Chromatografia
Chromatografia jest techniką analityczną i preparatywną wykorzystującą rozdzielanie mieszanin substancji na poszczególne składniki, bądź ich grupy (frakcje), dzięki różnicom w zachowaniu się tych składników w układzie dwóch faz, w których jedna nie zmienia swego położenia (faza nieruchoma, stacjonarna), druga zaś porusza się względem pierwszej w określonym kierunku (faza ruchoma, roztwór rozwijający).
Podział chromatografii
zależnie od
dominującego mechanizmu procesu rozdziału:
a. adsorpcyjna - gdy
fazą ruchomą
jest ciecz lub gaz, a nieruchomą ciało stałe o właściwościach
adsorbujących i
odpowiednim rozdrobnieniu (np. żel krzemionkowy, tlenek glinowy, węgiel
aktywny
itp.). Rozdział jest powodowany różnicami współczynników adsorpcji.
b. podziałowa - gdy
fazą ruchomą
jest ciecz lub gaz, a stacjonarną ciecz zatrzymana na odpowiednim
nośniku
(bibuła, ziemia okrzemkowa, kulki szklane itp.). Rozdział jest wynikiem
różnic
współczynników podziału.
c. jonowymienna - gdy
fazą
ruchomą jest ciecz, a stacjonarną wymieniacz jonowy. Rozdział zależy od
różnic
w sile wiązania składników przez wymieniacz.
d. żelowa - gdy fazą ruchomą jest ciecz, a nieruchomą granulowany, jednorodny spęczniały żel. Rozdział jest powodowany różnicami w zdolnościach dyfundowania do cząsteczek żelu, a więc różnicami w wielkości cząsteczek składników.
Podział chromatografii w
zależności od
sposobu przeprowadzania rozdziału:
a) bibułowa (PC) której fazą nieruchomą jest odpowiednio przygotowana (np. zaimpregnowana ) specjalna bibuła chromatograficzna pocięta na arkusze, paski lub krążki. W pobliżu krawędzi arkusza bądź paska lub środka krążka nanosi się na tzw. punkt startowy (krople badanego roztworu), a następnie powoduje się przepływ fazy ruchomej, co prowadzi do rozdzielenia składników mieszaniny (tzw. rozwijanie chromatogramu). Proces odbywa się w odpowiednim szczelnym naczyniu tzw. komorze chromatograficznej. Po zakończeniu rozwijania otrzymuje się plamy (lub pasma) chromatograficzne poszczególnych składników (lub frakcji), które uwidacznia się, np. przez przeprowadzenie reakcji barwnych (tzw. wywoływanie chromatogramu), obserwację w świetle nadfioletowym itp. Przez porównanie z analogicznie wykonanym chromatogramem mieszaniny substancji wzorcowych identyfikuje się poszczególne składniki, a przez porównanie wielkości intensywności plam uzyskuje się wyniki ilościowe.
b.
cienkowarstwowa(TLC) - w
której fazę nieruchomą nanosi się w postaci cienkiej równomiernej
warstewki na
płytkę szklaną, arkusik folii aluminiowej czy tworzywa sztucznego.
Dalsze
postępowanie jest podobne jak w chromatografii bibułowej
c. kolumnowa -
kolumnę
(najczęściej szklaną) wypełnia się fazą nieruchomą (adsorbentem,
nośnikiem
nasyconym ciekłą fazą nieruchomą, jonitem, granulowanym żelem) i na jej
szczyt wprowadza
badany roztwór, a następnie fazę ruchomą (eluent). Zachodzi
rozdzielanie
składników, które bądź pozostają w kolumnie (tworząc oddzielne pasma)
lub są
kolejno wymywane (elucja). W poszczególnych porcjach wycieku (eluatu)
przeprowadza się oznaczenia rozdzielanych składników, np. przez
miareczkowanie,
pomiar refrakcji itd.
