Chromatografie Flashcards
Prinzip der Chromatografie
…beruht auf der Wechselwirkung der zu trennenden Komponenten zwischen zwei nicht miteinander mischbaren Phasen. Dabei befindet sich die analytische Probe in einer mobilen Phase (Flüssigkeit oder Gas), welche sich über eine stationäre Phase bewegt. Bei der Bewegung über die stationäre Phase kommt es zu WW mit den aktiven Zentren an der Oberfläche der stationären Phase, wobei die einzelnen Analyten des Analysegemisches aufgetrennt werden.
Nernst’sches Verteilungsgleichgewicht
KA=cs/cm
KA…Verteilungskoeffizient
Retentionszeit
Zeit, die ein Analyt benötigt, um Trennsystem zu durchwandern tr=tm+ts
tr. ..ges. Retentionszeit
ts. ..Nettoretentionszeit
tm. ..Totzeit (Durchbruchszeit einer von der Trennsäule nicht zurückgehaltenen Substanz)
Retentionsfaktor / Kapazitätsfaktor k’
...gibt an um wieviel länger sich eine Subsstanz auf Trennstrecke aufhält als in mobiler Phase; Verhältnis d. Aufenthaltszeit stationäre und mobile Phase. besser geeignet als RZ -> Strömungsgeschwindigkeits- u. Dimensionsabhängig. k' = K * Vs/Vm = ts/tm = u*tr/L - 1 K...Verteilungskoeffizient L...Länge Trennsäule u...Geschwindigkeit
Selektivität
…ist die Fähigkeit einer Methode, eine Substanz in einer komplexen Matrix neben einer Vielfalt von Stoffen störungsfrei bestimmen. α größer 1; α= tsB/tsA = k’B/k’A = KB/KA
Theoretische Trennstufenmodell
…zerlegt die stationäre Phase einer chromatografischen Trennstrecke in einzelne Trennabschnitte, in denen ein GGW zw. d. stationären und der mobilen Phase besteht. Anzahl der Trennstufen N = Gesamtlänge L / Trennstufenhöhe H
Je höher die Zahl der theoretischen Böden eines Trennsystems ist, umso besser ist die Auftrennung der Komponenten. Bei genügend großer Trennstufenzahl hat die entstehende Verteilung näherungsweise Gauß-Peak-Form -> N= 5,54 (tR/b0,5)^2 (b0,5 = Peakbreite auf halber Höhe)
Van-Deemeter-Gleichung…
...ist eine Erweiterung des theoretischen Trennstufenmodells unter Einbeziehung von nichtidealen Randbedingungen. Unter realen Bedingungen ist die Geschwindigkeit des Stoffübergangs zwischen der stationären und der mobilen Phase limitiert und es kommt zur Peakverbreiterung. Die Trennstufenhöhe ist abhängig von der Geschwindigkeit derr mobilen Phase. H = A + (B/u) + C*u mit u = L/tM A...Eddy-Diffusion B...Longitudinal-Diffusion C...Stoffaustauschverzögerung
Chromatografische Auflösung, Trennfaktor α
Der Trennfaktor α beschreibt für die Analyten nur die Trennleistung der beiden Phasen (ohne Trennstufen u. Kapazitätsfaktor). Ermittlung der Auflösung R:
Rs= 2* ΔZ / (wA+wB) = ((tR)b-(tr)a) / w
mit Trennstufen und Kapazitätsfaktor:
Rs= N^(-2) / 4 * ((α-1) / α) * k’B / (1+k’B)
Prinzip Dünschichtchromatographie
Trennnung von Stoffgemischenn in einer dünnen planaren Trennschicht, dievon einem geeigneten Laufmittel durchströmt wird. Triebkraft für das Laufmittel sind meist die Kapillarkräfe, manchmal auch Schwerkraft. Trennmechanismen: Verteilungs-, Ionenaustausch- und Ausschlusschromatographie
Qualitative Auswertung DC
Vergleich der Rf-Werte mit denen von Vergleichsubstanzen. Rf= Wanderungsweite des Analyten / Wanderungsweite der Lösungsmittelfront
Gesetzt von Raoult
WW zweier Substanzen
p1=p1°x1Y1
Trennbedingung
Zwei Substanzen können gezrennt werden, sofern sie einen unterschiedlichen Dampfdruck und/oder Aktivitätskoeffizienten aufweisen: Retentionszeit Komp1 / Retentionszeit Komp2 = (p1/x1) / (p2/x2) = (p1°Y1) / (p2°Y2)
Prinzip Gaschromatografie
Mobile Phase ist ein inertes Gas, das durch dünne Glaskapillare mit stationärer Phase wandert. Die zu analysierenden Stoffe im gas- od. dampfförmigen Zustand lassen sich adsorptions- und verteilungschromatografisch trennen.
Aufbau Gaschromatograph
Ein Gas, verdampfbare Flüssigkeit oder ein unzersetzt verdampfbarer Feststoff wird über das Probenaufgabeteil in die Trennsäule gegeben. Die Substanzen mit dem Trägergas durch die thermostatisierte Saule transportiert, wo der chromatografische Vorgang bei festgelegter T stattfindet. Die getrenmte Substanzen gehen nacheinander durch den Detektor, der jeden Bestandteiö über einen Schreiber oder Integrator anzeigt.
