Die Chromatographie als Trennverfahren in der Separationstechnik
Zur Probenverarbeitung kommen in der Chromatographie als Separationstechnik je nach Methode folgende Trennverfahren in Betracht:
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die Festphasenextraktion (SPE),
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die Dünnschichtchromatographie (DC/TLC) bzw. Papierchromatographie,
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die Säulenchromatographie (SC) und die
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die Gaschromatographie (GC).
Zweck der Chromatographie ist es, entweder im Rahmen der Analyse einzelne Stoffe aus einem Gemisch nachzuweisen bzw. deren Konzentration zu bestimmen oder aber Stoffe präventiv zur weiteren Verarbeitung aus Stoffgemischen zu isolieren.
Wie Chromatographie funktioniert
Einfach dargestellt ist es so, dass sich diverse Stoffe eines Gemischs in zwei Phasen unterschiedlich verteilen. In der mobilen Phase bewegt sich eine Flüssigkeit oder ein Gas an einer stationären Phase aus einem Feststoff oder einer Flüssigkeit mehr oder minder schnell vorbei, wodurch die Inhaltsstoffe getrennt werden. Die Trennung der Stoffe hängt mit deren Affinität entweder zur stationären oder aber zur mobilen Phase zusammen. Andere Mechanismen sind eine Trennung durch das Molekülsieb der stationären Phase, Adsorbtionsphänomene wie die Anziehung von Stoffen zueinander ohne feste chemische Bindung, Verteilungsphänomene durch unterschiedliche Löslichkeit in der stationären oder mobilen Phase oder ein Ionen-Austausch. Meist wirken alle Mechanismen zusammen, wobei einer dominiert.
Die Festphasenextraktion (SPE)
Die Funktionsweise beruht auf einer abweichenden Verteilung diverser Stoffe zwischen einer festen Phase wie etwa Kieselgele oder Polymere und einer flüssigen Phase wie etwa Lösemittel oder Extraktionsmittel. Dabei werden entweder störende Bestandteile in der festen Phase aufgesammelt und später entsorgt oder die interessierenden Komponenten in der Festphase gesammelt und später mit Lösemittel ausgewaschen. Entscheidend sind nur drei Faktoren wie die Polarität der Analyten, die Art der verwendeten Festphase und das Lösemittel. Daher ist die
Festphasenextraktion (SPE) einfach und kostengünstig und für eine Automatisierung geeignet, da dabei diverse Faktoren manuell programmiert werden können.
Die Dünnschichtchromatographie (DC/TLC) bzw. Papierchromatographie
Hier spricht man von Flachbett-Chromatographie, da die Trennung auf Papier oder einer beschichteten Glasplatte bzw. Kunststofffolie erfolgt.
Die Säulenchromatographie (SC)
Anstelle der Flachbett-Chromatographie wird in medizinischen Laboren eine Technik bevorzugt, wo die mobile Phase durch die stationäre Phase in einer Säule läuft. Hier spricht man von
Säulenchromatographie (SC).
Die Gaschromatographie (GC)
Die
Gaschromatographie dient dem Nachweis gasförmiger oder unzersetzt verdampfender Stoffe bis zu einem Siedebereich von ca. 400 Grad. Man benötigt einen Injektor, eine im GC-Ofen warm gehaltene Trennsäule und einen Detektor. Je nach Dauer der Verdampfung findet man so über den Detektor unterschiedliche Stoffe.
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