d. gazowa - w której
fazą ruchomą
jest gaz, a faza nieruchoma jest umieszczona w kolumnie. Próbkę (gaz,
ciecz)
wstrzykuje się przed kolumną do strumienia przepływającego z określoną
prędkością i pod określonym ciśnieniem gazu nośnego. Za kolumną
znajduje się
detektor czuły na zmiany składu gazu, którego sygnały są zapisywane w
postaci
chromatogramu. Chromatografię gazową wykonuje się w chromatografach
gazowych
wyposażonych w urządzenia sterujące przepływem gazów, temperaturą
pracy,
różnego typu detektory itp. W ustalonych warunkach pracy czas wyjścia
składnika
z kolumny umożliwia jego identyfikację, a powierzchnia piku jest
proporcjonalna
do jego zawartości. Chromatografia gazowa jest stosowana powszechnie do
celów
analitycznych (chromatografia gazowa analityczna); do otrzymywania
czystych
substancji (chromatografia gazowa preparatywna) oraz w badaniach
fizykochemicznych.
e. cieczowa - w
której fazą
ruchomą jest ciecz przepływająca przez kolumnę sposób ciągły i pod
ciśnieniem
do kilkudziesięciu MPa. Wykonuje się ją w chromatografach cieczowych
działających podobnie jak chromatograf gazowy. Oznaczenie całkowitego
stężenia
soli stanowi ważną dziedzinę zastosowania metody jonitowej. Roztwór
analizowany
przepuszcza się przez kolumnę kationitową i po przemyciu wodą
destylowaną
otrzymany roztwór miareczkuje się mianowanym roztworem ługu sodowego.
Ponieważ
w roztworze oznaczanym mogą znajdować się kwasy należy uwzględnić to
podczas
wykonywania analizy. W celu oznaczenia całkowitej zawartości soli w
roztworze
za pomocą miareczkowania uwolnionego kwasu, należy odjąć od wartości
otrzymanej
z miareczkowania wycieku tę ilość kwasu, która istnieje w roztworze
pierwotnym
(H2SO4 ,H2CO3 ,H3PO4 ) lub w analizie zamienić różne sole w chlorki,
przed
przystąpieniem do oznaczania poprzez gotowanie próbki z kwasem solnym
(ok. 30
minut).
Wiadomości ogólne: dotyczące
chromatografii bibułowej i cienkowarstwowej
Podstawą działania
chromatografii
bibułowej (PC) jest podział substancji rozdzielanych miedzy fazę
nieruchomą,
którą stanowi woda unieruchomiona przez celulozę dzięki jej
higroskopijności,
oraz fazę ruchomą rozpuszczalnik organiczny lub mieszaninę
rozpuszczalników,
często nawet z wodą, wędrujące po bibule dzięki siłom kapilarnym.
Celuloza
stanowiąca nośnik dla fazy stacjonarnej (wody) ma niewielkie
właściwości
adsorpcyjne i prawie nie zniekształca przebiegu rozdzielania opartego
na
podziale substancji między wodę a wędrujący rozpuszczalnik. Jeżeli
współczynniki
podziału substancji naniesionych na bibułę są różne, to w trakcie
wędrówki po
bibule następuje ich rozdzielenie
Chromatografia
cienkowarstwowa
(TLC) jest również odmianą chromatografii podziałowej. Fazę nieruchomą
stanowi
woda zatrzymana w cienkiej warstwie sorbenta typu krzemionki lub tlenku
glinu,
naniesionej na płytkę szklaną. Fazą ruchomą jest rozpuszczalnik
wędrujący przez
tę warstewkę na zasadzie sił kapilarnych. Substancje rozdzielane,
naniesione na
płytkę, po której następnie posuwa się rozpuszczalnik, rozdzielają się
na
zasadzie podziału między fazę nieruchomą na sorbencie a fazę
rozpuszczalnika.
Gdy ich współczynniki podziału są różne, następuje rozdzielenie.
