11.1 : Chromatographische Methoden: Terminologie

Die Chromatographie ist eine analytische Technik, die in Bereichen wie Chemie, Biologie, Umweltwissenschaften und Pharmazie weit verbreitet ist, um die Komponenten einer Mischung zu trennen und Substanzen darin zu identifizieren. Der Prozess der Chromatographie basiert auf den Wechselwirkungen zwischen zwei unterschiedlichen Phasen: der stationären Phase und der mobilen Phase. Die stationäre Phase wird durch ein Trägermaterial an ihrem Platz fixiert, während die mobile Phase darüber hinwegfließt und die gelösten Stoffe mit sich führt. Während die mobile Phase durch die stationäre Phase wandert, interagieren die Komponenten der Mischung aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften auf unterschiedliche Weise mit jeder Phase, was zu ihrer Trennung führt.

Die Chromatographie kann basierend auf der Art der mobilen und stationären Phasen in mehrere Typen eingeteilt werden, wie zum Beispiel Gaschromatographie (GC), Flüssigkeitschromatographie (LC) und Dünnschichtchromatographie (TLC). Jeder Typ ist für bestimmte Anwendungen geeignet, abhängig vom physikalischen Zustand der zu analysierenden Substanzen und der gewünschten Auflösung der Trennung.

Die Flüssigkeit, die aus der Chromatographiesäule austritt, passiert einen Detektor, der ein Signal erzeugt, wenn er den zu trennenden gelösten Stoff erkennt. Dieses Signal wird anschließend gegen die Elutionszeit oder das Volumen der eluierten Lösung aufgetragen, was zu einer Reihe von Peaks führt, die als Chromatogramm bezeichnet werden.

In der Chromatographie helfen mehrere Schlüsselbegriffe, den Prozess und die Ergebnisse zu beschreiben. Das Retentionsvolumen bezieht sich auf die Menge der mobilen Phase, die benötigt wird, um ein Analyten vom Injektionspunkt bis zum Peakmaximum im Chromatogramm zu transportieren. Eng damit verbunden ist die Retentionszeit, die die Zeitdauer beschreibt, die ein Analyt benötigt, um durch das System zu wandern. Diese wird berechnet, indem das Retentionsvolumen durch die Flussrate der mobilen Phase geteilt wird. Ein weiterer wichtiger Begriff ist der Retentionsfaktor (oft auch Kapazitätsfaktor genannt), der das Verhältnis der Zeit misst, die der Analyten in der stationären Phase verbringt, zu der Zeit, die er in der mobilen Phase verbringt.

Zusätzlich bezeichnet die Totzeit die Zeit, die benötigt wird, bis nicht zurückgehaltene Analyten das System verlassen. Das entsprechende Totvolumen ist die Menge an mobiler Phase, die benötigt wird, um diese nicht zurückgehaltenen gelösten Stoffe zu eluieren. Bezieht man sich auf die Peaks in einem Chromatogramm, wird die Peakbreite, auch als Basislinienbreite bezeichnet, als die Breite des Peaks an seiner Basislinie definiert, gemessen von dem Punkt, an dem der Peak zu steigen beginnt, bis zu dem Punkt, an dem er zur Basislinie zurückkehrt. Schließlich misst die Auflösung den Grad der Trennung zwischen zwei benachbarten Peaks und gibt an, wie gut die Komponenten einer Mischung voneinander unterschieden werden können.