Hoofdstuk 1: theoretische
begrippen
Inleiding
Belangrijkste stap in analysemethoden: storende stoffen verwijderen of
het te analyseren mengsel te scheiden in zijn afzonderlijke componenten
Chromatografie (“kleuren schrijven”): meest gebruikte manier van
scheiden
Algemene beschrijving van chromatografie
Chromatografie: belangrijke groep van scheidingsmethoden die toelaten
verwante componenten van complexe mengsels te scheiden, isoleren,
identificeren en kwantitatief te bepalen
Grote variëteit van systemen en technieken
Componenten van het te scheiden mengsel worden doorheen de
stationaire fase gedragen door de stroom van de mobiele fase
Scheiding door de verschillen in migratiesnelheid van de
componenten van het mengsel
Indeling van de chromatografische methodes
Indeling van chromatografie: type van de mobiele en stationaire fase +
soorten evenwicht die optreden
Stationaire fase:
Vaste stof (adsorbens) met absorberende eigenschappen
o = adsorptiechromatografie
Vloeistof die door een vaste stof (drager) op zijn plaats wordt
gehouden
o = verdelingschromatografie
, o Om een stationaire vloeibare fase op zijn plaats te houden
kunnen verschillende procedures aangewend worden
(adsorptie of chemische covalente binding)
Adsorptie- vs verdelingschromatografie
Adsorptiechromatografie
Grondlegger:
Mikhail Tswett wordt beschouwd als grondlegger van chromatografie
Hij introduceerde de term chromatografie (“kleuren schrijven”) en
werkte met een adsorptiekolom
Het experiment van Tswett (rond 1900)
Onderzocht de samenstelling van bladgroenkorrels (chlorofylen en
carotenoïden).
Bereidde een extract van bladeren in petroleumether en bracht dit
aan op een kolom gevuld met calciumcarbonaat
Bij het langzaam doorspoelen met petroleumether scheidden de
kleurstoffen zich in duidelijke groene en gele zones
Na droging kon Tswett de kolom in stukken snijden en de
componenten afzonderlijk extraheren
Principe van adsorptiechromatografie
Gebaseerd op het oppervlakteverschijnsel van adsorptie
Stoffen in het mengsel worden meer of minder sterk gebonden
(geadsorbeerd) aan het vaste materiaal (het adsorbens)
Door toevoeging van oplosmiddel (eluens/loopfase) vindt er
voortdurend evenwicht tussen adsorptie en desorptie plaats
Componenten bewegen daardoor met verschillende snelheden door
de kolom → scheiding ontstaat
De zwakst geadsorbeerde stof verlaat de kolom als eerste
Hoe langer de kolom, hoe beter de scheiding
Elutiechromatografie:
In de moderne chromatografie blijft het adsorbens in de kolom,
terwijl een vloeistof (eluens of mobiele fase) door de kolom wordt
geleid.
Deze vloeistof spoelt (elueert) de opgeloste stoffen uit het mengsel
door de kolom tot alle componenten afzonderlijk aan de onderzijde
verschijnen.
Werking:
Een kleine hoeveelheid van het staal, opgelost in de mobiele fase,
wordt bovenaan de kolom aangebracht.
De componenten verdelen zich voortdurend tussen:
o de stationaire fase (vast adsorbens), en
, o de mobiele fase (vloeiende eluens).
Door toevoeging van nieuw oplosmiddel bewegen de componenten
verder door de kolom.
De zwakst geadsorbeerde stof komt het eerst uit de kolom.
De afzonderlijke fracties kunnen apart worden opgevangen en
geanalyseerd.
