Что такое хроматография и как она работает?

Хроматография – это метод разделения и анализа смесей, суть которого лежит в распределении компонентов смеси между двумя фазами: неподвижной (стационарной) и подвижной (мобильной), которая проходит через неподвижную фазу.

Различные компоненты смеси проходят через стационарную фазу с разными скоростями, что заставляет их отделяться друг от друга. Природа конкретных фаз определяет, какие вещества перемещаются быстрее или медленнее и как они разделяются. Эти разные времена прохождения называются временем удержания.

Подвижная и неподвижная фаза

Хроматографические методы принципиально отличаются от других физико-химических методов анализа возможностью разделения близких по свойствам веществ, впоследствии анализа их можно идентифицировать и определять количественно.

Хроматография, как метод качественного и количественного анализа, широко применяется в разных сферах: 

• контроль безопасности окружающей среды;
• контроль безопасности и качества продуктов питания;
• разработка новых препаратов в фармацевтической отрасли; 
• контроль продуктов переработки нефти и газа;
• и многое другое.

Изменяя подвижную фазу, стационарную фазу и/или фактор, определяющий скорость перемещения, было создано большое разнообразие хроматографических методов, каждый из которых служит разным целям и идеально подходит для разных смесей. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных видов хроматографии:

• газовая хроматография (ГХ);
• высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ);
• тонкослойная хроматография (ТСХ);
• ионная хроматография (ИХ).

Это метод, требующий использования стационарной и подвижной фаз. В случае газовой хроматографии подвижной фазой является инертный газ, часто гелий или азот. Неподвижная фаза обычно представляет собой микроскопический слой полимера на инертном твердом носителе. Он размещается внутри спиральной кварцевой или металлической трубки, которую также называют колонкой. В конце находится система обнаружения (детектор), которая детектирует отдельные компоненты по мере их элюирования из колонки.

Газовая хроматография является распространенным методом, но ее можно использовать только в том случае, если смесь можно испарить без ее разложения. После испарения комплексной смеси её вводят в колонку вместе с подвижной фазой из инертного газа.

Когда смесь протекает через колонку в виде газа, отдельные компоненты смеси по-разному взаимодействуют с неподвижной фазой. Те компоненты, которые не так сильно взаимодействуют с неподвижной фазой, элюируются из колонки быстрее и обнаруживаются системой детектирования (детектором). Те из них, которые сильнее взаимодействуют с неподвижной фазой, элюируются из колонки дольше, поэтому смесь и разделяется.

Газовый хроматограф, как устройство для проведения анализа, используется в различных сферах – начиная от анализа воздуха, воды, пищевых продуктов и заканчивая анализом природного газа и бензина. Компания Thermo Fisher Scientific предлагает большой портфель различных комплектующих (инжекторов, детекторов и масс-спектрометров), что позволяет применять газовые хроматографы в различных сферах и производствах.

Газовий хроматограф Trace 1600

Газовий хромато-мас-спектрометр ISQ 7610

Система Exactive™ GC Orbitrap™ GC-MS

Жидкостная хроматография – это метод разделения и анализа сложных смесей веществ, в которых мобильной фазой служит жидкость.

Жидкостный хроматограф прокачивает смесь образцов или аналитов в растворителе (известный как подвижная фаза) под высоким давлением через колонку с хроматографическим насадочным материалом (стационарная фаза) на детектор.

Система рідинної хроматографії Vanquish Core™ HPLC

Хроматографический метод, используемый для разделения смеси соединений в аналитической химии или биохимии с целью идентификации, количественного определения или очистки отдельных компонентов смеси. ВЭЖХ хроматограф используется в различных научных применениях, таких как фармацевтика, окружающая среда, криминалистика, анализ пищевых продуктов и т.д.

Это метод, основанный на родстве, который используется для разделения соединений в смеси. ТСХ – это очень универсальный метод разделения, широко используемый как для качественного, так и для количественного анализа образцов. Тонкослойный хроматограф можно использовать для: мониторинга реакции, идентификации соединений, присутствующих в определенном веществе, определения чистоты вещества.

В ТСХ неподвижная фаза представляет собой тонкий слой адсорбента, как правило, силикагеля или оксида алюминия, нанесенный на поверхность инертной пластины, как правило, стекла, пластика или алюминия. Образец наносят на один конец пластины ТСХ и помещают вертикально в закрытую камеру с органическим растворителем (подвижная фаза). Подвижная фаза движется вверх по пластине под действием капиллярных сил, а компоненты образца мигрируют на разные расстояния в зависимости от их разного родства к неподвижной и подвижной фазам. Когда растворитель достигает верхней части пластины, пластину извлекают из камеры проявления и сушат. Разделенные компоненты выглядят в виде пятен на пластине и оценивается коэффициент удержания (Rf) каждого компонента.

Аппликатор AS 30 | Денситометр CD 60

Ионообменная хроматография предназначена для определения неорганических и органических ионов (анионов и катионов). Наиболее распространенный анализ, который проводят на ионном хроматографе – это определение неорганических ионов в воде (питьевой, бутилированной, сточных водах). Для анализа посредством ионного хроматографа характерно использование кислоты либо щелочи в качестве элюента и кондуктометрического детектора (детектора фоновой проводимости), поэтому обязательным условием является химическая инертность всех внутренних поверхностей системы и наличие супрессора (подавителя фоновой проводимости), для повышения чувствительности прибора.

Ионный хроматограф, в зависимости от модели, может быть дополнительно оборудован генератором элюента, что значительно упрощает работу оператора и увеличивает точность анализа.

Іонна хроматографічна система Dionex ICS-6000

Исходя из потребностей вашей лаборатории следует купить хроматограф, с которым вы сможете качественно проводить необходимые анализы. Обратите внимание, что оборудование имеет различную комплектацию, от чего напрямую зависит цена хроматографа.

Наши менеджеры помогут вам подобрать прибор или систему, соответствующую потребностям вашей лаборатории. Ознакомиться с полным спектром хроматографических решений вы сможете по ссылке или связавшись с нами.