatrzymywanej lub czas martwy to czas przebywania w kolumnie substancji nieoddziałującej z wypełnieniem kolumny od momentu zadozowania tej substancji do momentu pojawienia się maksimum jej piku.

---