Cromatografie

Cromatografia a fost initiata în 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 metodeprovine de la faptul ca initial a folosit-o pentru separarea unor coloranti (chromos = culoare, graphos = scriere în limba greaca). Urmatorul pas important în dezvoltarea cromatografiei a fost facut în 1941, când A. Martin si R. Synge au initiat cromatografia lichida de repartitie pe coloana, pentru care au primit ulterior Premiul Nobel pentru chimie în 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. În 1944, au fost puse bazele cromatografiei pe hârtie, prima forma de cromatografie planara, iar cromatografia de schimb ionic este utilizata începând din 1947. Începuturile cromatografiei de gaze se leaga tot de numele lui Archer J.P. Martin, care împreuna cu A.T. James a separat acizi organici volatili pe o coloana de sticla umpluta cu Celite acoperita cu ulei siliconic, utilizând ca faza mobila azotul. Cromatografia pe coloane cu gel a fost initiata în 1959 de Porath si Flodin, iar cea de bioafinitate se utilizeaza din 1967. Cromatografia de lichide moderna pe coloana, numita de înalta performanta sau de înalta presiune (HPLC) poate fi datata la începutul anilor 1960 si se bazeaza pe lucrarile lui Csaba Horváth, efectuate la Univesitatea Yale.[http://www.scritube.com/stiinta/chimie/Notiuni-generale-Cromatografia32596.php] Cromatografia reprezinta o tehnica de separare a unor compusi din amestecuri urmata dupa caz,de identificarea calitativa sau cantitativa a acestora.Denumirea provine de la faptul ca primii compusi separate prin acest procedeu erau substante colorate. La ora actuala majoritatea compusilor tratati prin,asa zise tehnici cromatografice nu mai sunt si nu trebuie sa fie colorati,existand metode modern,bazate pe un important support de aparatura,ce permit identificarea si dozarea compusilor.Principiul cromatografic se bazeaza pe absorbtia unui compus A,dizolvat intr-un solvent(faza mobile),pe o faza fiza,urmata de o realimentare cu solvent pur.La inceput si cantitatea ramasa in solutie(faza mobile):

[A]_m ⇄ [A]_t

Indicii (m) si (f) se refera la faza mobile si fixa,constanta de echilibru K-poarta denumirea de constanta de repartitie si are expresia:

K_r=[A]_f/([A]_m )

Daca la inceput concentratia compusului A in faza mobile era C_A dupa atingerea echilibrului(2)concentratia lui scade la valoarea [A]_m ,se poate spune ca pe faza fixa s-a absorbit o cantitate:

A_(f= ) C_( A )-[A]_m

In aceste conditii constanta de repartitie are expresia:

K_r=〖C_A-[A]〗_m/[A]_m

Exemplificarea fizica cea mai buna pentru lamurirea unor problem de principiu se poate face pe o coloana cromatografica cu absorbant solid.Dupa lasarea materialului absorbant in coloana se introduce prin partea superioara a coloanei un volum de compus (A) dizolvat in solvent faza mobile.

Viteza cu care specia A coboara de-a lungul coloanei cromatografice este in functie de constanta de repartitie K_r si in functie de conditiile experimentale(cele din urma trebuiesc bine definite si mentinute constant.Faptul ca viteza de migrare a speciilor analitice depinde de constanta de repartitie care la randul ei este o constant ace tine cont de natura specie,permite separarea mai multor specii A,B,C,……….pe cale cromatografica pe baza vitezelor diferite de migrare pe care aceasta le au.Separarea acestora in coloana,respective evacuarea(eluarea) lor se face in ordinea crescatoare a constantelor de repartitie.[G. Gutt,1997]

In prezent exista un mare numar de metode de separare care si-au gasit aplicatii în chimie. Fiecare dintre aceste metode poate cuprinde mai multe tehnici de separare. Cele mai importante dintre metode de separare sunt cele bazate pe echilibrul între faze, care valorifica diferenta dintre proprietatile de distributie ale componentelor unui amestec între doua faze nemiscibile aflate în contact. Asemenea metode sunt distilarea, cristalizarea, precipitarea, sublimarea, extractia. Aceste metode, cunoscute si aplicate de multa vreme, s-au dovedit a fi insuficiente atunci când 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 putând fi separat printr-o metoda cromatografica - Sensibilitatea metodelor cromatografice este extrem de ridicata, ceea ce înseamna ca necesita doar cantitate foarte mica de proba. În acelasi timp însa se pot aplica si la scara preparativa. - Durata analizei este redusa, comparativ cu alte metode de analiza ale amestecurilor complexe.[ http://www.scritube.com/stiinta/chimie/Notiuni-generale-Cromatografia32596.php]

CLASIFICAREA METODELOR CROMATOGRAFICE

In functie de starea fizica a fazei mobile metodele cromatografice se clasifica astfel:

Metode cromatografice:

Cromatografie de lichide: - Cromatografie lichid-lichid - Cromatografie lichid-solid

Cromatografie de lichide: - Cromatografie gaz-lichid - Cromatografie lichid-solid