Хроматография

Хроматогра́фия

Хроматогра́фия (от др.-греч. χρῶμα — цвет)  — динамический сорбционный метод разделения и анализа смесей веществ, а также изучения физико-химических свойств веществ. Основан на распределении веществ между двумя фазами — неподвижной (твердая фаза или жидкость, связанная на инертном носителе) и подвижной (газовая или жидкая фаза, элюент). Название метода связано с первыми экспериментами по хроматографии, в ходе которых разработчик метода Михаил Цвет разделял ярко окрашенные растительные пигменты.

История метода

Метод хроматографии был впервые применён русским учёным-ботаником Михаилом Семеновичем Цветом в 1900 году. Он использовал колонку, заполненную карбонатом кальция, для разделения пигментов растительного происхождения. Первое сообщение о разработке метода хроматографии было сделано Цветом 30 декабря 1901 года на XI Съезде естествоиспытателей и врачей в С.-Петербурге. Первая печатная работа по хроматографии была опубликована в 1903 году, в журнале Труды Варшавского общества естествоиспытателей. Впервые термин хроматография появился в двух печатных работах Цвета в 1906 году, опубликованных в немецком журнале Berichte der Deutschen Botanischen Gesellschaft. В 1907 году Цвет демонстрирует свой метод Немецкому Ботаническому обществу.

В 1910—1930 годы метод был незаслуженно забыт и практически не развивался.

В 1931 году Р. Кун, А. Винтерштейн и Е. Ледерер при помощи хроматографии выделили из сырого каротина α и β фракции в кристаллическом виде, чем продемонстрировали препаративную ценность метода.

В 1941 году А. Дж. П. Мартин и Р. Л. М. Синг разработали новую разновидность хроматографии, в основу которой легло различие в коэффициентах распределения разделяемых веществ между двумя несмешивающимися жидкостями. Метод получил название «распределительная хроматография».

В 1947 году Т. Б. Гапон, Е. Н. Гапон и Ф. М. Шемякин разработали метод «ионообменной хроматографии».

В 1952 году Дж. Мартину и Р. Сингу была присуждена Нобелевская премия в области химии за создание метода распределительной хроматографии.

С середины XX века и до наших дней хроматография интенсивно развивалась и стала одним из наиболее широко применяемых аналитических методов.

Терминология

Основные термины и понятия относящиеся к хроматографии, а также области их применения были систематизированы и унифицированы специальной комиссией ИЮПАК^[1]. Согласно рекомендациям ИЮПАК, термин «хроматография» имеет три значения и используется для обозначения специального раздела химической науки, процесса а также метода.

• Хроматография — наука о межмолекулярных взаимодействиях и переносе молекул или частиц в системе несмешивающихся и движущихся друг относительно друга фаз.

• Хроматография — процесс дифференцированного многократного перераспределения веществ или частиц между несмешивающимися и движущимися относительно друг друга фазами, приводящий к обособлению и концентрационных зон индивидуальных компонентов исходных смесей этих веществ или частиц.

• Хроматография — метод разделения смесей веществ или частиц основанный на различиях в скоростях их перемещения в системе несмешивающихся и движущихся относительно друг друга фаз.

• Колонка — содержит хроматографический сорбент, выполняет функцию разделения смеси на индивидуальные компоненты.
• Элюент — подвижная фаза: газ, жидкость или (реже) сверхкритический флюид.
• Неподвижная фаза — твердая фаза или жидкость, связанная на инертном носителе, в адсорбционной хроматографии — сорбент.
• Хроматограмма — результат регистрирования зависимости концентрации компонентов на выходе из колонки от времени.
• Детектор — устройство для регистрации концентрации компонентов смеси на выходе из колонки.
• Хроматограф — прибор для проведения хроматографии.