Wielkością
charakteryzującą substancję w określonym układzie chromatografii
bibułowej lub
chromatografii cienkowarstwowej jest wielkość Rf (współczynnik
retencji)
zdefiniowana jako stosunek drogi, którą od punktu startowego na bibule
lub
płytce przebyła dana substancja Ds do drogi, którą w tym samym czasie
przebył
rozpuszczalnik (Dr):
Rf
= Ds/Dr
Czasami stosuje się
również
wielkość Rs, definiowaną jako stosunek drogi, którą od punktu
startowego na
bibule lub płytce przebyła substancja, (Ds), do drogi, którą w tym
samym czasie
przebyła wybrana przez nas substancja wzorcowa, (Dw)
Rs
= Ds/Dw
W przypadku wielkości
Rs, podaje
się zawsze nazwę wzorca, np. glicyna. Zarówno Rf jak i Rs są
wielkościami,
które charakteryzują liczbowo substancje w danym określonym układzie.
Nie są to
wielkości dobrze powtarzalne.
Zależą, bowiem bardzo od drobnych nawet różnic w sposobie wykonania chromatogramu, stąd mimo opublikowania wielkiej liczby danych na ten temat nie jest wskazane identyfikowanie danej substancji na podstawie jej literaturowej wartości Rf bez próby porównawczej ze znaną substancją wzorcową.
Technika wykonania i aparatura
Przebieg wykonania chromatogramu PC lub TLC jest następujący. Na pasek bibuły chromatograficznej lub płytkę TLC nanosi się z brzegu niewielką ilość roztworu badanej mieszaniny i czeka się, aż plamka wyschnie. Następnie bibułę lub płytkę umieszcza się w komorze chromatograficznej i zanurza skraj bibuły lub płytki w rozpuszczalniku. Rozpuszczalnik wędruje do góry bibuły względnie płytki. Kiedy osiągnie drugi koniec, wyjmuje się bibułę (płytkę) z komory i suszy. Jeżeli substancje są barwne, obserwuje się od razu rozdzielone plamki poszczególnych substancji. Plamy substancji fluoryzujących można obserwować po naświetleniu promieniowaniem UV. W przypadku substancji bezbarwnych wywołuje się chromatogram spryskując bibułę (płytkę) odpowiednim odczynnikiem dającym reakcje barwne z rozdzielanymi substancjami. Omówimy kolejno niezbędne wyposażenie i warunki wykonania obydwu metod. Fazę nieruchomą w przypadku chromatografii bibułowej stanowi specjalna bibuła produkowana do tych celów. Powszechnie stosowana jest bibuła firmy Whatman, której Nr l ma mniejszą pojemność, a Nr 3 większą. Do rozdzielenia jednej próbki używa się paska o wymiarach ok. 3-5 cm szerokości i 30 cm długości. W przypadku jednoczesnego rozdzielania kilku próbek pasek musi być odpowiednio szerszy. Bibułę przed procesem chromatograficznym kondycjonuje się, tj. nasyca parami mieszaniny rozpuszczalników, używanych następnie do wymywania. W tym celu zamyka się bibułę w eksykatorze lub w komorze chromatograficznej nad otwartymi naczyńkami z mieszaniną rozpuszczalników. Fazę nieruchomą w przypadku chromatografii cienkowarstwowej stanowią płytki szklane (bywają też metalowe lub z tworzyw sztucznych) o wymiarach 5 x 20,10 x 20 lub 20 x 20 cm, pokryte warstwą adsorbent. Jako adsorbenty stosuje się: żel krzemionkowy, tlenek glinu, ziemię okrzemkową, proszek celulozowy, proszek poliamidowy i inne. Najczęściej jednak używa się żelu krzemionkowego, który jest najbardziej uniwersalny. Płytki do TLC są produkowane z gotową warstwą adsorpcyjną. Można je też przygotowywać w laboratorium. Wymaga to jednak dość dużej wprawy, aby otrzymać równej grubości jednolitą warstwę, nawet, jeśli stosuje się produkowane