Хроматография

Хроматогра́фия

Хроматогра́фия (от греч. χρώμα - цвет)  — метод разделения и анализа смесей веществ, а также изучения физико-химических свойств веществ. Основан на распределении веществ между двумя фазами — неподвижной и подвижной (элюент). Название метода связано с первыми экспериментами по хроматографии, в ходе которых разработчик метода Михаил Цвет разделял ярко окрашенные растительные пигменты.

История метода

Метод хроматографии был впервые применен русским ученым-ботаником Михаилом Семеновичем Цветом в 1900 году. Он использовал колонку, заполненную карбонатом кальция для разделения пигментов растительного происхождения. Первое сообщение о разработке метода хроматографии было сделано Цветом 30 декабря 1901 года на XI Съезде естествоиспытателей и врачей в С.-Петербурге. Первая печатная работа по хроматографии была опубликована в 1903 году, в журнале Труды Варшавского общества естествоиспытателей. Впервые термин хроматография появился в двух печатных работах Цвета в 1906 году, опубликованных в немецком журнале Berichte der Deutschen Botanischen Gesellschaft. В 1907 году Цвет демонстрирует Немецкому Ботаническому обществу образец хроматографа — прибора для осуществления процесса хроматографии. В 1910-1930 годы метод был незаслуженно забыт и практически не развивался. В 1952 году Дж. Мартину (Archer John Porter Martin) и Р. Синджу (Richard Laurence Millington Synge) была присуждена Нобелевская премия по химии за создание метода распределительной хроматографии. С середины 20 века и до наших дней хроматография интенсивно развивалась и стала одним из наиболее широко применяемых аналитических методов.

Классификация видов хроматографии

По агрегатному состоянию фаз

• Газовая хроматография
  • Газо-жидкостная хроматография
  • Газо-твёрдофазная хроматография
• Жидкостная хроматография
  • Жидкостно-жидкостная хроматография
  • Жидкостно-твёрдофазная хроматография
  • Жидкостно-гелевая хроматография
• Сверхкритическая флюидная хроматография

По механизму взаимодействия

• Распределительная хроматография
• Ионообменная хроматография
• Адсорбционная хроматография
• Эксклюзионная хроматография
• Аффинная хроматография
• Осадочная хроматография
• Адсорбционно-комплексообразовательная хроматография

По технике выполнения

• Колоночная хроматография

  Компоненты разделяют на колонке — трубке, заполненной хроматографическим сорбентом.

  • Капиллярная хроматография

  Разновидность колоночной хроматографии; для разделения используют трубку (капилляр), в которой слой сорбента расположен только на внутренних стенках колонки, а центральная часть остается свободной.

• Плоскостная хроматография

  Для разделения используют плоский слой сорбента небольшой толщины.

  • Бумажная хроматография

  В качестве неподвижной фазы используют специальную бумагу для хроматографии

  • Тонкослойная хроматография

  Неподвижная фаза представляет собой тонкий слой сорбента (напр. силикагель), закрепленный на инертной подложке (напр. из алюминия)

По цели проведения

• Аналитическая хроматография
• Препаративная хроматография
• Промышленная хроматография

По способу ввода пробы

• Элюентная хроматография (проявительная, редк. элютивная)

Наиболее часто используемый вариант проведения аналитической хроматографии. Анализируемую смесь вводят в поток элюента в виде импульса . В колонке смесь разделяется на отдельные компоненты, между которыми находятся зоны подвижной фазы.

• Фронтальная хроматография

Смесь непрерывно подают в колонку, при этом на выходе из колонки только первый, наименее удерживаемый компонент можно выделить в чистом виде. Остальные зоны содержат 2 и более компонентов. Родственный метод — твердофазная экстракция (сорбционное концентрирование).

• Вытеснительная хроматография

В колонку после подачи разделяемой смеси вводят специальное вещество-вытеснитель, которое удерживается сильнее любого из компонентов смеси. Образуются примыкающие друг к другу зоны разделяемых веществ.

Хроматографические термины

• Колонка — содержит хроматографический сорбент, выполняет функцию разделения смеси на индивидуальные компоненты.
• Элюент — подвижная фаза: газ, жидкость или (реже) сверхкритический флюид.
• Хроматограмма — результат регистрирования зависимости концентрации компонентов на выходе из колонки от времени.
• Детектор — устройство для регистрации концентрации компонентов смеси на выходе из колонки.
• Хроматограф — прибор для проведения хроматографии.

Отдельные виды хроматографии

• Высокоэффективная жидкостная хроматография
• Тонкослойная хроматография
• Газовая хроматография с программированием температуры
• Хроматермография
• Газовая хроматография с программированием расхода газ-носителя
• Газовая хроматография с программированием давления газ-носителя
• Хромабарография
• Хроматофокусирование

См. также

• Время удерживания
• Изотерма сорбции
• Коэффициент ёмкости
• Коэффициент удерживания
• Коэффициент распределения

Ссылки

• Цвет М.С., Труды Варшавского общества естествоиспытателей, Отд. Биологии, 1903, т. 14, разд. 6, с. 20.
• Library 4 Science бесплатные он-лайн книги по хроматографии (англ.)
• http://www.anchem.ru/
• Коммерческие ресурсы по хроматографии:
  • http://www.hplc.ru/
  • http://chromatography.free.fr
  • http://www.merck.ru/servlet/PB/menu/1543390/index.html
  • http://www.fizlabpribor.ru/YMC/Analit_Phas.php