cromatografia

CROMATOGRAFIA

clorofila

Tehnică de separare a compuşilor chimiciIUPAC - o metodă utilizată în principal pentru separarea componentelor unei probe, probă în care componentele sunt distribuite între două faze din care una este staţionară iar cealaltă este mobilă

separare

• Analiza

• Identificare

• Purificare

• CuantificareComponenteamestec

Aplicaţiile cromatografiei• Analiză – examinarea amestecului, a componentelor sale şi a relaţiilor dintre acestea

• Identificare – determinarea unui amestec sau componente pe baza unor componente deja cunoscute

• Purificare – separarea componentelor pentru a izola unul dintre ele ce prezintă interes pentru studii ulterioare

• Cuantificare – determinarea cantităţii amestecului şi/sau a componentelor prezente în probă

Explicaţii• Amestecul este plasat în faza fixă• Faza mobilă

• trece prin faza fixă• solubilizează componentele• deplasează individual componentele

amestecului pe o anumită distanţă în faza fixa, în funcţie de atracţia lor specifică faţă de cele două faze

Exemple• Companii farmaceutice – determinarea cantităţii fiecărui component chimic din noile produse

• Spitale – depistarea drogurilor sau a nivelului de alcool din sângele pacienților

• Medicină legală – compararea unei probe găsite la locul crimei cu proba prelevată de la suspect

• Protecţia mediului – determinarea nivelului de poluare din sursele de apă

• Aplicaţii industriale – pentru a purifica un precursor

IlustrareSeparare

Faza fixa

Faza mobilaAmestec Componente separate

Componente Afinitate pentru faza staţionară Afinitate pentru faza mobilă

Albastru ---------------- Insolubil in faza mobila

Negru

Rosu

Galben

Cromatografia

ECHIPAMENTE- rezervor solvent- pompa- sistem injectare probă- coloană în mediu izoterm (cuptor)- detector- sistem de înregistrare

Cromatografia

ECHIPAMENTE

Coloana - zona de separare a componentelor probei- tub metalic/sticlă rezistent la presiune- conţine faza staţionară- prin ea circulă faza mobilă din care componentele probei sunt adsorbite/absorbite în faza solidă- cu umplutură

- conţine faza staţionară granulară, ca o umplutură omogenă

- capilare- faza staţionară = film depus pe pereţii coloanei- centrul coloanei - gol

Cromatografia

CLASIFICARE

funcţie de componentele probei din faza mobilă:

- cromatografie în fază gazoasă- faza mobilă = gaz inert- faza staţionară

- adsorbent solid- adsorbent lichid – pe suport inert

- cromatografie în fază lichidă- faza mobilă = lichid de viscozitate redusă- faza staţionară – suport staţionar

- lichid nemiscibil pe suport poros- solid cu dimensiune controlată a porilor

Cromatografia

CLASIFICARE- cromatografie în fază lichidă

- faza mobilă = lichid de viscozitate redusă- faza staţionară – suport staţionar

- lichid nemiscibil pe suport poros- solid cu dimensine controlată a porilor

- tehnici pe suport PLAN- tehnici pe COLOANĂ – mai performante

tehnici pe suport PLAN

1.TLC – thin layer chromatography- Proba aplicată punctiform-Faza staţionară – strat subţire de particule fixare pe o lamă de sticlă-Faza mobilă – solvent care difuzează în stratul particular uscat al fazei solide

Cromatografia



- lichid nemiscibil pe suport poros- solid cu dimensiune controlată a porilor


tehnici pe suport PLAN

2. Cromatografia pe hârtie- Proba aplicată punctiform-Faza staţionară – bandă sau rondelă hârtie filtru-Faza mobilă – solvent aplicat central pe rondelă sau periferic pe bandeletă (similar TLC)

Cromatografia



- lichid nemiscibil pe suport poros- solid cu dimensine controlată a porilor


tehnici pe COLOANĂ- Proba aplicată pe o coloană umplută cu faza staţionară-Faza staţionară – material particulat-Faza mobilă – solvent particularizat pentru diferite tipuri de extracţie

- Fluxul se realizează - Gravitaţional- Presiune controlată- Presiune înaltă – HPLC - Ppt – part per trilion 1/1018

Cromatografia

CLASIFICARE ÎN FUNCŢIE DE MECANISMUL DE RETENŢIE

- de adsorbţie- de partiţie- pe schimbători de ioni- de filtrare- de afinitate

- de adsorbţie

- faza fixă – solidă- faza mobilă – lichidă sau gazoasă- separarea depinde de adsorbţia diferenţială a componentelor cu grupări polare pe faza fixă polară sau a componentelor cu grupări nepolare pe faza fixă nepolară.

