Was ist Chromatographie?
Die Chromatographie leitet sich von den griechischen Begriffen "chromo = color & gram = bands" ab.
Wie der Name schon sagt, bilden sich bei der Chromatographie farbige Banden.
Diese Banden zeigen verschiedene Komponenten in der Probe an.
In den Anfangsstadien wurde es als Säulenchromatographie zur Trennung von Gemischen entwickelt.
In einer langen vertikalen Säule ließ man die Probe zusammen mit einer mobilen Phase durch eine feste stationäre Phase wie Sand sickern.
Es gab also Banden von getrennten Verbindungen in verschiedenen Höhen oder Längen der Säule, die als farbige Banden erschienen.
Ein weiterer Durchgang der mobilen Phase durch die Säule führt zu einem Austreten der Komponenten aus dem Säulenboden in verschiedene Becher, die für jedes Band aufbewahrt werden.
Mit dem Anstieg weiterer Anforderungen in der Analytik wird das abgetrennte Gemischmolekül mit Hilfe von Detektoren identifiziert.
Chromatographie-Definition:
"Die Chromatographie ist eine analytische Technik, bei der ein zu testendes Probengemisch in verschiedene Komponenten getrennt wird."
Dies ist sowohl eine qualitative als auch eine quantitative Methode. Die Probe wird unter dem Einfluss einer mobilen Phase (sich bewegende Phase) über eine stationäre Phase getrennt.
Diese getrennten Komponenten werden später identifiziert und auch quantifiziert.
Die Chromatographie basiert auf dem Prinzip der Trennung von Verbindungen in verschiedene Banden (Farbdiagramme) und der Identifizierung dieser Banden.
Die bevorzugte Trennung erfolgt aufgrund der unterschiedlichen Affinitäten der Verbindungen zur stationären und mobilen Phase. Nach der Trennung der Verbindungen werden sie durch geeignete Nachweismethoden identifiziert.
Die Unterschiede in den Affinitäten entstehen aufgrund des relativen Adsorptions- oder Verteilungskoeffizienten zwischen den Komponenten zu beiden Phasen.
Die Adsorption variiert aufgrund der Polarität der Komponenten zur stationären Phase. Wenn sowohl die stationäre Phase als auch die Komponenten in der Probe polar sind, ist die Bewegungsrate für die polare Komponente langsam und wird daher als letztes aus der Säule ausgetrennt. In ähnlicher Weise tritt, wenn sowohl die stationäre Phase als auch die Komponente in der Probe unpolar sind, die unpolare Komponente zuletzt aufgrund der langsamen Laufgeschwindigkeit in der Säule unter dem Einfluss der mobilen Phase aus. Die stationäre Phase und die mobile Phase sind also immer entgegengesetzt. Dh wenn die stationäre Phase polar ist, ist die verwendete mobile Phase unpolar und umgekehrt.
Bsp .: In einer Probe einer Mischung aus Lipiden und Proteinen. Lipide sind unpolar und Proteine sind polarer Natur. Angenommen, Sand, der polar ist, wird als stationäre Phase verwendet, und nicht-wässrige Lösungsmittel wie Hexan oder Aceton, die unpolarer Natur sind, werden als mobile Phase verwendet. Während der Trennung treten Lipide zuerst aus der Säule aus, während Proteine später aufgrund ihrer höheren Adsorption an der stationären Sandphase austreten.
Die Verteilung variiert aufgrund der Löslichkeit der Komponenten in verschiedenen Flüssigkeiten. Hier müssen also sowohl die mobile Phase als auch die stationäre Phase Flüssigkeiten sein. Die Flüssigkeit der stationären Phase liegt in Form einer dünnen Filmschicht auf einem harten Hintergrund in der Säule vor. Wenn also eine Probenmischung Komponenten mit unterschiedlichen Löslichkeiten in verschiedenen Flüssigkeiten gleicher Art aufweist, dh entweder polar oder unpolar, werden sie auf der Grundlage ihres dazwischenliegenden Verteilungskoeffizienten in zwei flüssige Phasen, dh mobile Phase und stationäre Phase, getrennt zwei flüssigkeit
Bsp .: Jod zwischen Wasser und Trichlormethan. Obwohl Jod in beiden löslich ist, ist es unpolarer Natur und daher in Trichlormethan löslicher als in Wasser. Das meiste Jod scheidet sich also darin ab und eine kleine Menge bleibt im Wasser.
