Metode cromatografice - cromatografia în fază de vapori

In anul 1906 botanistul rus M. Tvet , trecand o solutie de clorofila in eter de petrol , printr-o conducta de carbona de calciu , a observant separarea a trei zone distinct , doua verzi ( continand clorofile A ,respective B ) si una galbena ( continand xantofila , o carotinoida existent in Frunze). In acest fel s-au pus bazele unei despcoperiri epocale , metoda cromatografica

Cromatografia a ramas apoi parasite aproape treizeci de ani , pana cand L. Zechmeister redescopera si extinde aceasta , metoda , care in curand devine cel mai eficace si rapid mijloc de separare di analiza a unor amestecuri complexe de substante.

In locul coloanei au fost folosie ulterior benzi de hartie (impregnate sau nu ) , fire textile , strauri subiri de oxid de aluminiu sau silicagel depuse cu ajutorul unui liant pe placi de sticla

Un impuls deosebit a primit aceasta metoda , cand , in anul 1952 , A. T. James si A. J. Martin au extins cromatografia de la faza lichida la cea gazoasa Importanta cromatografica de gaze ( cromatografie in faza de vapori ) este la ora actual extreme de mare pentru chimistul organician.

Aspecte teoretice

Izoterme de adsorbtie

Daca in Solutia unui compus organic oarecare intr-un dizolvant se introduce un olid cu proprietati adsorbane ( carbine active , oxid de aluminiu , silicagel ) , o parte dintre moleculele compusului se fixeaza pe suprafaa corpului solid Acest process ee reversabil : unele molecule se fixeaza prin adsorbtie , in timp ce altele se desorb Curand se stabileste un echilibru dinamica , cand numarul moleculelor ce se fixeaza imunitatea de timp devine egal cu numarul ce se deosorb. Cantitatea de substanta adsorbita (concentratia pe suprafata solidului ) depinde de natura adsorbantului , a compusului dizolvat respective ,precums I cea a dizolvatului Pentru anumite conditii date , concenratia pe suprafata solidului este proporionala cu concentratia din lichid

Procesul de adsorbtie fiind exoterm , iar cel de desorbtie endoterm ( caldurile de adorbtie fiind insa relative mici ) rezulta ca o scadere de temperatura favorizeaza adsorbtia iar o crestere a temperaturii favorizeaza procesul de desorbtie ( in general agitatia termic favorizeaz desorbtia ). Daca se reprezina intr-o diagrama,, pe abscisa concentratia unui compus oarecare in faza lichida , iar pe ordonata concentratiile coresunzatoare pe suprafata solidului la o temperaura data , se obtine o asa nuia izoterma de adsorbtie ( fig. 1) Reprezentand variatiile respective din concentratie la mai multe temperature , se obtine o familie de izoterme , cu atat mai putin inclinate cu ca temperature este mai ridicata ( fig. 1b) Daca cantiatea de substana adsorbia nu influeneaza procesul , concentratiile pe suprafaa oliduli variaza liniar cu concentratia in faza lichida. Izotermele corespunzatoare sunt inii drepte ( izotere liniare ( fig. 1b ) in anumite cazuri , la concentrarii mari , component adsorbita ocupa o mare parte din centrele active in procesul de adsorbtie , ingreunand astfel fixarea in continuare a componenei. In acest caz izotermele au o alura neliniara cu panta din ce in ce mai mica la concentraii mari ( fig. 1c). Daca intre moleculele de component déjà dosorbite si cele din solutie exista forte de lagatura atunci substana adsorbita favorizeaza fixarea de noi molecule de component , iar panta izoerme creste la concentratii mai mari. (fig. 1d)

Pentru concentratii mici izotermele pot fi considerate intotdeauna liniare.

Dupa cum se vede in fig. 1 toate aceste tipuri de izoterme trec prin origine Tratand adsorbantul cu cantitati mari de dizolvant pur , component fixate se poate desorbi cantitativ.

Fig 1 : Izoterme de adsorbtie Reprezenarea concentratiei unei substante pefaza solida in functie de concentratia ei lichida (a) Aspectul izotermelor in functie de temperature in cazul unor izoterme liniare (b) si neliniare (c ) si (d).

Daca se iau in considerare izotermele de adsorbtie a mai multor component A , B , C , D etc ( la aceeasi temperatura , pe aceeasi adsorban , din aceeasi dizolvan ) se pbserva ca ele au in general aluri diferite ( fig. 2) Separarea cromatografica se bazeaza ocmai pe diferenele mici de alura a izotermelor de adsorbtie a diferitelor component la conditii similare. ( adsorbant , dizolvant , temperatura).

FIG 2 : Aspectul izotermelor de adsorbtie pentru mai multe component ( A, B , C ,D ) , in aceeasi conditii de temperature , adsorbant si dizolvant.