Chromatographie

• Physikalisches Verfahren, bei dem Stoffgemische zwischen einer stationären Phase und einer mobilen Phase getrennt werden, bedingt durch ihre Stoffeigenschaften wie Größe, Ladung, Löslichkeit, physikalische-chemische Wechselwirkungen.
• Beide Phasen sind nicht miteinander mischbar und bewegen sich aneinander vorbei.

• 1. Aufbringen des Substanzgesmisches
• 2. Chromatographische Trennung -> Chromatogramm
• 3. Elution = Herauslösen einer Substanz von fester Matrix
• 4. Detektion = NW der getrennten Substanzen

• Adsorptionschromatographie:
• Trennung aufgrund der der unterschiedlich starken adsorptiven Verbindungen zur stationären Phase
• zB LSC (mob.Ph. flüssig stat.Ph. fest), GSC (mob.Ph. gasförmig stat.Ph. fest)

• Verteilungschromatographie:
• Unterschiedliche Löslichkeit der zu trennenden Komponenten
• zB. LLC (mob.Ph. flüssig stat.Ph flüssig), GLC (mob.Ph. gasförmig, stat.Ph. flüssig)

• Ionenaustauschchromatographie:
• Stationäre Phase -> Säulenmaterial mit kovalent gebundenen iosinierbaren Gruppen
• Mobile Phase -> Laufpuffer
• zB LC

• Molekularsiebwirkung
• Affinität

• Normalphasenchromatographie:
• stationäre Phase -> relativ polar (Kieselgel, Aluminiumoxide)
• mobile Phase (Eluent) -> relativ unpolar (Hexan, Essigsäureethylester)

• Umkehrphasenchromatographie:
• stationäre Phase -> relativ unpolar (unpolare Seitenketten an Kieselgelgerüst/Polymer gebunden)
• mobilePhase -> relativ polar (Wasser, Methanol)

• Inneres Chromatogramm:
• NW innerhalb der Trennstrecke zB. DC, PC

• Äußeres Chromatogramm:
• NW nach Verlassen der Trennstrecke zB. Säulenchromatographie

• Papierchromatographie (PC)
•     ohne zusätzlichen Träger
• Dünnschichtchromatographie (DC):
•     Stationäre Phase -> Absorbens (Kieselgel, Cellulose) auf einem Trägermaterial (Glas, Alufolie)
•     Mobile Phase       -> oft Laufmittelgemische (Elutionsreihe; Auflistung nach Polarität -> Pentan (unpolar) ->                                             Wasser(polar))
• => Trennkammer

•     Entwicklungstechniken: 
• aufsteigende DC
• absteigende DC
• Zirkulartechnkik
• Zweidimensionale DC

•     Vorteile der DC:
• geringer apparitiver Aufwand
• geringer Zeitaufwand
• hohe Trennleistung
• niedrige NW-Grenze
• selektive NW möglich

Verzögerung von einzelnen Substanzen des Substanzgemisches durch Wechselwirkungen der stationären Phase.

• Retitionsfaktor = Zurückhaltungsfaktor
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• Rf = Entfernung der Substanz (Fleckmittelpunkt) vom Start / Entfernung der Laufmittelfront vom Start
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• Anwendung: DC, PC
• qualitative Auswertung
• teilweise Substanzidentifizierung möglich
• substanzspezifische Werte => Richtwert

• - stationäre Phase = Rohr als Säule + Adsorbens
• - Auftrag oben an Säule
• - mobile Phase = Eluent -> Durchfluss aufgrund der Schwerkraft
• - Äußeres Cheomatogramm
• - Erfassung; Säulenende -> Detektor oder Auffangen durch Fraktionssammler + anschließende Analyse

= High-Performance-Liquid-Chromatography

• Flüssigchromatographie-Verfahren
• Hoher Druck (-> schneller, hervorragendes Ergebnis, kürzere Säule)
• Trennung, Identifizierung und Quantifizierung von Substanzen mittels eines Standards

• Stufenweiser/kontinuierlicher Wechsel von einem zum anderen Elutionsmittel (Programmierung von Pumpe / Mischventil)
• -> schärfere Trennung, Zeitersparnis
• 1. milderes Elutionsmittel -> Eluierung der schnell wandernden Stoffe
• 2. schärferes Elutionsmittel-> schnelle Eluierung der zuvor langsam wandernden Stoffe

• Äußeres Chomatogramm
• kontinuierliche Messung des Eluats über Detektor zB Flouressenzmessung
• Darstellung als Kurve = Chromatogramm
• -> getrennte Substanzen = Peaks
• -> Fläche unter Peaks ist der Konz. der jeweiligen Substanz direkt proportional
• -> quantitative Aussage möglich
• - Identifikation durch Retentionszeit durch Vergleich mit Standard

• externer Standard: Retentionszeit unbekannte Substanz - Vergleich - Standard (bekannte Substanz)
• interner Standard: Probe wird Standard zugesetzt
• -> Doppelpeak = die selbe Substanz

Zeit, die die jeweiligen Stoffe für die Durchwanderung der Säule (Injektion bis Detektion) benötigen.

• 1. direkte Substanzanzeige
•     Flourimeter, UV/VIS-Photometer
• 2. Messung erst nach physikalisch-chemischen Vorgang
•     AAS, Polarograph
• 3. Reaktionsdetektoren

• Auftrennung gasförmiger Gemische
• Absorptions- oder Verteilungschromatographie
• für gasförmige Komponente oder welche die sich verdampfen lassen
• Substanzgemisch wird verdampft
• Leitung zusammen mit einem Trägergas = mobile Phase (Helium, Stickstoff, Wasserstoff) durch ein dünnes, langes Rohr in einem temperierbaren Ofen 
• stationäre Phase -> flüssig (Flüssigkeitsfilm im Säuleninneren)/fest (Kieselgel)

• a) gepackte Säulen
•     Glas- oder Stahlrohre
•     stationäre Phase als Pulver in Säule
•     Ø 1-5mm, mehrere Meter lang 
•     -> geringe Trennleistung
•          große Probenmengen

• b) Kapilarsäulen (hpts.)
•     Quarzglas
•     stationäre Phase meist Flüssigkeitsfilm an Säulenwand
•     Ø 0,1-0,5mm
•     -> hervorragende Trennleistung
•          geringe Probenmengen

• äußeres Chromatogramm
• Detektor erzeugt elektronisches Signal, wenn Substanz die Säule verlässt
• elektronisches Signal -> Peak

• HPLC:
• Die Probe mit dem Analyten muss vollständig löslich in einem als Eluent geeigneten Lösungsmittel sein.

• GC:
• Der Analyt muss gasförmig oder verdampfbar sein (bis zu 450°C).

= Gaschromatographie-Massenspektrometrie

• GC => Trennung der Stoffe, quantitative Beurteilung
• MS => Identifizierung der Teilchen über das Masse-Ladungs-Verhätnisses