Documente online.
Username / Parola inexistente
  Zona de administrare documente. Fisierele tale  
Am uitat parola x Creaza cont nou
  Home Exploreaza
Upload



















































Notiuni generale - Cromatografia

Chimie


Notiuni generale - Cromatografia

Cromatografia este o metoda de separare si analiza a substantelor chimice din amestecuri, care se bazeaza pe interactiunea diferentiata a doi sau mai multi compusi de separat (numiti soluti) cu doua faze cromatografice: faza mobila si faza stationara.



Izolarea substantelor chimice din amestecuri si id 525j99f entificarea componentelor a reprezentat īntotdeauna una dintre obiectivele prioritare ale chimiei. La ora actuala nu numai īn chimia analitica ci si īn tehnologia chimica se manifesta o cerere din ce in ce mai mare de compusi cu puritate foarte avansata. Separarea amestecurilor īn componente este o operatie esentiala care permite obtinerea acestora īntr-o stare cāt mai pura. Aceasta separare se poate face la scara analitica, daca ne intereseaza sa cunoastem numai compozitia amestecului sau la scara preparativa, daca vrem sa obtinem fizic componentele separate.

Īn prezent exista un mare numar de metode de separare care si-au gasit aplicatii īn chimie. Fiecare dintre aceste metode poate cuprinde mai multe tehnici de separare. Cele mai importante dintre metode de separare sunt cele bazate pe echilibrul īntre faze, care valorifica diferenta dintre proprietatile de distributie ale componentelor unui amestec īntre doua faze nemiscibile aflate īn contact. Asemenea metode sunt distilarea, cristalizarea, precipitarea, sublimarea, extractia. Aceste metode, cunoscute si aplicate de multa vreme, s-au dovedit a fi insuficiente atunci cānd s-a pus problema separarii unor amestecuri foarte complexe si a fost nevoie de dezvoltarea unor noi metode, printre care s-au impus mai ales cele cromatografice.

Principalele avanteje pe care le prezinta cromatografia ca metoda de separare sunt:

-         Permite separarea, identificarea si dozarea cantitativa simultana a componentelor unui amestec.

-         Se poate aplica unui numar foarte mare de produse, practic orice compus organic putānd fi separat printr-o metoda cromatografica

-         Sensibilitatea metodelor cromatografice este extrem de ridicata, ceea ce īnseamna ca necesita doar cantitate foarte mica de proba. Īn acelasi timp īnsa se pot aplica si la scara preparativa.

-         Durata analizei este redusa, comparativ cu alte metode de analiza ale amestecurilor complexe. 

1.1. Istoric

Cromatografia a fost initiata īn 1901 de botanistul rus Tswet, care a separat niste pigmenti vegetali pe o coloana umpluta cu carbonat de calciu, folosind ca eluent eterul de petrol. Denumirea de cromatografie pe care a dat-o acestei metode provine de la faptul ca initial a folosit-o pentru separarea unor coloranti (chromos = culoare, graphos = scriere īn limba greaca).

Urmatorul pas important īn dezvoltarea cromatografiei a fost facut īn 1941, cānd A. Martin si R. Synge au initiat cromatografia lichida de repartitie pe coloana, pentru care au primit ulterior Premiul Nobel pentru chimie  īn 1952. Ei au separat aminoacizi acilati pe o coloana ce continea silicagel saturat cu apa, iar drept faza mobila au utilizat n-butanol saturat cu apa. Īn 1944, au fost puse bazele cromatografiei pe hārtie, prima forma de cromatografie planara, iar cromatografia de schimb ionic este utilizata īncepānd din 1947. Īnceputurile cromatografiei de gaze se leaga tot de numele lui Archer J.P. Martin, care īmpreuna cu A.T. James a separat acizi organici volatili pe o coloana de sticla umpluta cu Celite acoperita cu ulei siliconic, utilizānd ca faza mobila azotul.