w tym celu specjalne urządzenia. Roztwór próbki w lotnym rozpuszczalniku w ilości zwykle nie większej niż 20 ul nanosi się porcjami po 5 ul (susząc po każdej porcji) na tzw. punkt startowy, położony 15 mm od podstawy i 15 mm od boku bibuły lub płytki. Gdy nanosi się więcej próbek lub próbkę i wzorzec, to odległość między punktami startowymi powinna wynosić nie mniej jak 20 mm. Po naniesieniu i wyschnięciu próbek umieszcza się bibułę (płytkę) w komorze chromatograficznej. W przypadku chromatografii bibułowej tak przygotowaną bibułę poddaje się rozwinięciu chromatogramu, tj. wprowadza się na nią fazę ruchomą. Operację tę możną wykonać metodą wstępującą lub zstępującą. Metoda wstępująca polega na zawieszeniu arkusza bibuły w komorze chromatograficznej, punktami startowymi do dołu, i zanurzeniu dolnej jego krawędzi w zbiorniku z fazą ruchomą, która siłami kapilarnymi jest wciągana do góry arkusza. Wygodny sposób, pokazany na rys a i b, polega na zwinięciu arkusza w rulon i wstawieniu go do naczynia z eluentem. W metodzie zstępującej arkusz zanurzony jest górną krawędzią w naczyniu, z eluentem i rozpuszczalnik (eluent) spływa po nim w dół. Na rysunku przedstawione są komory stosowane w metodzie wstępującej (a) i zstępującej (b).Rozwijanie chromatogramu jest ukończone, gdy rozpuszczalnik osiągnie przeciwległy koniec bibuły. Jeżeli rozdzielane substancje są barwne, to chromatogram jest od razu gotowy, bowiem widzimy oddzielone od siebie plamy poszczególnych składników. Jeżeli substancje są bezbarwne, to należy chromatogram wywołać. W tym celu po wysuszeniu skrapia się go z rozpylacza roztworem odczynnika lub zanurza do takiego roztworu i ponownie suszy przypadku płytek TLC wstawia się je do podobnych komór w kształcie graniastosłupa, na których dnie znajduje się naczynie z 5 mm warstwą rozpuszczalnika. W chromatografii cienkowarstwowej stosuje się tylko metodę wstępującą. Po osiągnięciu przez rozpuszczalnik poziomu ok. 5 mm poniżej górnego skraju płytki, wyjmuje się płytkę, suszy w przypadku substancji bezbarwnych wywołuje plamki rozpylając na płytkę odpowiedni odczynnik. Zarówno w przypadku chromatografii PC jak i TLC należy przestrzegać identycznego wykonywania wszystkich czynności. W szczególności ważne jest zachowywanie zawsze jednakowego czasu nasycania komór rozpuszczalnikiem przed włożeniem do nich bibuły lub płytki. Atmosfera panująca w komorze ma znaczny wpływ na rozwijanie chromatogramu i powtarzalne wyniki można otrzymać tylko przy zachowaniu ściśle tych samych warunków wykonania. Najistotniejszym czynnikiem wpływającym na wyniki w przypadku chromatografii bibułowej jest dobór rozpuszczalnika, a w przypadku chromatografii cienkowarstwowej dobór adsorbenta. i rozpuszczalnika. Nie ma ściśle sprecyzowanych zasad dokonywania tego wyboru, można tylko przytoczyć ogólne przesłanki. W przypadku rozdzielania związków bardziej polarnych lub związków mało różniących się między sobą polarnością lepiej jest korzystać z chromatografii podziałowej, a więc stosować chromatografię bibułową, a w przypadku cienkowarstwowej korzystać ze słabo adsorbującej warstwy, np. warstwy celulozowej. Przy rozdzielaniu związków słabo polarnych i związków różniących się znacznie polarnością należy wybrać chromatografię cienkowarstwową z dość silnym adsorbentem, np. żelem krzemionkowym.