Cromatografia



- de partiţie

- faza fixă – matrice fluidă fixată pe solid- faza mobilă – lichidă sau gazoasă- separarea depinde de diferenţele dintre coeficienţii de partiţie între faza mobilă şi faza fixă (matricea fluidă)

Cromatografia



- de schimb ionic

- faza fixă – solidă = răşină schimbătoare de ioni- faza mobilă – lichidă- separarea – anionii sunt reţinuţi în faza solidă, cationii rămân liberi

Cromatografia



- de filtrare

- faza fixă – solidă = gel- faza mobilă – lichidă- separarea – moleculele mici sunt întârziate, cele mari trec prin coloană cu viteză mai mare

Cromatografia



- de afinitate

- faza fixă – solidă cu molecule imobilizate- faza mobilă – lichidă- separarea – moleculele complementare specific pentru cele din faza fixă vor fi reţinute

Principiile cromatografiei pe hârtie

• Fenomenul de capilaritate – miscarea lichidului printre spatiile unui material poros datorita fortelor de adeziune,coeziune si tensiunii superficiale. Lichidul poate ascensiona pe foaia de filtru deoarece atractia fata de sine este mai mare decat forta gravitationala.

• Solubilitatea – gradul cu care un material (solvit) se dizolva intr-un solvent. Solvitii se dizolva in solventi cu proprietati similare. Acest lucru permite solvitilor sa fie separati prin diferite combinatii de solventi.

Separarea componentelor depinde atat de solubilitatea lor in faza mobila cat si de afinitatea specifica fata de faza mobila si cea fixa.

Experimentul cromatografiei pe hârtie

Ce culoare are markerul?

Rezumatul experimentuluiScop:

Pentru a initia studentii in principiile si terminologia cromatografiei si pentru a demonstra separarea colorantilor din markere cu metoda cromatografiei pe hartie.

Timpul necesar: Timpul de pregatire: 10 minuteDurata experimentului: 45 minute

Costuri: < 30RON

• 6 pahare Berzelius• 6 capace • Apa distilata• Izopropanol• Cilindre gradate• 6 filtre de hatie• Marker de diferite culori• Creion• Rigla• Foarfece• Banda adeziva

Materiale necesare

Prepararea solutiei de izopropanol• Se prepara 15ml din fiecare concentratie de izopropanol din fiecare pahar etichetat

- 0%, 5%, 10%, 20%, 50%, si 100%

Prepararea benzilor de cromatografie

• Se taie 6 benzi de hartie de filtru.

• Se traseaza o linie cu creionul la 1cm deasupra

marginei inferioare.

• Se eticheteaza fiecare banda conform solutiei

corespunzatoare.

• Se deseneaza un punc cu fiecare marker pe linia

trasata anterior.

Developarea cromatogramelor

• Plasarea benzilor in paharele Berzelius

• Se asigura ca solutia nu depaseste linia de start

• Paharele Berzelius se tin acoperite

• Se lasa benzile in pahare pana cand faza mobila

migreaza pana la 2 cm de marginea superioara a

fazei stationare.

• Se scot benzile si se lasa la uscat.

Developarea cromatogramelor

Interpretarea cromatogramelor

Concentratiile de izopropanol0% 20% 50% 70% 100%

Colorantul negru

Concentratii de izopropanol0% 20% 50% 70% 100%

1. Colorantul separat – mov si negru2. Insolubil in concentratii mici de izopropanol3. Partial solubil in concentratii de izopropanol

>20%

Colorantul albastru


1. Colorantul separat – albastru2. Putin solubil in contratii scazute

de izopropanol3. Solubilitate maxima in contratii

mari de izopropanol

Colorantul verde


1. Colorantul separat– albastru si galben2. Albastru – solubil in concentratii de

izopropanol >20%3. Galben –solubil in concentratii de

izopropanol >0%

Colorantul rosu1. Colorantul separat – rosu si galben

2. Galben –solubil in concentratii scazute de izopropanol si cu o

solubilitate mai scazuta in concentratii mari de izopropanol

Concentratiile de izopropanol

0% 20% 50% 70% 100%

3. Rosu – putin solubil in concentratii mici de izopropanol, si solubil in concentratii de izopropanol >20%

cromatografia

Documents

Transcript of cromatografia