Cromatografia pe coloane cu gel a fost initiata īn 1959 de Porath si Flodin, iar cea de bioafinitate se utilizeaza din 1967. Cromatografia de lichide moderna pe coloana, numita de īnalta performanta sau de īnalta presiune (HPLC) poate fi datata la īnceputul anilor 1960 si se bazeaza pe lucrarile lui Csaba Horvįth, efectuate la Univesitatea Yale.

 

1.2. Principiul separarii cromatografice

Principiul de baza al separarii cromatografice consta īn distributia inegala a componentelor unui amestec īntre faza mobila si faza stationara. Acest amestec strabate sistemul cromatografic, fiind antrenat de catre faza mobila. Distributia inegala este determinata fie de afinitatea diferita a componentelor amestecului fata de cele doua faze, fie de capacitatea diferita de a difuza īn acestea. Acest principiu este ilustrat īn Figura 1.1, pe un exemplu din cromatografia de gaze pe coloane capilare. Aceste coloane se caracterizeaza prin faptul ca faza stationara se gaseste depusa īn strat foarte subtire pe peretii coloanei.

Figura 1.1. Principiul separarii cromatografice

Moleculele celor doi compusi, 1 si 2 care se gasesc īn momentul initial ametecate,  īntr-un volum restrāns, vor avea tendinta de a se transfera continuu din faza mobila īn faza stationara si invers, din cauza agitatiei termice. Deoarece moleculele compusului 2 au o afinitate mai mare fata de faza stationara, ele vor fi mai puternic retinute īn aceasta faza. Drept urmare, dupa un anumit interval de timp se va īnregistra o ramānere īn urma a acestei componente, comparativ cu componenta mai slab retinuta 1. Trebuie remarcat faptul ca aceasta separare are loc īn timpul deplasarii īn coloana, deci este in proces dinamic.

1.3. Clasificarea metodelor cromatografice

            Exista o serie de criterii pe baza carora se poate face o clasificare a metodelor cromatografice: mecanismul separarii, natura fazelor cromatografice, configuratia sistemului cromatografic, etc.

1.      Clasificarea īn functie de mecanismul separarii

1.1.   Cromatografie de adsorbtie



1.2.   Cromatografie de repartitie

1.3.   Cromatografie cu faze chimic legate

1.4.   Cromatografie de schimb ionic

1.5.   Cromatografie de excluziune

1.6.   Cromatografie de afinitate

Īn functie de mecanismul separarii, metodele cromatografice se clasifica īn:

-         Cromatografie de adsorbtie, īn care fenomenul principal care sta la baza separarri este adsorbtia, iar afinitatea componentelor pentru cele doua faze este īn functie de coeficientii lor de adsorbtie.

-         Cromatografie de repartitie, īn care fenomenul care determina separarea este extractia si separarea componentelor se face īn functie de diferenta dintre coeficientii lor de repartitie īntre cele doua faze.

-         Cromatografie cu faze chimic legate, care este intermediara īntre cromatografia de adsorbtie si cea de repartitie, fiind o combinare a acestora.

-         Cromatografia de schimb ionic, care are la baza interactiunile electrostatice si difuzia, iar separarea componentelor se face īn functie de sarcinile lor electrice, constantele de disociere si diametrul efectiv al ionilor.

-         Cromatografia de excluziune (numita si cromatografie pe gel), īn care fenomenul principal este difuzia, iar separarea se face īn functie de marimile efective ale moleculelor componentelor.

-         Cromatografia de bioafinitate, īn care separarea are loc datorita unor interactiuni biochimice specifice cu asa-numitele grupari de afinitate.

Trebuie mentionat ca īn afara īn practica cromatografica se īntālnesc si variante intermediare sau mixte īntre aceste tipuri principale si ca exista si alte tipuri de cromatografie, care sunt īnsa mai putin uzuale.

