Що таке хроматографія і як вона працює?

Хроматографія – це метод поділу та аналізу сумішей, суть якого лежить у розподілі компонентів суміші між двома фазами: нерухомою (стаціонарною) та рухомою (мобільною), яка проходить через нерухому фазу. Різні компоненти суміші проходять через стаціонарну фазу з різними швидкостями, що змушує їх відокремлюватись один від одного.

Природа конкретних фаз визначає, які речовини переміщуються швидше чи повільніше і як вони поділяються. Ці різні часи проходження називаються часом утримання.

Рухома та нерухома фази

Хроматографічні методи принципово відрізняються від інших фізико-хімічних методів аналізу можливістю поділу близьких за властивостями речовин, згодом їх можна ідентифікувати та визначати кількісно.

Хроматографія, як метод якісного та кількісного аналізу, широко застосовується у різних сферах:

• контроль безпеки навколишнього середовища;
• контроль безпеки та якості харчових продуктів;
• розробка нових препаратів у фармацевтичній галузі; 
• контроль продуктів перероблення нафти та газу;
• та багато іншого.

Змінюючи рухливу фазу, стаціонарну фазу та/або фактор, що визначає швидкість переміщення, було створено велику різноманітність хроматографічних методів, кожен з яких служить різним цілям і ідеально підходить для різних сумішей. Нижче наведено деякі з найпоширеніших видів хроматографії:

• газова хроматографія (ГХ);
• високоефективна рідинна хроматографія (ВЕРХ);
• тонкошарова хроматографія (ТШХ);
• іонна хроматографія (ІХ).

Це метод, що вимагає використання стаціонарної та рухомої фаз. У газовій хроматографії рухомою фазою є інертний газ, часто гелій чи азот. Нерухливою фазою зазвичай є мікроскопічний шар полімеру на інертному твердому носії. Він розміщується всередині спіральної кварцової або металевої трубки, яку називають колонкою. Наприкінці знаходиться система виявлення (детектор), яка детектує окремі компоненти в міру їхнього елюювання з колонки.

Газова хроматографія є поширеним методом, але її використовують тільки в тому випадку, якщо суміш можна випарувати без розкладання. Після випаровування комплексної суміші її вводять у колонку разом із рухомою фазою з інертного газу.

Коли суміш протікає через колонку у вигляді газу, окремі компоненти суміші по-різному взаємодіють з нерухомою фазою. Ті компоненти, які не так сильно взаємодіють з нерухомою фазою, елююються з колонки швидше та виявляються системою детектування (детектором). Ті з них, які сильніше взаємодіють з нерухомою фазою, елююються з колонки довше, тому суміш розділяється.

Газовий хроматограф, як пристрій для проведення аналізу, використовується у різних сферах: починаючи від аналізу повітря, води, харчових продуктів та закінчуючи аналізом природного газу та бензину. Компанія Thermo Fisher Scientific пропонує великий асортимент різних комплектуючих (інжекторів, детекторів та мас-спектрометрів), що дозволяє застосовувати газові хроматографи у різних сферах та виробництвах.

Газовий хроматограф Trace 1600

Газовий хромато-мас-спектрометр ISQ 7610

Система Exactive™ GC Orbitrap™ GC-MS

Рідина хроматографія – це метод поділу та аналізу складних сумішей речовин, у яких мобільною фазою є рідина.

Рідинний хроматограф прокачує суміш зразків або аналітів у розчиннику (відомий як рухома фаза) під високим тиском через колонку з хроматографічним насадковим матеріалом (стаціонарна фаза) на детектор.

Система рідинної хроматографії Vanquish Core™ HPLC

Хроматографічний метод, який використовується для розділення суміші сполук в аналітичній хімії або біохімії з метою ідентифікації, кількісного визначення або очищення окремих компонентів суміші. ВЕРХ використовується в різноманітних наукових застосуваннях, таких як фармацевтика, навколишнє середовище, криміналістика, аналіз харчових продуктів та інше.  

Це метод, заснований на спорідненості, який використовується для розділення сполук у суміші. ТШХ — це дуже універсальний метод розділення, який широко використовується як для якісного, так і для кількісного аналізу зразків.

Тонкошаровий хроматограф можна використовувати для: моніторингу перебігу реакції, ідентифікації сполук, присутніх у певній речовині, визначення чистоти речовини.

У ТШХ нерухома фаза являє собою тонкий шар адсорбенту, як правило, силікагелю або оксиду алюмінію, нанесений на поверхню інертної пластини, як правило, скла, пластику або алюмінію. Зразок наносять на один кінець пластини ТШХ і поміщають вертикально в закриту камеру з органічним розчинником (рухома фаза). Рухома фаза рухається вгору по пластині під дією капілярних сил, а компоненти зразка мігрують на різні відстані залежно від їх різної спорідненості до нерухомої та рухомої фаз. Коли розчинник досягає верхньої частини пластини, пластину виймають із камери проявлення та сушать. Розділені компоненти виглядають у вигляді плям на пластині, і оцінюється коефіцієнт утримання (Rf) кожного компонента.

Аплікатор AS 30 | Денситометр CD 60

Іонообмінна хроматографія призначена для визначення неорганічних та органічних іонів (аніонів та катіонів). Найбільш поширений аналіз, який проводять на іонному хроматографі – це визначення неорганічних іонів у воді (питної, бутильованої, стічних вод). Для аналізу за допомогою іонного хроматографа характерно використання кислоти або лугу як елюентів і кондуктометричного детектора (детектора фонової провідності), тому обов’язковою умовою є хімічна інертність всіх внутрішніх поверхонь системи та наявність супресора (пригнічення фонової провідності), для підвищення чутливості приладу.

Іонний хроматограф, залежно від моделі, може бути додатково обладнаний генератором елюентів, що значно спрощує роботу оператора та збільшує точність аналізу.

Іонна хроматографічна система Dionex ICS-6000

Виходячи з потреб вашої лабораторії, слід купити хроматограф, з яким ви зможете якісно проводити необхідні аналізи. Зверніть увагу, що обладнання має різну комплектацію, від чого залежить ціна хроматографа.

Наші менеджери допоможуть вам підібрати прилад чи систему, що відповідає потребам вашої лабораторії. Ознайомитись з повним спектром хроматографічних рішень ви зможете за посиланням або зв’язавшись із нами.