Istoric

1906 Tswett (botanist rus, 1872-1919) introduce pigmeni extrai din plante ntr-o coloan umplut cu CaCO3 i observ separarea unor benzi colorate

denumete metoda cromatografie dup cuvintele greceti chroma (culoare) i graphein (a scrie)

metoda rmne practic necunoscut i neutilizat pn n anii 40

1931 separri ale carotenoidelor (Kuhn i Lederer, Heidelberg)

Metode cromatografice

Istoric

1941 descoperirea cromatografiei de partiie lichid-lichid (Martin i Synge, premiul Nobel n 1952)

1952 introducerea cromatografiei n faz gazoas (Martin i James, Londra)

12 premii Nobel pentru lucrri care au avut n plan central metodele cromatografice

Cromatografia grupeaz o variat i important grup de metode care permit cercettorului s separe compui foarte asemntori din amestecuri complexe. n toate separrile cromatografice proba este dizolvat ntr-o faz mobil: gaz, lichid sau fluid supercritic. Aceast faz este frecvent numit eluent, iar dup ce trece de captul coloanei se numete eluat. Metode cromatografice

Principiul cromatografieiTrecerea continu a unei faze mobile peste o faz care rmne fix (faza staionar)

Proba (care conine componenii de separat) este introdus n faza mobil

Are loc o distribuie continu a componenilor ntre faza mobil i cea staionar

Fiecare component are un coeficient propriu de distribuie ntre faze

Coeficieni diferii de distribuie contribuie la separarea componenilor datorit vitezelor diferite de migrare

Principiul cromatografiei

Clasificarea metodelor cromatografice n funcie de natura fazelor

n funcie de mecanismul de separare

dup modul de contact ntre faza mobil i cea staionar- cromatografia pe coloan- cromatografia planar: pe hrtie, pe strat subire

Clasificarea metodelor cromatografice n funcie de natura fazelor faza mobil un fluid- lichid- gaz (n stare normal, n stare supercritic) faza staionar- solid- film lichid depus pe un suport solidDenumirea unei metode- cromatografie faza mobila - fazastaionar

Clasificarea metodelor cromatografice n funcie de natura fazelor

Clasificarea metodelor cromatografice n funcie de mecanismul de separare

Cromatografia de adsorbie rezult din interaciunea gruprilor funcionale polare ale solutului cu zone discrete ale suprafeei adsorbante solutul este adsorbit n funcie de: - configuraia spaial a funciunilor - abilitatea solutului de a forma legturi de hidrogen

este caracteristic cromatografiei pe strat subire (CSS sau TLC)

nu poate fi utilizat pentru substane cu polaritate mare (aminoacizi)

Cromatografia de repartiie repartiia solutului ntre 2 lichide nemiscibile

faza staionar un film de lichid depus pe un suport solid inert

caracteristic cromatografiei pe hrtie i celei clasice pe coloan

dezavantaj - instabilitatea lichidului legat pe suport

Cromatografia de adsorbie - repartiie (faz legat) mecanism complex: ntre adsorbie i repartiie

faza staionar poate s fie:- legat chimic de un suport fizic- ataat suportului

avantaje:- stabilitate crescut a fazei staionare fa derepartiie- echilibrare mai rapid dect la adsorbie

Cromatografia de schimb ionic separarea se bazeaz pe afinitatea diferit a unei faze staionare ionice fa de ionii solutului- rini cationiceMatriceA-Y+ + M+ MatriceA-M+ + Y+- rini anioniceMatriceA+Y- + X- MatriceA+X- + Y-

condiie pentru schimb ionic- ionul Y este mai puin atras de rin fa deionul solutului

Cromatografia de excludere separarea este bazat pe diferenele bazate pe dimensiunile i forma moleculei

porii fazei staionare nu permit accesul moleculelor mari

moleculele mici sunt reinute n interiorul porilor

dezavantaje: - molecule cu form identic i funciuni chimice diferite se comport asemntor

Clasificarea metodelor cromatografice dup modul de contact ntre faze

Clasificarea metodelor cromatografice dup modul de contact ntre faze

Clasificarea general a metodelor cromatografice

TEORIA GENERAL A SEPARRILORCROMATOGRAFICE PE COLOANProcesul cromatografic introducerea probei ca o band ngust

componenii migreaz sub aciunea fazei mobile

n funcie de interaciunea cu faza staionar, componenii se separ

benzile devin mai late i au un profil Gaussian

avi

Volumul mort (Vm)Volumul fazei lichide din interiorul coloanei:Volumul mort este de cca. 65% din volumul coloanei:

Factorul de capacitate (k)- raportul masei de analit n faza staionar i mobilK - coeficientul de distribuie raportul dintre concentratiileanalitului in faza stationara si mobila

Cromatograma

Retenia cromatografic- viteza de migrare relativa la cea a fazei mobiletm timpul mort (corespunztor Vm)tr timpul de retenietr timpul de retenie ajustat

Timpul de retenie

Picul cromatografic

Forma picului cromatografic

Eficiena separrii cromatograficeModelul termodinamic (talere) introdus de Martin i Synge

descrie separarea cromatografic asemntor cu distilarea i extracia n contracurent

un taler (platou) este lungimea coloanei pe care are loc stabilirea echilibrului ntre cele 2 faze- trecerea solutului n faza staionar irevenirea n faza mobil

Numrul de talere teoretice (n)Eficiena separrii cromatografice- ptratul raportului dintre retenia unui analit i deviaia standard a picului corespunztor acestuia- pentru un pic gaussian

Eficiena separrii cromatograficeNumrul de talere teoretice pentru picuri asimetrice

Eficiena separrii cromatograficeNumrul efectiv de talere teoretice (N sau nef)- similar cu n dar nlocuiete tr cu tr- corecteaz deficienele picurilor eluate foarte devreme, pentru care timpul mort le influeneaz semnificativ- ntre n i N exist relaia:

Eficiena separrii cromatograficenlimea talerelor nlimea talerelor determinat de lungimea coloanei: nlimea talerelor efective :

Modelul cinetic introdus de van Deemter i colab. este orientat pe influena factorilor cinetici asupra nlimii echivalente a unui taler teoretic H H este suma individual a factorilor cinetici:- difuzia turbionar- difuzia longitudinal- rezistena la transferul de mas

Rezoluia ia n calcul diferenele de retenie (timpii de retenie) i de eficacitate (limea picurilor)

pentru 2 picuri cu- timpii de retenie (tr)1 i respectiv (tr)2- limea la baz a picurilor (wb)1 i (wb)2

Rezoluia