• Шта је хроматографија?
• Врсте хроматографије
• Примери хроматографије

Објашњавамо шта је хроматографија, како се користи за раздвајање смеша, које су њене фазе, које врсте постоје и примери.

Хроматографија омогућава да се компоненте смеше раздвоје и идентификују.

Шта је хроматографија?

Хроматографија је а метода раздвајања смеше комплекс, који се широко користи у разним гранама Наука. Може се користити за квантификацију, идентификацију и одвајање компоненти смеше. Да би то урадио, користи принцип селективног задржавања, који се састоји од различитог понашања компоненти мешавина на одређеном носачу (као што је папир, гас, течност, смола) и течној или гасовитој фази која протиче кроз носач.

На овај начин, хроматографија користи различите технике које искоришћавају разлике у стопи задржавања сваке компоненте и могу их одвојити, идентификовати и квантификовати.

У многим случајевима кључ адсорпција (различито од апсорпција, који се односи на дифузију компоненте из једне фазе у другу), концепт који се односи на процес којим се честице задржавају на површини. Према разлици у брзинама адсорпције на подлози и афинитету за ову подлогу компоненти смеше, оне се могу раздвојити и затим квантификовати или идентификовати.

Генерално, све врсте хроматографије зависе од бројних инструмената, хемијска једињења и одлучан технологије. Због тога је важно познавати неке концепте да бисте разумели рад хроматографских техника:

• Стационарна фаза. То је супстанца која остаје непокретна док је хроматографија у току.
• Мобилна фаза. То је супстанца која се креће током хроматографије. Може бити течност или гас. Узорак који садржи аналит се примењује у мобилној фази.
• Аналити. То су супстанце које ће бити одвојене, квантификоване и/или идентификоване хроматографијом, односно супстанце које ће бити анализиране.
• Сховс. То је смеша коју треба анализирати. Може се састојати од једног или више аналита, и других компоненти које можда нису од интереса, од којих ће аналити бити одвојени.
• Задржавање времена. То је време које је потребно аналиту да прође од колоне или система кроз који пролази мобилна фаза до детектора (опрема која може дати сигнал детекције користећи неке особине аналита).
• Селективност. То је способност разликовања сваке компоненте у мешавини.
• Елуент Такође се односи на мобилну фазу док излази из хроматографске колоне.

Хроматографска метода се састоји од инокулације узорка у стационарној фази или мобилној фази (у зависности од врсте хроматографске технике). Затим, ако је, на пример, мобилна фаза она која садржи узорак, она пролази кроз одређену стационарну фазу.

Раздвајање аналита зависиће од афинитета сваке од компоненти и за стационарну и за мобилну фазу. У зависности од њихове природе, неки супстанце они ће тежити да се крећу са мобилном фазом, а други да остану у стационарној фази.

Врсте хроматографије

У зависности од технологије која се користи, природе носача (стационарна фаза) и мобилне супстанце (мобилна фаза), могу се разликовати следеће врсте хроматографије:

• Хроматографија на папиру. Стационарну фазу чини трака филтер папира. Узорак који се анализира ставља се као кап на један крај папира. Затим се папирна трака потапа у посуду у којој се налази мобилна фаза, водећи рачуна да се крај где се поставља узорак налази на дну папира. Мобилна фаза се подиже капиларно, вуче узорак са собом и одваја сваку компоненту према њеном афинитету за стационарну фазу. Ова врста хроматографије се користи углавном када свака компонента узорка има а боја различите, онда можете видети приказ боја на папиру да бисте их идентификовали.
• Хроматографија танког слоја. Операција ове технике је слична оној код папирне хроматографије, али у овом случају стационарна фаза се гради наношењем поларне смоле (скоро увек силика гела) на стаклену или алуминијумску плочу. Одређена количина узорка се поставља 1 цм од доње ивице плоче. Ова плоча се затим потапа, имајући на уму да крај који садржи узорак мора бити доле, у посуду која садржи мобилну фазу. Мобилна фаза се подиже капиларним дејством, одвајајући компоненте узорка.
  
• Колона хроматографија. Стационарна фаза се поставља унутар стуба који може бити направљен од стакла или нерђајућег челика, између осталих материјала. Мобилна фаза може бити течна или гасовита. Узорак се поставља на врх колоне и оставља да се спусти са мобилном фазом помоћу гравитације. Дакле, колонска хроматографија се може класификовати као:
  • Чврсто-течна хроматографија. Стационарна фаза је чврст а мобилни је течан.
  • Течно-течна хроматографија. Обе фазе су течност.
  • Течно-гасна хроматографија. Стационарна фаза је течна, а мобилна фаза је сода.
  • Хроматографија на чврстом гасу. Стационарна фаза је чврста, а мобилна гасовита.

