Základný princíp chromatografie v chémii Schülerlexikon Lernhelfer
Chromatografia je fyzikálny separačný proces, pri ktorom je separácia látok založená na rozdielnych interakciách látok, ktoré sa majú separovať, medzi stacionárnou a mobilnou fázou, ktoré sú navzájom nemiešateľné. Na kvalitatívnu a kvantitatívnu analýzu sa používajú metódy chromatografickej analýzy.
Pri chromatografii sa vzorka vloží do prietoku nosiča (plyn, kvapalina), takzvanej mobilnej fázy, a potom sa spolu s ňou prenesie cez separačnú fázu (takzvaná stacionárna fáza). Separačnú fázu je možné nanášať ako plochú vrstvu (PC, TLC) alebo je umiestnená v kolóne (skúmavke), napríklad pri GC, IC alebo HPLC.
Rozdelenie analytu (A) medzi mobilnú a stacionárnu fázu
Najdôležitejšie metódy chromatografickej analýzy sú:
- Papierová chromatografia
- Chromatografia na tenkej vrstve (TLC)
- klasická stĺpcová chromatografia (s kvapalnou mobilnou fázou, LC)
- HPLC (vysokoúčinná kvapalinová chromatografia)
- Iónová chromatografia (IC) ako špeciálna forma HPLC
- Plynová chromatografia (GC)
Rôzne typy chromatografie sú často klasifikované podľa typu mobilnej a stacionárnej fázy (obr. 2).
Kvôli rôznym stupňom interakcie medzi jednotlivými zložkami vzorky a stacionárnou fázou priľnú k separačnej fáze rôzne dlho, a môžu sa preto prenášať spolu s mobilnou fázou rôznymi rýchlosťami. Týmto spôsobom sú navzájom oddelené.
Chromatogram ako výsledok separácie môže mať formu látkových škvŕn na stacionárnej fáze, ako napríklad pri papierovej a tenkovrstvovej chromatografii. Ďalšia forma chromatogramu sa získa s variantmi stĺpcovej chromatografie ako diagramom čas-signál. Tú dodáva detektor, ktorý registruje separované látky, keď opúšťajú separačnú fázu.
Čas, ktorý látka musí prejsť separačnou vzdialenosťou, sa nazýva retenčný čas (retenčný čas). Retenčný čas látky závisí od mnohých parametrov. Zložky vo vzorke možno identifikovať chromatografiou testovaných látok za rovnakých podmienok a porovnaním retenčných časov.
Separačný efekt môže byť založený na rôznych účinkoch (napr. Adsorpcia, distribúcia alebo iónová interakcia). Najmä pri chromatografii na tenkej vrstve sa používajú rôzne sily adsorpčných väzieb (adsorpčná chromatografia).
Pri plynovej chromatografii a HPLC sa zvyčajne používa rozdielna distribúcia zložiek medzi prúdom mobilného nosného plynu a stacionárnou separačnou fázou, ktorá je vo forme tenkého kvapalného filmu (rozdeľovacia chromatografia). Meradlom sily väzby analytov na separačnú fázu je distribučný koeficient K v (obr. 1).
Distribučný koeficient K v alebo distribučná veta
sformuloval W. NERNST (1864-1941). Striktne povedané, týka sa to iba ideálne zriedených roztokov.
Pri iónovej chromatografii sa používajú rozdiely v sile iónových interakcií. Tieto procesy sa často vyskytujú súčasne, takže je ťažké jasne oddeliť.
Chromatografické separačné procesy sa používajú na kvalitatívnu a kvantitatívnu analýzu vo forenznej, environmentálnej, farmaceutickej a potravinovej analýze.
Ďalšie informácie o jednotlivých metódach nájdete v ďalších článkoch.