Хроматография: принцип работы и классификация
Хроматография — это физико-химический метод разделения смеси веществ, основанный на их различном распределении между двумя несмешивающимися фазами. Этот метод широко используется в различных областях науки и промышленности для анализа, очистки и выделения веществ.
Основные компоненты хроматографии:
- Подвижная фаза (элюент, мобильная фаза) — это фаза, которая осуществляет движение аналита через колонку. В зависимости от типа хроматографии подвижная фаза может быть газом (газовая хроматография) или жидкостью (ВЭЖХ, тонкослойная хроматография).
- Неподвижная фаза (стационарная фаза) — это фаза, которая расположена внутри аналитической колонки и обеспечивает разделение компонентов смеси.
Классификация хроматографических методов:
По механизму взаимодействия между компонентами смеси и неподвижной фазой выделяют несколько видов хроматографии:
- Абсорбционная хроматография — исследуемые компоненты адсорбируются на поверхности неподвижной фазы. Примеры: бумажная хроматография, тонкослойная хроматография.
- Ионообменная хроматография — удержание компонентов в неподвижной фазе идёт за счёт электростатического взаимодействия заряженных ионов. Используется для анализа белков, нуклеотидов и других заряженных молекул.
- Эксклюзионная хроматография (гель-фильтрация) — молекулы распределяются по размеру за счёт разной способности проникать в поры неподвижной фазы. Первыми из колонки на детектор поступают более крупные молекулы с большей молекулярной массой. Применяется в биохимии, органическом синтезе, при анализе полимеров.
- Аффинная хроматография — разновидность адсорбционной хроматографии, в которой в роли примесей выступают биологически активные добавки (БАДы). Пример: лигандная хроматография.
- Распределительная хроматография — разделение компонентов смеси основано на различии их распределения между двумя фазами. Примеры: колоночная хроматография, газовая хроматография (ГХ), высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ), гидрофильная хроматография (HILIC) для пептидов.
По технике выполнения хроматографию делят на:
- Колоночную — разделение проводится в специальных колонках.
- Плоскостную — разделение проводится на специальной бумаге (бумажная хроматография) или в тонком слое сорбента (тонкослойная хроматография).
В зависимости от цели проведения хроматографического процесса различают:
- Аналитическую хроматографию — качественный и количественный анализ.
- Препаративную хроматографию — для получения веществ в чистом виде, для концентрирования и выделения микропримесей.
- Промышленную (производственную) хроматографию — для автоматического управления процессом.
Хроматография является мощным инструментом для анализа сложных смесей и находит применение в химии, биологии, медицине, фармацевтике и других областях. Благодаря своей высокой чувствительности и возможности разделения близких по свойствам компонентов, этот метод продолжает оставаться актуальным и востребованным.
В следующей части мы расскажем подробнее о газовой хроматографии