• Vad är kromatografi?
• Typer av kromatografi
• Exempel på kromatografi

Vi förklarar vad kromatografi är, hur den används för att separera blandningar, vad dess faser är, vilka typer som finns och exempel.

Kromatografi gör att komponenterna i en blandning kan separeras och identifieras.

Vad är kromatografi?

Kromatografi är en blandningsseparationsmetod komplex, som används ofta i olika grenar av vetenskap. Den kan användas för att kvantifiera, identifiera och separera komponenterna i en blandning. För att göra detta använder den principen om selektiv retention, som består av olika beteende hos komponenterna i en blandning på ett specifikt underlag (såsom ett papper, en gas, en vätska, ett harts) och en flytande eller gasformig fas som strömmar genom stödet.

På detta sätt använder kromatografi olika tekniker som drar fördel av skillnaderna i retentionshastigheten för varje komponent, och kan separera, identifiera och kvantifiera dem.

I många fall nyckeln adsorption (till skillnad från absorption, som hänvisar till diffusionen av en komponent från en fas till en annan), ett begrepp som hänvisar till den process genom vilken partiklarna hålls kvar på en yta. Beroende på skillnaden i adsorptionshastigheter på en bärare och affiniteten för denna bärare av komponenterna i blandningen, kan de separeras och sedan kvantifieras eller identifieras.

I allmänhet är alla typer av kromatografi beroende av ett antal instrument, kemiska föreningar och bestämd teknologi. På grund av detta är det viktigt att känna till några begrepp för att förstå hur kromatografiska tekniker fungerar:

• Stationär fas. Det är ett ämne som förblir orörligt medan kromatografin pågår.
• Mobil fas. Det är ämnet som rör sig under kromatografi. Det kan vara en vätska eller en gas. Provet som innehåller analyten administreras i den mobila fasen.
• Analyter. Det är ämnen som ska separeras, kvantifieras och/eller identifieras med hjälp av kromatografi, det vill säga de är ämnen som ska analyseras.
• Visar. Det är blandningen som ska analyseras. Den kan bestå av en eller flera analyter och andra komponenter som kanske inte är av intresse, från vilka analyterna kommer att separeras.
• Hålltid. Det är den tid det tar för en analyt att passera från kolonnen eller systemet genom vilket den mobila fasen passerar, till detektorn (utrustning som kan ge en detektionssignal med hjälp av någon egenskap hos analyten).
• Selektivitet. Det är förmågan att skilja varje komponent i blandningen.
• Eluent Det hänvisar också till den mobila fasen när den lämnar den kromatografiska kolonnen.

Den kromatografiska metoden består i att inokulera ett prov i en stationär fas eller mobil fas (beroende på typ av kromatografiteknik). Sedan, om till exempel den mobila fasen är den som innehåller provet, passerar den genom en viss stationär fas.

Separationen av analyterna kommer att bero på affiniteten hos var och en av komponenterna för både den stationära fasen och den mobila fasen. Beroende på deras natur, vissa ämnen de kommer att tendera att röra sig med den mobila fasen och andra att stanna kvar i den stationära fasen.

Typer av kromatografi

Beroende på vilken teknik som används, typen av stöd (stationär fas) och den mobila substansen (mobil fas), kan följande typer av kromatografi särskiljas:

• Kromatografi på papper. Den stationära fasen består av en filterpappersremsa. Provet som ska analyseras placeras som en droppe på ena änden av papperet. Därefter sänks pappersremsan i en behållare där den mobila fasen är placerad, med hänsyn till att änden där provet placeras är i botten av papperet. Den mobila fasen stiger genom kapilläritet, drar provet med sig och separerar varje komponent enligt dess affinitet för den stationära fasen. Denna typ av kromatografi används huvudsakligen när varje komponent i provet har en Färg olika, då kan du se visningen av färger på papperet för att identifiera dem.
• Tunnskiktskromatografi. Funktionen av denna teknik liknar den för papperskromatografi, men i detta fall byggs den stationära fasen genom att ett polärt harts (nästan alltid kiselgel) avsätts på en glas- eller aluminiumplatta. En viss mängd av provet placeras 1 cm från plattans nedre kant. Denna platta sänks sedan ned, med tanke på att änden som innehåller provet måste vara nere, i en behållare som innehåller den mobila fasen. Den mobila fasen stiger genom kapillärverkan och separerar komponenterna i provet.
  
• Kolonnkromatografi. Den stationära fasen placeras inuti en pelare som kan vara gjord av bland annat glas eller rostfritt stål. Den mobila fasen kan vara flytande eller gasformig. Provet placeras på toppen av kolonnen och tillåts sjunka med den mobila fasen med hjälp av allvar. Således kan kolonnkromatografi klassificeras som:
  • Fast-vätskekromatografi. Den stationära fasen är fast och mobilen är flytande.
  • Vätske-vätskekromatografi. Båda faserna är flytande.
  • Vätskegaskromatografi. Den stationära fasen är flytande och den mobila fasen är soda.
  • Fastgaskromatografi. Den stationära fasen är fast och den mobila är gasformig.

