Основний принцип хроматографії в хімії Schülerlexikon Lernhelfer
Хроматографія - це фізичний процес розділення, при якому поділ речовин базується на різних взаємодіях речовин, що розділяються між нерухомою та рухомою фазами, які не змішуються між собою. Методи хроматографічного аналізу використовуються для якісного та кількісного аналізу.
При хроматографії зразок вводиться в потік носія (газ, рідина), так звану рухому фазу, а потім переноситься разом з нею за фазу поділу (так звану нерухому фазу). Фаза поділу може бути застосована у вигляді плоского шару (ПК, ТШХ) або вона розташована в колонці (трубці), як у ГХ, ІС або ВЕРХ.
Розподіл аналіту (А) між рухомою та нерухомою фазою
Найважливішими методами хроматографічного аналізу є:
- Паперова хроматографія
- Тонкошарова хроматографія (ТШХ)
- класична колонкова хроматографія (з рідкою рухомою фазою, РХ)
- ВЕРХ (високоефективна рідинна хроматографія)
- Іонна хроматографія (ІС) як особлива форма ВЕРХ
- Газова хроматографія (ГХ)
Різні типи хроматографії часто класифікуються за типом рухомої та нерухомої фази (рис. 2).
Через різну ступінь взаємодії окремих компонентів зразка зі стаціонарною фазою вони притримуються фази поділу протягом різного періоду часу, і тому їх можна переносити разом із рухомою фазою з різною швидкістю. Таким чином вони відокремлюються один від одного.
Хроматограма в результаті поділу може бути у вигляді плям речовини на нерухомій фазі, як у паперовій та тонкошаровій хроматографії. Інша форма хроматограми отримана з варіантами колонкової хроматографії як діаграма часу-сигналу. Це забезпечується детектором, який реєструє відокремлені речовини при виході з фази поділу.
Час, який речовина повинна пройти через відстань відокремлення, відомий як час утримання (час утримання). Час утримання речовини залежить від багатьох параметрів. Компоненти у зразку можна ідентифікувати хроматографією досліджуваних речовин за однакових умов та порівнянням часу утримування.
Розділюючий ефект може базуватися на різних ефектах (наприклад, адсорбції, розподілі або іонній взаємодії). Різні міцності адсорбційних зв'язків (адсорбційна хроматографія) особливо використовуються в тонкошаровій хроматографії.
У газовій хроматографії та ВЕРХ зазвичай використовують різний розподіл компонентів між рухомим потоком газу-носія та стаціонарною фазою поділу, яка має форму тонкої рідкої плівки (розділова хроматографія). Мірою міцності зв'язування аналітів з фазою поділу є коефіцієнт розподілу K v (рис. 1).
Коефіцієнт розподілу K v або теорема розподілу
було сформульовано В. НЕРНСТОМ (1864-1941). Строго кажучи, це стосується лише ідеально розведених розчинів.
Різниця в силі іонних взаємодій використовується в іонній хроматографії. Часто ці процеси відбуваються одночасно, так що чітке розділення утруднене.
Хроматографічні процеси поділу використовуються для якісного та кількісного аналізу в кримінології, екологічному аналізі, аналізі наркотиків та харчових продуктів.
Додаткову інформацію про окремі методи можна знайти в інших статтях.