2.      Clasificarea īn functie de natura fazelor cromatografice

2.1.   Cromatografie de gaze

2.1.     Gaz-lichid (GLC)

2.2.     Gaz-solid (GSC)

2.2.   Cromatografie de lichide

2.1.     Lichid-lichid (LLC)

2.2.     Lichid-solid (LSC)

2.3.   Cromatografie cu fluide supercritice (SFC)

Īn functie de starea de agregare a fazei mobile, avem trei tipuri de cromatografie: gazoasa, lichida si cu fluide supercritice. Fiecare dintre acestea se subīmparte īn functie de natura fazei stationare, care poate fi solida sau lichida. Īn cazul cromatografiei cu fluide supercritice īn denumire nu se face referire la natura fazei stationare. Mai trebuie precizat ca īn cazul īn care faza stationara este lichida, ea trebuie fixata pe un suport solid corespunzator, īn general un material poros.

3.      Clasificarea īn functie de configuratia sistemului cromatografic




3.1.   Cromatografie pe coloana

3.1.     Cromatografie pe coloane clasice (cu umplutura)

3.2.     Cromatografie pe coloane capilare

3.2.   Cromatografie planara

3.1.     Cromatografie īn strat subtire

3.2.     Cromatografie pe hīrtie

Īn functie de configuratia sistemului cromatografic, avem cromatografie pe coloana si cromatografie planara. Cromatografia pe coloana cuprinde cromatografia pe coloane clasice (cu umplutura) si cromatografia pe coloane capilare (numite si coloane tubulare deschise). Cromatografia planara cuprinde la rāndul ei cromatografia pe hārtie si cromatografia īn strat subtire.

1.4. Schema de principiu a cromatografului

Este prezentata īn Figura 1.2. Faza mobila care se gaseste īntr-un rezervor de faza mobila 1 trece printr-un dispozitiv de masurare si reglare a debitului 2, apoi ajunge īn dispozitivul pentru introducerea probei 3. Aici are loc preluarea probei de catre faza mobila, peoba fiind īn continuare transportata prin coloana cromatografica 4, unde are loc separarea componentelor. Coloana 4 se gaseste īn mod uzual īntr-o incinta termostatata (cuptor īn cazul cromatografiei de gaze) pentru ca analiza sa se desfasoare la o temperatura stabilita. Componentele separate ajung īn detectorul 5, unde fiecare componenta este pusa īn evidenta sub forma unui semnal distinct. Aceste semnale sunt īnregistrate de un īnregistrator 6 sau reprezinta semnalul de intrare al unui sistem de achizitii de date (integrator sau calculator) care permite prelucrarea si stocarea rezultatelor.

               

             

               

                     Probǎ

1 - rezervor faza mobila

2 - dispozitiv de reglare si

      masurare a debitului

3 - dispozitiv de introducere a

      probei

4 - coloana cromatografica

5 - detector

6 - īnregistrator sau integrator

Figura 1.2. Schema de principiu a cromatografului

Diagrama care reprezinta rezultatul analizei cromatografice se numeste cromatograma. Ea este īnregistrata īn general ca o functie a intensitatii semnalului detectorului īn raport cu timpul. Semnalul corespunzator fiecarei componente care apare īn cromatograma se numeste pic cromatografic, iar aria picului este proportionala cu concentratia componentei respective. Īn cazul cromatografiei planare, cromatograma este chiar placa sau hārtia pe care a avut loc analiza, iar componentele sunt evidentiate sub forma unor spoturi. Un exemplu de cromatograma este data īn Figura 1.3.


Figura 1.3. Analiza cromatografica a unui amestec de hidrocarburi.  Fiecare pic cromatografic reprezinta cāte o componenta separata.













Document Info


Accesari: 39757
Apreciat:

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta


Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site

Copiaza codul
in pagina web a site-ului tau.




Coduri - Postale, caen, cor

Politica de confidentialitate

Copyright © Contact (SCRIGROUP Int. 2019 )