Pewną orientację w stosowaniu
adsorbentów w chromatografii cienkowarstwowej może dać następująca
klasyfikacja
adsorbentów:
a) tlenek glinu-rozdzielanie zasad i steroidów,
b) ziemia okrzemkowa-cukry,
c) żel krzemionkowy-wszystkie klasy związków
(zależnie od
przygotowania żelu),
d)celuloza- związki polarne (także aminokwasy i
nukleotydy),
e) poliamidy, antocyjaniny, flawony,
f) pochodne dwu- i trójetyloaminocelulozy oraz
karboksymetylocelulozy barwniki, nukleotydy, fosfolipidy, glikolipidy.
Dobierając
rozpuszczalnik trzeba
kierować się jego polarnością, której najlepszym liczbowym wyrazem jest
stała
dielektryczna. Zwykle najlepsze działanie wykazują mieszaniny 2-3
rozpuszczalników. W literaturze można znaleźć dane dotyczące układów
rozdzielania metodami PC i TLC oraz gotowe informacje i konkretne
przesłanki do
zaprojektowania układu dla określonego zadania.
Wywoływanie plam na
chromatogramach
-Wywoływanie metodami fizycznymi
Wiele rozdzielanych
substancji
fluoryzuje w świetle lampy kwarcowej lub absorbuje promieniowanie
nadfioletowe.
Dla utrwalenia obrazu chromatogramów obrysowuje się plamy ołówkiem lub
stosuje
fotografowanie z użyciem odpowiednich filtrów i błon fotograficznych.
Do oceny
chromatografii bibułowej najdogodniejsza jest lampa kwarcowa z filtrem
Wooda.
Świecące plamy udaje się odróżnić i zidentyfikować nie tylko na
podstawie ich
położenia, lecz również na podstawie swoistego zabarwienia.
-Wywoływanie metodami chemicznymi.
Bezbarwne rozdzielone
substancje
uwidocznia się na chromatogramie za pomocą odpowiednich odczynników
chemicznych. Istnieją dwa sposoby wywoływania plam na bibule: przez
zanurzanie
bibuły we właściwym odczynniku wywołującym, gdy substancje są
nierozpuszczalne,
i przez rozpylanie na bibule cienkiej mgiełki odczynnika wywołującego,
gdy
substancje są rozpuszczalne i nie są adsorbowane przez bibułę. O dobrym
wywoływaniu decyduje niewątpliwie jakość rozpylacza. Jeżeli reakcja
badanych
substancji z odczynnikiem wywołującym zachodzi w wyższej temperaturze,
to
ogrzewa się chromatogramy w suszarce do wymaganej temperatury. Szklane
drzwiczki w suszarce ułatwiają obserwację występowania kolejnych plam i
barw
pośrednich
-Wywoływanie metodami biologicznymi
Biologiczne metody
wywoływania
chromatogramów mają zastosowanie w badaniach substancji czynnych,
występujących
w żywych ustrojach, np. enzymów, koenzymów, aktywatorów i inhibitorów
enzymatycznych. Na przykład w badaniach przemian enzymatycznych nanosi
się
badany materiał na bibułę i rozpyla roztwór preparatu enzymatycznego.
Inkubację
przeprowadza się w termostacie w temp. 37-38°C. Po inkubacji,
rozwinięciu
chromatogramu i wywołaniu właściwym testem, identyfikuje się produkty
reakcji
enzymatycznej. Metoda ta służy do badania i rozdzielania enzymów,
koenzymów,
aktywatorów, inhibitorów, izomerów optycznych itp. Za pomocą testu
wzorcowego
udaje się identyfikować substancje, które przyspieszają lub hamują
wzrost
bakterii, drożdży i roślin.
-Wywoływanie wielokrotne
Czasem plamy wielokrotnie wywołuje się na tych samych chromatogramach przy sukcesywnym stosowaniu różnych odczynników wywołujących. Na przykład aminokwasy wywołuje się niekiedy sukcesywnie ninhydryną i izatyną. Przy wielokrotnym wywoływaniu udaje się wykryć obok siebie różnego typu substancje, jak np. aminokwasy, kwasy organiczne i węglowodany.