С друге стране, узимајући у обзир врсту интеракције аналита између стационарне и мобилне фазе, имамо следеће типове хроматографије:

• Адсорпциона хроматографија. У овој врсти хроматографије стационарна фаза је чврста, док је мобилна фаза течност. Супстанца која формира стационарну фазу може бити глиница (Ал2О3), силицијум диоксид (СиО2) или јоноизмењивачке смоле (матрице које имају електростатички активна места, због којих се аналит у њима задржава електростатичком интеракцијом). Мобилну фазу може чинити а растварач или мешавина растварача. Неке компоненте смеше ће се задржати са већом снагом од других, на тај начин долази до раздвајања.
• Партициона хроматографија. Настаје када до одвајања аналита из смеше долази због разлика у њиховој растворљивости или поларности између стационарне фазе и мобилне фазе, при чему су обе фазе течност која се не меша. Технологија стационарних фаза је напредовала и већ постоје различите течности уграђене у чврсте материје и смоле које се користе за ову сврху. У том смислу, постоје две врсте корматографије у зависности од поларитета стационарне фазе и мобилне фазе:
  • У нормалној фази. Стационарна фаза је поларна, а мобилна фаза је аполарна.
  • У обрнутој фази. Стационарна фаза је аполарна, а мобилна фаза је поларна.
• Јоноизмењивачка хроматографија. Када је стационарна фаза чврста и има функционалне групе које се јонизују, односно наелектрисане, које су способне да размене свој набој са аналитом. Може се класификовати у:
  • Катионска измењивачка хроматографија. Стационарна фаза садржи негативно наелектрисане функционалне групе, стога задржава катјоне (позитивно наелектрисане).
  • Ањонска измењивачка хроматографија. Стационарна фаза садржи позитивно наелектрисане функционалне групе, чиме се задржавају (негативно наелектрисани) ањони.
• Хроматографија искључења величине. Стационарна фаза је порозан материјал кроз који аналити елуирају, у зависности од њихове величине. У овој врсти хроматографије не постоји тип физичке или хемијске интеракције између аналита и стационарне фазе. Већи аналити се прво елуирају, односно не задржавају се у стационарној фази. Док су мањи аналити заробљени у порама стационарне фазе и напуштају је док мобилна (течна) фаза пролази.
  

Са напредовањем од знања и технологија, хроматографске технике су се усавршавале и сваки пут је било могуће тачније одвојити, идентификовати и квантификовати супстанце присутне у смеши. Два примера напредне хроматографије су ХПЛЦ (течна хроматографија високих перформанси) и ГЦ (гасна хроматографија).

• ХПЛЦ. Састоји се од типа колонске хроматографије, али чија се мобилна фаза пумпа под високим притисцима кроз стационарну фазу унутар колоне. Примена високог притиска смањује дифузију аналита кроз стационарну фазу, чиме се постижу бољи резултати, поред смањења радног времена.
• ГЦ. Мобилна фаза је гас, а стационарна фаза може бити чврста или течна. Узорак се испари пре него што се убризга у хроматографску колону, пошто мора бити гасовит да би га транспортни гас преносио.

Примери хроматографије

За анализу крви, његове компоненте се одвајају хроматографијом.

Неки свакодневни примери примене хроматографије су:

• Проливено вино по белом столњаку. Несрећа у време вечере ће нам омогућити да посматрамо када се вино суши у контакту са ваздух, разне супстанце које га чине. Сваки од њих ће обојити бело тканине у другачији тон или боју, а могу се идентификовати одвојено, што би иначе било немогуће.
• Тест крви. Често се врши хроматографија узорака крви да би се идентификовале супстанце које се налазе у њој, а које су иначе неприметне јер се ради о веома сложеној смеши. Да бисте то урадили, боја коју крв рефлектује на подупирачу или је подвргнута а светлости специфичним.
• Тестови урина. Као и крв, урин је мешавина различитих једињења, неких чврстих материја и других течности, чије присуство или одсуство може открити детаље о томе како тело функционише. Хроматографско одвајање се може спровести да би се открили необични остаци, као што су крв, соли, глукоза или недозвољене супстанце.
• Преглед места злочина. Нешто што често видимо у филмовима: истраживачи узимају тканине, влакна, тканине или друге подлоге и посматрају раздвајање лепљењем различитих супстанци које су просуте по њима, као што су сперма или крв, чак и када би голим оком могле да прођу непримећено.
• Санитарни прегледи хране. Под претпоставком да специјалисти у храна познају реакцију компоненти хране када су подвргнуте хроматографском спектру, ова техника се може користити за детаљније у узорку да ли у њима постоји нека врста неодговарајуће супстанце, производ микробних агенаса или нека врста загађења, пре него што он производ иди на пијацу и стави ризик тхе Здравље од народа.