Chromatografie is een proces waarbij componenten van een mengsel worden gescheiden en geïdentificeerd.
Deze techniek is gebaseerd op de migratie van verbindingen uit het mengsel, die verschillende interacties hebben via twee fasen.
- mobiele fase: fase waarin de te isoleren componenten door een vloeibaar oplosmiddel "lopen", dat vloeibaar of gasvormig kan zijn.
- stationaire fase: vaste fase waarin het te scheiden of te identificeren onderdeel zich op het oppervlak van een ander vloeibaar of vast materiaal zal hechten.
Om chromatografie te begrijpen, moet u twee basisconcepten kennen:
- elutie: is de chromatografische run.
- eluens: het is de mobiele fase, een type oplosmiddel dat een interactie aangaat met de monsters en de scheiding van de componenten bevordert.
Het chromatografische proces bestaat uit het passeren van de mobiele fase over de stationaire fase, in een kolom of op een plaat. De componenten van het mengsel worden dus gescheiden door het verschil in affiniteit tussen de twee fasen.
Elk van de componenten van het mengsel wordt selectief vastgehouden door de stationaire fase, wat resulteert in differentiële migraties van deze componenten.
Chromatografie dient voor stofidentificatie, zuivering van verbindingen en scheiding van componenten uit mengsels.
Met chromatografie is het mogelijk om de inktcomponenten van pennen te scheiden
Kijk hoe je dit experiment doet op: Chemische experimenten
Soorten chromatografie
De soorten chromatografie worden onderverdeeld door de volgende criteria:
Fysische vorm van het chromatografische systeem:
1. Kolomchromatografie
Kolomchromatografie is de oudste chromatografische techniek. Het is een techniek voor het scheiden van componenten tussen twee fasen, vast en vloeibaar, gebaseerd op het vermogen om: adsorptie en oplosbaarheid.
Het proces vindt plaats in een kolom van glas of metaal, meestal met een kraan onderaan. De kolom is gevuld met een geschikt adsorbens dat een oplosmiddelstroom mogelijk maakt.
Kolomchromatografie
Het mengsel wordt vervolgens op de kolom geladen met een minder polair eluens. Er wordt een continue opeenvolging van verschillende eluenten gebruikt om hun polariteit en bijgevolg het draagvermogen van meer polaire stoffen te vergroten.
De verschillende componenten van het mengsel zullen dus met verschillende snelheden bewegen, afhankelijk van hun affiniteit met het adsorbens en het eluens. Dit maakt het scheiden van componenten mogelijk.
2. vlakke chromatografie
Planaire chromatografie omvat papierchromatografie en dunnelaagchromatografie:
- Chromatografie op papier: is een techniek voor vloeistof-vloeistof, waarbij een ervan op een vaste drager wordt bevestigd. Het krijgt deze naam omdat de scheiding en identificatie van de mengselcomponenten plaatsvindt op het oppervlak van een filterpapier, de stationaire fase.
- Dunnelaagchromatografie: is een techniek voor vloeistof-vaste stof, waarbij de vloeibare fase stijgt door een dunne laag adsorbens op een drager, meestal een glasplaat geplaatst in een gesloten container. Bij het stijgen zal het oplosmiddel meer verbindingen slepen die in de stationaire fase minder interactie hebben. Hierdoor zullen de meer geadsorbeerde componenten scheiden.
Chromatografie op papier
Mobiele fase ingezet:
1. Gaschromatografie
Gaschromatografie is een proces waarbij de componenten van het mengsel worden gescheiden door een mobiele gasfase over een oplosmiddel.
Deze methode vindt plaats in een smalle buis, waardoor de componenten van het mengsel in een kolomvormige stroom door een gasstroom gaan, die de mobiele fase vertegenwoordigt. De stationaire fase wordt weergegeven door de buis.
De factoren die de scheiding van de componenten bevorderen zijn: de chemische structuur van de verbinding, de stationaire fase en de kolomtemperatuur.
Gaschromatografie stappen
2. vloeistofchromatografie
Bij vloeistofchromatografie bestaat de stationaire fase uit vaste deeltjes die zijn gerangschikt in een kolom, die wordt doorkruist door de mobiele fase.
Vloeistofchromatografie omvat klassieke vloeistofchromatografie en hogedrukvloeistofchromatografie:
- Klassieke vloeistofchromatografie: de kolom wordt meestal maar één keer gevuld, omdat een deel van het monster meestal onomkeerbaar adsorbeert.
- Hoge prestatie vloeistofchromatografie: is een techniek die hogedrukpompen gebruikt om de mobiele fase te elueren. Hierdoor kan de mobiele fase met een redelijke snelheid door de kolom migreren. Zo kunt u in korte tijd meerdere monsters analyseren. Het heeft echter specifieke apparatuur nodig.
Vloeistofchromatografiestappen
3. Superkritische chromatografie
Superkritische chromatografie wordt gekenmerkt door het gebruik van een damp onder druk in de mobiele fase, boven de kritische temperatuur.
Het meest gebruikte superkritische eluens is de kooldioxide.
Stationaire fase gebruikt:
Afhankelijk van de gebruikte stationaire fase kan chromatografie vloeibaar of gasvormig zijn:
- vloeibare stationaire fase: de vloeistof wordt geadsorbeerd op een vaste drager of erop geïmmobiliseerd.
- Solide stationaire fase: wanneer de vaste fase een vaste stof is.
Lees ook:
- Scheiding van mengsels
- Homogene en heterogene mengsels
- Opgeloste en oplosmiddel
- chemische oplossingen
- oplosbaarheid
