Хроматографическая колонка

Типичная установка для ручной колоночной хроматографии. Стеклянная колонка, снабженная внизу краном для регулирования скорости процесса, набита твердой фазой (белого цвета), резервуар вверху наполнен жидким элюентом, в верхней части твердой фазы нанесен образец (желтого цвета).

Хроматографи́ческая коло́нка — устройство для хроматографии, используемое как для работы ручным методом, так и в составе специального агрегата, хроматографа.

Принцип действия и основные характеристики

Химическая лаборатория 1950х годов с рядами хроматографических колонок

В хроматографической колонке происходит разделение исходной многокомпонентной смеси на ряд бинарных смесей, состоящих из жидкости или газа-носителя (для газовой хроматографии) и одного из разделяемых компонентов. Разделение может происходить как за счет образования временных связей между разделяемыми веществами и неподвижной фазой колонки (адсорбционная хроматография), так и по иным принципам (например, эксклюзионная хроматография). Точнее значения объема или времени выхода каждого компонента из колонки устанавливают при калибровке.

Колонка характеризуется материалом, из которого состоит неподвижная фаза, внутренним диаметром и длиной. Размеры колонок зависят от количества разделяемых веществ и типа хроматографии. Например, для гель-фильтрации применяют высокие и узкие колонки, а при ионообменной или аффинной хроматографии высота колонки приближается к ее диаметру.^{[источник не указан 864 дня]} На колонках разного калибра можно разделять как микрограммы, так и килограммы различных веществ.

Способ употребления

Стадии колоночной хроматографии. На первых двух стадиях пустую колонку наполняют суспензией твердой фазы в жидкой. На третьей происходит оседание твердой фазы, на которую на четвертой стадии наносят образец. На последующих стадиях происходит разделение компонентов образца, собираемых в разные фракции, на последней стадии колонку отмывают от остатков образца для нового использования.

Для набивки колонок твердой фазой существует два основных метода, сухой и мокрый. В первом случае колонку сначала наполняют сухим порошком, после чего пропускают подвижную фазу (жидкость или газ). Во втором случае колонку наполняют суспензией наполнителя в подвижной фазе. Если подвижная фаза является жидкой, то в обоих случаях следует предусмотреть отсутствие пузырей воздуха в готовой колонке, что может повлиять на качество хроматографии или полностью ее блокировать. Кроме того, всегда существует опасность выхода колонки из строя в результате попадания в нее недопустимых веществ (нерастворимые вещества или слишком активные молекулы, забивающие канал колонки), не устранённых при пробоподготовке.

В качестве твердой фазы могут быть использованы такие материалы, как силикагель, оксид алюминия, микрокристаллическая целлюлоза, агароза и другие материалы, в частности, приготовленные путем специальной обработки целлюлозы или агарозы для эксклюзионной, ионообменной или аффинной хроматографии.

В процессе хроматографии отдельные компоненты нанесенной на колонку смеси выходят из нее с различной скоростью. Их собирают по фракциям, определяя концентрацию ожидаемых веществ в каждой фракции. Окрашенные вещества кроме того могут быть видны через стеклянные стенки колонки.

См. также

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

Ссылки

• Рудаков О.Б. Востров И.А. Спутник хроматографиста. — Воронеж: Водолей, 2004. — 528 с. — ISBN 5-88563-049-6

• Library 4 Science бесплатные он-лайн книги по хроматографии (англ.)

Химические методы разделения
Дефлегмация | Дистилляция | Зонная плавка | Многократное испарение | Однократное испарение | Постепенное испарение | Рефлюкс (химия) | Твердофазная экстракция | Фракционированная конденсация | Хроматография | Электролиз | Экстракция