Suszenie chromatogramów
Temperaturę suszenia
"dostosowuje się do rodzaju analizowanych substancji i do zastosowanych
układów rozpuszczalników. Rozpuszczalniki o niższej temperaturze
wrzenia udaje
się usunąć z bibuły przez suszenie nawet w temperaturze pokojowej w
ciągu kilku
godzin (w ten sposób usuwa się propanol i butanol). Rozpuszczalniki o
wyższej
temperaturze wrzenia, np. fenol, oktanol, usuwa się z bibuły przez
suszenie w
termostacie w ciągu kilkunastu godzin w temp. 60-120°C. W celu
szybszego usunięcia
z termostatu par rozpuszczalnika stosuje się przewietrzanie termostatu,
ssanie
powietrza lub oba sposoby równocześnie. Do zawieszania chromatogramów
używa się
różnego typu klamer.
Utrwalanie chromatogramów
W celu zachowania
chromatogramów
do dokumentacji naukowej i zabezpieczenia przed wpływem światła i
powietrza
stosuje się lakierowanie lub parafinowanie lub sporządza się ich
fotografie.
Chromatografia kolumnowa
Technika
chromatografii
kolumnowej znajduje zastosowanie w chromatografii: adsorpcyjnej,
podziałowej i
jonowymiennej. Ze względu na zakres pracy dyplomowej omówiona będzie
technika
chromatografii adsorpcyjnej kolumnowej. Kolumna chromatograficzna i jej
napełnianie. Jako kolumny chromatograficzne stosuje się zwykle rurki
szklane o
długości i średnicy ściśle określonej dla danego nośnika i badanej
substancji
(dł. od 15 cm do kilku metrów i szer. od 0.2 cm do kilkudziesięciu cm);
wyciągnięte z jednego końca i zaopatrzone powyżej tego końca
doszlifowany korek
szklany oraz porowatą płytką szklaną. Właściwą kolumnę stanowi złoże
nośnika i
badanej substancji, na którym zachodzi proces chromatograficzny. Dolny
otwór
kolumny zamyka się watą i następnie napełnia ją przesianym adsorbentem.
Wsypuje
się go stopniowo, lekko ugniata pręcikiem szklanym. Należy go
równomiernie
rozmieścić w kolumnie, aby uniknąć powstania nieregularnych pasm
pęcherzyków
powietrza. Ilość adsorbenta powinna być 30-krotnie większa od masy
zaadsorbowanej substancji. Złoże można przykryć od góry dobrze
dopasowanym
krążkiem bibuły filtracyjnej; ułatwia to wprowadzenie badanego roztworu
i
rozpuszczalnika bez deformowania górnej warstwy złoża. W celu
uniknięcia strat
można także od dołu kolumnę przykryć krążkiem bibuły. Oprócz
napełnienia
kolumny suchym nośnikiem można napełnić ją także nośnikiem mokrym. W
tym celu
rozciera się adsorbent z rozpuszczalnikiem na papkę, po czym wlewa go
małymi
porcjami do kolumny. Gdy ciecz odcieknie wlewa się niezwłocznie nową
porcję. Po
odcieknięciu rozpuszczalnika adsorbent przykrywa się i zaczyna wkraplać
roztwór
badany
Wyodrębnienie związków
Po rozwinięciu
chromatogramu
zawartość kolumny wypycha się ostrożnie za pomocą drewnianego tłoczka
na
papier. Następnie poszczególne warstwy rozcina się nożem i zadaje
odpowiednim
rozpuszczalnikiem. Wyodrębnienie związku z kolumny chromatograficznej
można
przeprowadzić nie rozdzielając adsorbenta na warstwy. Przepuszcza się
wówczas
przez kolumnę rozpuszczalnik tak długo, aż poszczególne składniki
zostaną
całkowicie wypłukane. Odbywa się to stopniowo. Jeżeli więc wyciek
będzie się
zbierał w małych frakcjach, to uzyska się dość dokładne rozdzielenie
składników.
