i cromatografia | enciclopèdia.cat

OBRES

OBRES

Divulgació científica
Estadístiques
Gran enciclopèdia catalana

cromatografia

substantiu femeníf
Química
cromatografia en columna d’adsorció entre un sòlid (fase estacionària) i una solució líquida (fase mòbil)
© Fototeca.cat
química analítica quím anal
Mètode d’anàlisi immediat basat en la percolació d’una fase líquida o gasosa (mescla problema) al llarg d’una fase estacionària, que pot ésser sòlida —porosa o finament dividida— o bé líquida fixa impregnant un suport inert.

Els components de la mescla es separen d’acord amb llur distinta velocitat de migració tot al llarg de la fase estacionària. Entren en la definició anterior la cromatografia de paper, la de capa fina, la de columna, la de gasos, i també la de bescanvi iònic i la de filtració per gels permeables; les dues darreres tenen, però, algunes característiques especials. Els ràpids progressos fets en la identificació, purificació i separació de vitamines, hormones, enzims, antibiòtics, alcaloides, proteïnes i alguns grups de substàncies inorgàniques no haurien estat possibles sense aquest conjunt de tècniques. Fou Mikhail Semenovič Tswett qui, l’any 1903, emprà per primera vegada la cromatografia en la separació de pigments vegetals en forma de bandes sobre una columna de vidre reblerta de marbre polvoritzat, per on feia passar extrets eteris de plantes.

Tanmateix, calgué esperar gairebé trenta anys (1930) perquè la cromatografia d’adsorció, reintroduïda per R. Khun i E. Lederer per a l’estudi del carotè i de la xantofil·la, comencés a generalitzar-se. La cromatografia d’adsorció pot ésser feta entre gas i sòlid (CGS) o bé entre líquid i sòlid —cromatografia de columna i de capa fina d’adsorció (CCF)—. La fase estacionària és un sòlid adsorbent, com l’alúmina o el silicagel, i la fase mòbil pot ésser una mescla gasosa o, més sovint, una solució líquida. La separació s’esdevé a causa de la distinta capacitat d’adsorció dels components de la mescla envers el sòlid i de llur distinta volatilitat envers la fase gasosa o solubilitat envers la líquida.

En la cromatografia de partició, la distribució pot ésser entre gas i líquid (CGL) o bé entre líquid i líquid —cromatografia en columna, cromatografia en paper (CP) i cromatografia en capa fina de partició—. La fase estacionària és un líquid, sovint aigua, mantingut en un suport inert i porós adient, com ara el silicagel o la cel·lulosa. La fase mòbil pot ésser un gas o una mescla líquida. La separació és produïda pel diferent grau de retenció de cadascun dels components a aïllar per la fase estacionària a causa de llur diversa solubilitat en els solvents en contacte.

El principal avantatge de la cromatografia de partició al costat de la d’adsorció, tant en els sistemes gas-líquid com en els líquid-líquid, és que les isotermes de repartiment són gairebé lineals en un marge ampli de concentracions. El factor que mesura l’eficàcia de qualsevol forma de cromatografia és el coeficient de repartiment (K) de cada substància entre les dues fases del sistema emprat. En la major part de les tècniques cromatogràfiques els components de la mescla, ja separats, són arrossegats per solvents a fora de la columna (elució), on produeixen algun tipus de senyal en un detector adequat. La representació gràfica d’aquest senyal és la corba d’elució, que té un màxim agut per a cada substància present.

En la cromatografia en capa fina i en la cromatografia en paper, hom separa les mostres problema desenvolupant-les amb un solvent dins una cubeta; aleshores és fàcil de procedir a llur identificació segons els indicadors de la velocitat de desplaçament, Rf, de cada substància, per a mesurar els quals cal prèviament fer visibles les taques corresponents emprant reveladors o bé per fluorescència sota llum ultraviolada. Perquè els resultats dels Rf siguin reproduïbles, cal controlar la temperatura de la cambra cromatogràfica i la composició del líquid de desenvolupament. Fins i tot per simple comparació visual hom pot establir una relació entre la concentració de la substància i l’àrea de la taca, l’expressió matemàtica de la qual és √A = M log W + C, essent A l’àrea de la taca, W el pes de la substància, i M i C, constants.

En la cromatografia de bescanvi iònic, les forces responsables de la migració diferencial dels soluts són les d’atracció electroestàtica amb els grups ionitzables del bescanviador; en la de gasos, els composts, un cop volatilitzats, se separen en una columna de partició i, si es tracta de gasos permanents o de pes molecular petit, en una d’adsorció, sempre segons llur distint coeficient de repartiments (cromatògraf de gasos); hom procedeix a programar la temperatura de la columna i el flux de gas portador, la corba d’elució és registrada automàticament i és possible de mesurar sobre ella el temps de retenció, que per comparació amb el producte pur permet d’identificar la substància; així mateix, l’àrea sota la corba n'indica la concentració. Hom empra també la cromatografia de filtració sobre gels permeables (CGP) per a l’estudi dels polímer d’alt pes molecular, els quals són separats segons llur magnitud molecular.

La fabricació de partícules adsorbents de diàmetre molt petit (de l’ordre de poques micres) permet fer cromatografia líquida d’eficàcia molt més elevada, d’aquí que aquest tipus de cromatografia, que es pot basar en qualsevol dels tipus d’interacció entre la fase mòbil i la fase estacionària, es denomini cromatografia líquida d’alta eficàcia, HPLC (de les inicials angleses de High performance Liquid Chromatography). Aquesta disminució de la grandària de les partícules fa que, per a desenvolupar la cromatografia, calgui augmentar molt la pressió per tal que flueixi la fase mòbil a través de la columna. Per això a vegades és denomina, erròniament, cromatografia líquida d’alta pressió.

Col·laboració: 
AgB
Llegir més...