Es gibt verschiedene Techniken in der Chromatographie. Einzelheiten finden Sie unter Chromatographietypen. Zu den allgemeinen technischen Anforderungen für alle Typen gehören jedoch:
1. Stationäre Phase : Die stationäre Phase bleibt bewegungslos und lässt die Probe darüber laufen. Diese verwendete Phase kann fest oder flüssig sein. Wenn es sich um eine feste stationäre Phase handelt, sollten die Partikel eine einheitliche Größe und Form haben. Darüber hinaus sollte ihre Form vorzugsweise kugelförmig sein. Wenn eine Flüssigkeit als stationäre Phase verwendet wird, wird die Flüssigkeit als gleichmäßige Schicht auf dem festen Hintergrund verteilt. Die Chromatographiesäulen beherbergen die stationären Phasen bei allen Chromatographietypen mit Ausnahme der Papier- und Dünnschichtchromatographie, da sie keine Säule haben.
2. Die mobile Phase : Dies ist die Chromatographieflüssigkeit , die die Bewegung der Probe über die stationäre Phase unterstützt. Die verwendete mobile Phase ist eine Flüssigkeit oder ein Gas und sollte frei von Partikeln und anderen Verunreinigungen sein. Technisch sollte die mobile Phase eine entgegengesetzte Polarität zu der des Materials der stationären Phase aufweisen. Dh wenn die stationäre Phase polarer Natur ist, muss die mobile Phase unpolar sein und umgekehrt. In der Normalphasenchromatographie ist die mobile Phase unpolarer Natur, während in der Umkehrphase die mobile Phase polarer Natur ist.
3. Durchflussrate : Die Durchflussrate der mobilen Phase über die stationäre Phase wird immer konstant gehalten. Es sollte über die gesamte Versuchsdauer gleichmäßig sein, um zuverlässige Ergebnisse zu erzielen. Die hohe Rate hilft bei einer schnelleren Trennung, aber die Band kann sehr eng sein. Wenn die Flussrate langsam ist, ist dies zeitaufwendig und erfordert auch eine mobilere Phase.
4. Temperatur : Die Temperatur der Versuchskammer oder des Chromatographielabors wird gleichmäßig gehalten. Eine Änderung der Temperatur kann die Durchflussrate, den Zustand der mobilen Phase und auch die Detektoreffizienz ändern.
5. Behandlung der Probe: Manchmal müssen Proben behandelt werden, um eine bessere Trennung oder Detektion durch den Detektor zu erreichen. In solchen Fällen wird die Probe vor oder nach dem Trennvorgang chemisch verändert. Dies wird als Vorspalten- oder Nachspaltenableitung bezeichnet. Dies wird insbesondere in der Gaschromatographie für einige Lösungsmittel beobachtet.
6. Andere Techniken wie aufsteigender, absteigender und radialer Entwicklungsmodus von Chromatogrammen werden befolgt.
7. Die in der Analyse verwendete Testprobe oder Standardprobe wird mit dem Lösungsmittel, vorzugsweise der mobilen Phase, angefeuchtet und sollte weich, pulverförmig oder homogen oder breiig, aber nicht hart sein.
8. Die präparative oder analytische Technik wird angewendet. Bei präparativer HPLC ist die Probenmenge größer und es wird angestrebt, die reine Verbindung zu erhalten. Während in der analytischen Technik Proben nur zur Identifizierung der Probe und auch zur Bestimmung ihrer Menge analysiert.
Siehe auch den Unterschied zwischen Chromatographie und Elektrophorese
Die Chromatographie ist eine der in vielen Branchen weit verbreiteten Analysetechniken.
