Chromatografia – czym jest i gdzie jest wykorzystywana
Chromatografia jest obecnie bardzo często używaną metodą rozdzielania i badania składu mieszanin związków chemicznych. Daje ona bardzo wiele możliwości, przez co stosowana jest w różnego rodzaju dziadzinach przemysłu i badaniach naukowych.
Rozdzielanie za pomocą tej metody może być przeprowadzane w różny sposób, w różnym celu (analitycznym lub preparatywnym), a także w różnej skali, czy to laboratoryjnej, czy też przemysłowej.
Czym jest chromatografia?
Chromatografia jest techniką analityczną lub preparatywną, która służy do rozdzielania lub badania składu różnego rodzaju mieszanin związków chemicznych. Istnieje kilka technik chromatograficznych, jednak zasada ich działania jest w każdym przypadku bardzo podobna. Najpierw badana mieszanina związków chemicznych jest rozdzielana na poszczególne składniki, a następnie przeprowadzana jest detekcja tych poszczególnych związków. Rozdzielenie mieszaniny następuje poprzez przepuszczenie jej przez specjalnie spreparowaną fazę rozdzielczą, czyli złoże, zwaną czasami także fazą stacjonarną. Fazą tą są substancje wykazujące zdolności sorpcyjne lub inne zdolności oddziaływania na przepływającą przez nie substancję. Podczas przepływu eluentu, czyli fazy ruchomej, przez fazę rozdzielczą zachodzi proces wymywania zaadsorbowanych lub związanych substancji. Intensywność tego procesu jest różna dla poszczególnych związków znajdujących się w mieszaninie. Dlatego jedne z nich zatrzymywane są w tej fazie dłużej a inne, krócej. W taki właśnie sposób dochodzi do ich separacji. Czas przebywania danego związku w kolumnie chromatograficznej jest określany mianem czasu retencji.
Chromatografy gazowe i chromatografy cieczowe to urządzenia wykorzystywane do rozdzielania składu mieszanin związków chemicznych.
Rodzaje chromatografii
Chromatografia to ogólnie metoda służąca do rozdzielania mieszaniny związków chemicznych na poszczególne jej składniki. Jednak istnieje kilka rodzajów chromatografii, które wykorzystywane są w różnych okolicznościach i różnym celu. Rodzaje chromatografii można podzielić ze względu na rodzaj eluentu, fazę stacjonarną i sposób jej przygotowania oraz parametry procesu.
- Chromatografia cieczowa – eluentem w tej metodzie jest ciekły rozpuszczalnik lub mieszanina rozpuszczalników. Analizowana mieszanina przepuszczana jest przez złoża stałe lub żelowe, gdzie na sutek oddziaływań międzycząsteczkowych między związkami znajdującymi się w mieszaninie a złożem, następuje ich separacja, dzięki temu, że niektóre z nich przechodzą przez złoże szybciej a inne wolniej.
- Chromatografia gazowa – jest to technika chromatograficzna, w której fazą ruchomą jest gaz, najczęściej hel, argon, wysokiej czystości azot, a czasami także wodór, natomiast fazą stacjonarną jest adsorbent. Stosując klasyczną detekcję, można zidentyfikować składniki mieszaniny na podstawie ich czasu retencji. Jednak w celu uzyskania niemal jednoznacznej identyfikacji związków, należy użyć spektrometru mas jako detektora.
- Chromatografia nadkrytyczna – ta metody wykorzystuje gaz w stanie nadkrytycznym (najczęściej dwutlenek węgla) jako fazę ruchomą. Dzięki temu pozwala ona na analizę i oczyszczenie poszczególnych substancji. Stan nadkrytyczny to stan, w którym zbiegają się formy gazu i cieczy. Zostaje on osiągnięty, gdy temperatura i ciśnienie przekroczą wartości krytyczne.
Zastosowanie chromatografii
Chromatografia stosowana jest w różnych dziedzinach przemysłu oraz nauki. Znajduje ona liczne zastosowanie m.in. w dziedzinie biologii i chemii. Jest bardzo często stosowana w badaniach biochemicznych w celu separacji i identyfikacji związków chemicznych pochodzenia biologicznego. W przemyśle naftowym służy ona do analizy skomplikowanych mieszanin węglowodorowych, w sądownictwie może pomagać w wykrywaniu narkotyków, a w innych dziedzinach przemysłu może służyć jako metoda wykrywania i identyfikacji różnego rodzaju pestycydów w materiałach biologicznych, a także w środowisku. Jak widać, jest to technika bardzo potrzebna i często używana w wielu dziadzinach przemysłu i nauki.