Å andra sidan, med hänsyn till typen av interaktion av analyten mellan den stationära och mobila fasen, har vi följande typer av kromatografi:

• Adsorptionskromatografi. I denna typ av kromatografi är den stationära fasen en fast substans, medan den mobila fasen är en vätska. Ämnet som bildar den stationära fasen kan vara aluminiumoxid (Al2O3), kiseldioxid (SiO2) eller jonbytarhartser (matriser som har elektrostatiskt aktiva platser, på grund av vilka analyten hålls kvar i dem genom elektrostatisk interaktion). Den mobila fasen kan bestå av en lösningsmedel eller en blandning av lösningsmedel. Vissa komponenter i blandningen kommer att hållas kvar med större kraft än andra, på så sätt sker separationen.
• Fördelningskromatografi. Det inträffar när separationen av analyterna från blandningen sker på grund av skillnader i deras löslighet eller polaritet mellan den stationära fasen och den mobila fasen, båda faserna är oblandbar vätska. Tekniken för stationära faser har avancerat och det finns redan varianter av vätskor inbäddade i fasta ämnen och hartser som används för detta ändamål. I denna mening finns det två typer av kormatografi beroende på polariteten hos den stationära fasen och den mobila fasen:
  • I normal fas. Den stationära fasen är polär och den mobila fasen är apolär.
  • I omvänd fas. Den stationära fasen är apolär och den mobila fasen är polär.
• Jonbyteskromatografi. När den stationära fasen är fast och har joniserbara funktionella grupper, det vill säga laddade, som kan byta ut sin laddning med analyten. Det kan delas in i:
  • Katjonbyteskromatografi. Den stationära fasen innehåller negativt laddade funktionella grupper, därför behåller den katjoner (positivt laddade).
  • Anjonbyteskromatografi. Den stationära fasen innehåller positivt laddade funktionella grupper, vilket behåller (negativt laddade) anjoner.
• Storleksuteslutningskromatografi. Den stationära fasen är ett poröst material genom vilket analyter eluerar, beroende på deras storlek. I denna typ av kromatografi finns det ingen typ av fysisk eller kemisk interaktion mellan analyterna och den stationära fasen. Större analyter eluerar först, det vill säga de hålls inte kvar i den stationära fasen. Medan de mindre analyterna fångas i porerna i den stationära fasen och lämnar den när den mobila (flytande) fasen passerar.
  

Med förskottet av kunskap och teknik, kromatografiska tekniker höll på att fulländas och varje gång har det varit möjligt att separera, identifiera och kvantifiera mer exakt de ämnen som finns i en blandning. Två exempel på avancerad kromatografi är HPLC (High Performance Liquid Chromatography) och GC (Gas Chromatography).

• HPLC. Den består av en typ av kolonnkromatografi, men vars mobila fas pumpas vid högt tryck genom den stationära fasen inuti kolonnen. Appliceringen av ett högt tryck minskar diffusionen av analyterna genom den stationära fasen, vilket ger bättre resultat, förutom att minska arbetstiderna.
• GC. Den mobila fasen är en gas och den stationära fasen kan vara en fast eller vätska. Provet förflyktigas innan det injiceras i den kromatografiska kolonnen, eftersom det måste vara gasformigt för att bärgasen ska kunna transportera det.

Exempel på kromatografi

För att analysera blod separeras dess komponenter genom kromatografi.

Några vardagliga exempel på tillämpning av kromatografi är:

• Spillt vin på en vit duk. En olycka vid middagstid kommer att tillåta oss att observera, när vinet torkar genom kontakt med luft, de olika ämnen som utgör den. Var och en kommer att färga det vita på tyget i en annan ton eller färg, och de kan identifieras separat, vilket normalt skulle vara omöjligt.
• Blodprov. Kromatografi av blodprover utförs ofta för att identifiera de ämnen som finns i det, som normalt är omärkliga eftersom det är en mycket komplex blandning. För att göra detta, färgen som blodet reflekterar på ett stöd eller utsätts för en ljus specifik.
• Urinprov. Precis som blod är urin en blandning av olika föreningar, vissa fasta ämnen och andra vätskor, vars närvaro eller frånvaro kan avslöja detaljer om hur kroppen fungerar. Kromatografisk separation kan utföras för att upptäcka ovanliga rester, såsom blod, salter, glukos eller olagliga ämnen.
• Granskning av en brottsplats. Något som vi ofta ser i filmer: forskare tar tyger, fibrer, tyger eller andra stöd och observerar separeringen genom att de olika ämnen som spills på dem, såsom sperma eller blod, skiljs åt, även när de med blotta ögat kunde passera obemärkt.
• Sanitetskontroller av mat. Förutsatt att specialister på mat känna till reaktionen hos livsmedelskomponenter när de utsätts för ett kromatografiskt spektrum, denna teknik kan användas för att detaljera i ett prov om det finns någon typ av felaktig substans i dem, en produkt av mikrobiella medel eller någon typ av förorening, innan han produkt gå till marknaden och sätt in risk de Hälsa från folket.