Класcификация видов хроматографии

По агрегатному состоянию фаз

• Газовая хроматография
  • Газо-жидкостная хроматография
  • Газо-твёрдофазная хроматография
• Жидкостная хроматография
  • Жидкостно-жидкостная хроматография
  • Жидкостно-твёрдофазная хроматография
  • Жидкостно-гелевая хроматография
• Сверхкритическая флюидная хроматография

По механизму взаимодействия

• Распределительная хроматография
• Ионообменная хроматография
• Адсорбционная хроматография
• Эксклюзионная хроматография
• Аффинная хроматография
• Осадочная хроматография
• Адсорбционно-комплексообразовательная хроматография

По цели проведения

• Аналитическая хроматография
• Препаративная хроматография
• Промышленная хроматография

По способу ввода пробы

• Элюентная хроматография (проявительная, редк. элютивная)

Наиболее часто используемый вариант проведения аналитической хроматографии. Анализируемую смесь вводят в поток элюента в виде импульса . В колонке смесь разделяется на отдельные компоненты, между которыми находятся зоны подвижной фазы.

• Фронтальная хроматография

Смесь непрерывно подают в колонку, при этом на выходе из колонки только первый, наименее удерживаемый компонент можно выделить в чистом виде. Остальные зоны содержат 2 и более компонентов. Родственный метод — твердофазная экстракция (сорбционное концентрирование).

• Вытеснительная хроматография

В колонку после подачи разделяемой смеси вводят специальное вещество-вытеснитель, которое удерживается сильнее любого из компонентов смеси. Образуются примыкающие друг к другу зоны разделяемых веществ.

Отдельные виды хроматографии

• Высокоэффективная жидкостная хроматография
• Тонкослойная хроматография
• Газовая хроматография с программированием температуры
• Хроматермография
• Газовая хроматография с программированием расхода газ-носителя
• Газовая хроматография с программированием давления газ-носителя
• Хромабарография
• Хроматофокусирование

См. также

• Время удерживания
• Изотерма сорбции
• Коэффициент ёмкости
• Коэффициент удерживания
• Коэффициент распределения
• Твердофазная экстракция
• Дериватизация

Примечания

Источники

• Рудаков О.Б. Востров И.А. Спутник хроматографиста. — Воронеж: Водолей, 2004. — 528 с. — ISBN 5-88563-049-6
• Яшин Я. И., Яшин Е. Я., Яшин А. Я. Газовая хроматография. — М., 2009. — 528 с. — ISBN 978-5-94976-825-9

Ссылки

• Цвет М. С., Труды Варшавского общества естествоиспытателей, Отд. Биологии, 1903, т. 14, разд. 6, с. 20.
• Library 4 Science бесплатные он-лайн книги по хроматографии (англ.)
• chromatogramma.ru теория и практика хроматографии, сообщество хроматографистов.
• anchem.ru Литература по хроматографии на портале химиков-аналитиков.
• chromatography.narod.ru Лекции по основам хроматографии.

Медицина: Патология
Патогистология	Повреждение клетки: Апоптоз • Некробиоз (кариопикноз • кариорексис • кариолизис) • Некроз (коагуляционный некроз • колликвационный некроз • гангрена • секвестр • инфаркт) Клеточная адаптация: Атрофия • Гипертрофия • Гиперплазия • Дисплазия • Метаплазия (плоскоклеточная • железистая) Дистрофия: Белковая • Жировая • Углеводная • Минеральная
Типовые патологические процессы	Воспаление (альтеративное • экссудативное • пролиферативное) • Лихорадка • Гипоксия • Патология гемодинамики (гиперемия [артериальная • венозная] • ишемия • стаз • тромбоз • эмболия) • Опухоль (доброкачественная • злокачественная) • Патология обмена веществ • Голодание (полное • неполное • частичное)
Лабораторная диагностика и аутопсия	Судебная патологоанатомия • Макроскопическое исследование • Патогистология • Гистохимия (Иммуногистохимическое исследование) • Электронная микроскопия • Иммунофлюресценция • Флюоресцентная гибридизация in situ • Клиническая химия • Медицинская микробиология • Иммунодиагностика • Ферментативный анализ • Масс-спектрометрия • Хроматография • Проточная цитометрия