Metody
stosowane w
chromatografii adsorbcyjnej kolumnowej
Każdy proces
chromatograficzny
można przeprowadzić za pomocą trzech zasadniczych metod, które
różnicują się
najwyraźniej na przykładzie adsorpcyjnej chromatografii kolumnowej:
Metoda analizy czołowej
Roztwór badanej
mieszaniny
składników przesącza się w sposób ciągły przez kolumnę, którą uprzednio
przemywa się czystym rozpuszczalnikiem, aż do całkowitego nasycenia
powierzchni adsorbentu. Podczas przepływu tego roztworu
przez
kolumnę adsorbentu następuje zróżnicowanie prędkości wędrowania
poszczególnych składników. Składnik o najmniejszym powinowactwie do
fazy
nieruchomej ma największą prędkość wędrowania i stanowi pasmo pierwsze
od dołu
kolumny oraz jedyne, które uzyskane może być w całości w stanie
czystym;
wszystkie pasma znajdujące się ponad nim reprezentują mieszaninę od
dwóch i
więcej składników. Analiza czołowa umożliwia określenie, ile składników
zawiera
badana mieszanina oraz pozwala uzyskać w stanie czystym tylko składnik
najsłabiej adsorbowany.
Metoda wypierania (rugowania)
Na wierzchołek
kolumny
chromatograficznej umieszcza się badaną mieszaninę w małej objętości
roztworu.
Następnie przez przemywanie kolumny roztworem zawierającym kilka
składników o
różnych właściwościach wypierających rozsuwa się od siebie pasma
poszczególnych
substancji. Metoda ta nadaje się tylko do rozdzielenia substancji
wykazujących
odwracalną adsorpcję oraz umożliwia jedynie półilościowe określenie
zawartości
poszczególnych składników w badanej mieszaninie
Metoda wymywania (elucyjna)
Przeprowadza się ją w
dwóch
etapach. W pierwszym etapie niewielką objętość roztworu badanej
mieszaniny
wprowadza się na wierzchołek kolumny (adsorpcja). W drugim etapie
rozwija się
chromatogram przez przemywanie kolumny czystym rozpuszczalnikiem lub
serią
rozpuszczalników o coraz większej mocy elucyjnej albo rozpuszczalnikiem
z
niewielką ilością substancji powierzchniowo czynnej (desorpcja).
Substancja o
większej zdolności adsorbowania się przesuwa wzdłuż kolumny wolniej od
substancji słabiej adsorbowanej. Rozdział składników o dużych
różnicach
szybkości wędrowania osiąga się na kolumnie krótszej, natomiast do
składników o
małych różnicach prędkości migracji należy stosować kolumnę dłuższą i
zwiększoną ilość cieczy wymywającej. Kolejno w oddzielnych
odbieralnikach
zbiera się frakcje przesączu, z których każda zawiera jeden składnik
badanej
mieszaniny.
Metoda elucyjna
jest głównym
sposobem przeprowadzenia praktycznie każdej chromatografii oraz
ma
podstawowe znaczenie w tych procesach, ponieważ umożliwia rozdzielanie
oraz
ilościowe odzyskanie poszczególnych składników dość złożonych
mieszanin.
Zalety chromatografii
adsorpcyjnej
Specyficzność -
możliwość
rozdziału składników zbliżonych pod względem składu chemicznego, nie
dających
rozdzielić się zwykłymi metodami krystalizacji lub destylacji
frakcjonowanej.
Uniwersalność -
nadawanie się do
rozdziału substancji bardzo różnych, od węglowodorów niepolarnych lub
słabo
polarnych do zasad organicznych i kwasów silnie polarnych i
reaktywnych.
Szerokie możliwości -
zmiany
warunków rozdziału chromatograficznego dzięki zmianie adsorbentu i
solwentu.
Ograniczenia chromatografii
adsorpcyjnej
Znajduje zastosowanie
tylko do rozdziału substancji o minimalnych różnicach struktury
chemicznej,
które pociągają za sobą różnice powinowactwa adsorpcyjnego. Składniki
adsorbatu
nie mogą reagować ze sobą ani z solwentem czy adsorbentem, również nie
mogą być
adsorbowane nieodwracalnie przez adsorbent