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   Erklärung des Begriffs "Chromatographie"

Ziel der Chromatographie: Auftrennung der einzelnen Bestandteile eines Substanzgemisches.

Prinzip: Unterschiedliche zeitliche Verzögerung (Retention) der einzelnen Analyten durch unterschiedlich starke Wechselwirkungen mit dem chromatographischen System, das aus einer stationären Phase und einer mobilen Phase besteht.

Aufgabe der stationären Phase: Wechselwirkungen mit den Bestandteilen der Probe (Analyten)

Aufgabe der mobilen Phase: Transport (in Gaschromatographie und Flüssigkeitschromatographie) Beeinflussung der Wechselwirkungen der Analyten mit der stationären Phase (in der Flüssigkeitschromatographie).

Art der Wechselwirkungen mit der stationären Phase: Adsorption und/oder Verteilung

Adsorption: Anlagern von Teilchen an eine feste Oberfläche an der Phasengrenzfläche zu einer gasförmigen oder einer flüssigen Phase. Der entgegengesetzte Vorgang ist die Desorption, d.h. das Freisetzen adsorbierter Teilchen in die andere Phase. Die Stärke der Adsorption ist u.a. abhängig von der Art der stationären Phase, der Art der Probenkomponenten und der Temperatur.

Verteilung: Aufenthalt von Teilchen in zwei benachbarten, nicht mischbaren Phasen bzw. Übergang einer Substanz zwischen den Phasen. Der Grad der Verteilung ist u.a. abhängig von der Art der Substanz, den beteiligten Phasen und der Temperatur.

Die Natur ist immer bestrebt, einen Gleichgewichtszustand zwischen der Anzahl Teilchen in den beiden angrenzenden Phasen zu erreichen. Ist das Gleichgewicht einmal eingestellt, bleibt das System aber nicht „stehen“, sondern es findet weiterhin Adsorption und Desorption sowie Verteilung statt, aber es werden pro Zeiteinheit gleich viele Teilchen adsorbiert wie desorbiert bzw. bei der Verteilung gehen gleich viele Teilchen in die eine Phase über wie zurück in die andere Phase gehen. Und ganz wichtig: die Lage des Gleichgewichtes ist auch abhängig von der Temperatur.

Mit steigender Temperatur werden alle Prozesse in der Natur beschleunigt (RGT-Regel), d.h. je höher die Temperatur, desto schneller geht die Desorption und umso schneller erfolgt bei der Verteilung der Übergang einer Substanz in die benachbarte flüssige oder gasförmige Phase.

Besonderheit bei der Chromatographie: die Trennung soll ja in möglichst kurzer Zeit erfolgen, deshalb kann die Einstellung und Aufrechterhaltung eines Gleichgewichtszustands nicht das Ziel sein. Hier kommt die mobile Phase ins Spiel: sie stört permanent die Einstellung der Gleichgewichte, in dem sie die Analyten weitertransportiert (GC, LC) bzw. selbst um die Plätze an der Oberfläche der stationären Phase konkurriert (LC).

Insgesamt kann man sich die stationäre Phase als eine Ansammlung von "Andockplätzen" vorstellen, die die Analyten nacheinander ansteuern. "Andocken" - wechselwirken - weiter transportiert werden - am nächsten Platz "andocken" - wechselwirken usw. Je mehr "Andockplätze" vorhanden sind, desto mehr Wechselwirkungen können erfolgen und um so stärker werden die Analyten retardiert (verzögert).

Verschiedene Arten der Chromatographie:

  • Gaschromatographie
  • Flüssigkeitschromatographie

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