Хроматография в химията Schülerlexikon Lernhelfer

Хроматиграфските методи се използват за разделяне на смеси от вещества и за качествен и количествен анализ. Съвременните методи за хроматографски анализ се използват за откриване на най-малки количества вещества в криминалистиката, анализа на околната среда, фармацията и допинг анализа.

Най-важните хроматографски методи са хартиена, тънкослойна, колонна и газова хроматография.

Хомогенни и хетерогенни смеси

# Смесване # смеси # отделно # чисто вещество # смес от вещества

Методи за хроматографско разделяне - общ преглед

Хроматографията е физически процес на разделяне на вещества, при който разделянето се основава на различното разпределение между неподвижна и подвижна фаза, които не се смесват помежду си.

Всички видове хроматография имат общо, че сместа от вещества, които трябва да се анализират, се състои от подвижна (подвижна) фаза, напр. Б. разтворител, се добавя и транспортира до фаза на покой (неподвижна). Поради различните си взаимодействия с подвижната и стационарната фаза, компонентите или преминават във неподвижна фаза, или остават в подвижната фаза. Разделящият ефект се основава на процесите на адсорбция, обмен и разпределение, които си влияят взаимно и различните свойства на материала на аналита.

Полярността на отделните фази и веществата, които се анализират, са от особено значение за адсорбцията на отделните компоненти на аналита върху неподвижната фаза. Полярният аналит е свързан с полярната стационарна фаза много по-силно от неполярния аналит. Така той ще напусне стационарната фаза по-късно от по-неполярните компоненти на сместа от пробата. Полярните стационарни фази съдържат специални структурни елементи като OH групи, върху които се прикрепват полярни частици.

Хроматограмата (фиг. 1) е резултатът от разделянето, който в зависимост от вида на хроматографията се предлага на хартия, тънкослойна плоча или под формата на диаграма, направена от измерени стойности.

Най-важните методи за хроматографски анализ са:

Хартиена хроматография
Тънкослойна хроматография
класическа колонна хроматография (с течна подвижна фаза, течна хроматография - LC)
HPLC (високоефективна течна хроматография или високоефективна течна хроматография)
Газова хроматография

Хартиена хроматография
В този процес на разделяне специалната хроматографска хартия служи като неподвижна фаза, а водата, често смесена с други течности, като течлив агент. Използваните работни техники, напр. Б. Развитието на хроматограмите и т.н. много прилича на тънкослойната хроматография. Това почти напълно замени хартиената хроматография в химическите лаборатории.

Хроматограма на хартия, в която отделните цветни компоненти се транспортират навън на различни разстояния.

Тънкослойна хроматография
Тънкослойната хроматография е хроматографски процес, при който смес от разтворители като подвижна фаза (подвижна фаза) мигрира през сорбент (неподвижна фаза), транспортирайки веществата и смесите, които трябва да бъдат изследвани на различни нива, и ги отделя една от друга.
Стационарната фаза е тънък слой, напр. Б. целулоза, полиамид или силикагел, нанесени върху стъклени, пластмасови или алуминиеви плочи.

Смесите от вещества, които трябва да бъдат изследвани, се нанасят точно на изходна линия в подножието на хроматографската плоча с помощта на капиляри.

Разтворителят (подвижната фаза) се транспортира по тънката неподвижна фаза от капилярни сили. Скоростта на миграция на разтворените вещества е по-бавна, колкото по-силна е адсорбцията върху неподвижната фаза

В резултат на разделянето се получава хроматограма с няколко петна от вещества върху тънкослойната плоча.
Отделните вещества A и B могат да бъдат идентифицирани чрез стойността R f, ако това съответства на референтно вещество. Този коефициент на задържане или задържащ фактор Rf съответства на съотношението между миграционното разстояние на веществото и миграционното разстояние на суперпластификатора. Може да приема стойности само между 0 и 1.

Тъй като стойността на Rf се влияе от повече от 20 параметъра, тя не е подходяща като специфична за веществото константа. Следователно при тънкослойната хроматография винаги трябва да се прилагат референтни вещества за идентифициране на компонентите.
Разделянето е успешно само ако стойностите на R f на веществата, които трябва да се отделят, са достатъчно отдалечени.

Тънкослойната хроматография позволява много смеси от вещества да бъдат отделени за кратко време с малко оборудване. С помощта на UV светлина или подходящи флуоресцентни и спрей реагенти, повечето органични съединения могат не само да бъдат отделени, но и да бъдат видими. Въпреки това, той рядко се използва за количествен анализ, тъй като определянето на дела на компонентите А и В от размера на петна от веществото не е много точно.

Колонна хроматография
При колонна хроматография твърдата неподвижна фаза се запълва в дълга, предимно вертикална тръба, която се нарича колона. Сместа, която трябва да се отдели, се поставя отгоре на колоната и протича през колоната с течната подвижна фаза в резултат на гравитацията или задвижвана от помпа.

В зависимост от диаметъра на колоната, размера на частиците на неподвижната фаза и работното налягане се прави разлика между класическа колонна хроматография и съвременна високоефективна течна хроматография.

При HPLC размерът на частиците на неподвижната фаза е значително по-малък, отколкото при класическата колонна хроматография. Това увеличава наличната площ на неподвижната фаза и значително подобрява ефективността на отделяне на колоната. По този начин можете да използвате HPLC за разделяне на смеси от вещества, където проста колонна хроматография не успее. По-малките частици обаче са толкова плътно опаковани, че подвижната фаза трябва да се изпомпва през колоната със специална помпа. В резултат на това мобилната фаза преминава HPLC колоната по-бързо и анализът се извършва за по-кратко време, отколкото при класическата колонна хроматография (фиг. 3).

Закъснението, с което аналитът преминава разделителното разстояние между инжектор и детектор, се нарича време на задържане. Ако това време е различно за всички компоненти на смес от вещества, тогава разделянето е успешно. Концентрацията на веществата в сместа може дори да се определи от площта на хроматографския сигнал (пик).

С HPLC може да се извърши много прецизен и надежден количествен анализ, който може да се автоматизира и използва за много аналитични цели.
Дори следи от диоксини могат да бъдат открити в пробите на почвата или в храната. Концентрацията на допинг агенти като еритропоетин (EPO) в кръвта на спортистите също се определя с помощта на HPLC.
Методът има и много приложения в анализа на лекарствата. Човек изследва z. Б. стареенето на Aspirin® чрез хроматографски анализ на съотношението на ацетилсалицилова киселина и салицилова киселина.