Chromatogram
Wanneer een detector aan het einde van de kolom wordt geplaatst,
registreert deze de concentratie van elke component in functie van
de tijd
Dit resulteert in een chromatogram, bestaande uit symmetrische
pieken:
o Positie van de piek (tijd) → identificatie van de component
o Oppervlakte onder de piek → hoeveelheid (kwantitatieve
informatie)
Principe van de scheiding
De scheiding van het kleurstoffenmengsel gebeurt op basis van het
oppervlakteverschijnsel adsorptie
Wanneer het mengsel op de kolom wordt gebracht:
o De componenten worden meer of minder sterk geadsorbeerd
aan het adsorbens (stationaire fase)
o In dit geval: fijn verdeeld calciumcarbonaat (CaCO₃)
Vervolgens laat men een oplosmiddel (eluens) door de kolom
stromen:
o Er ontstaat op elk punt in de kolom een evenwicht tussen
adsorptie en desorptie
o Componenten die zwakker adsorberen worden sneller
meegesleurd door het eluens en verlaten de kolom eerst
Gevolg: hoe langer de kolom, hoe beter de scheiding van de
componenten.
Algemeen chromatografisch principe
Elke chromatografische methode berust op een verdeling van de
componenten van een mengsel over twee fasen:
o Stationaire fase: vast of vloeibaar oppervlak waaraan stoffen
zich hechten
o Mobiele fase: vloeistof of gas die de componenten meevoert
In Tswett’s proef (een vorm van vloeistof-vast chromatografie (LSC):
Stationaire fase: vast calciumcarbonaat (adsorbens)
Mobiele fase: petroleumether (oplosmiddel)
Detectie van de scheiding
begrippen
Inleiding
Belangrijkste stap in analysemethoden: storende stoffen verwijderen of
het te analyseren mengsel te scheiden in zijn afzonderlijke componenten
Chromatografie (“kleuren schrijven”): meest gebruikte manier van
scheiden
Algemene beschrijving van chromatografie
Chromatografie: belangrijke groep van scheidingsmethoden die toelaten
verwante componenten van complexe mengsels te scheiden, isoleren,
identificeren en kwantitatief te bepalen
Grote variëteit van systemen en technieken
Componenten van het te scheiden mengsel worden doorheen de
stationaire fase gedragen door de stroom van de mobiele fase
Scheiding door de verschillen in migratiesnelheid van de
componenten van het mengsel
Indeling van de chromatografische methodes
Indeling van chromatografie: type van de mobiele en stationaire fase +
soorten evenwicht die optreden
Stationaire fase:
Vaste stof (adsorbens) met absorberende eigenschappen
o = adsorptiechromatografie
Vloeistof die door een vaste stof (drager) op zijn plaats wordt
gehouden
o = verdelingschromatografie
, o Om een stationaire vloeibare fase op zijn plaats te houden
kunnen verschillende procedures aangewend worden
(adsorptie of chemische covalente binding)
Adsorptie- vs verdelingschromatografie
Adsorptiechromatografie
Grondlegger:
Mikhail Tswett wordt beschouwd als grondlegger van chromatografie
Hij introduceerde de term chromatografie (“kleuren schrijven”) en
werkte met een adsorptiekolom
Het experiment van Tswett (rond 1900)
Onderzocht de samenstelling van bladgroenkorrels (chlorofylen en
carotenoïden).
Bereidde een extract van bladeren in petroleumether en bracht dit
aan op een kolom gevuld met calciumcarbonaat
Bij het langzaam doorspoelen met petroleumether scheidden de
kleurstoffen zich in duidelijke groene en gele zones
Na droging kon Tswett de kolom in stukken snijden en de
componenten afzonderlijk extraheren
Principe van adsorptiechromatografie
Gebaseerd op het oppervlakteverschijnsel van adsorptie
Stoffen in het mengsel worden meer of minder sterk gebonden
(geadsorbeerd) aan het vaste materiaal (het adsorbens)
Door toevoeging van oplosmiddel (eluens/loopfase) vindt er
voortdurend evenwicht tussen adsorptie en desorptie plaats
Componenten bewegen daardoor met verschillende snelheden door
de kolom → scheiding ontstaat
De zwakst geadsorbeerde stof verlaat de kolom als eerste
Hoe langer de kolom, hoe beter de scheiding
Elutiechromatografie:
In de moderne chromatografie blijft het adsorbens in de kolom,
terwijl een vloeistof (eluens of mobiele fase) door de kolom wordt
geleid.
Deze vloeistof spoelt (elueert) de opgeloste stoffen uit het mengsel
door de kolom tot alle componenten afzonderlijk aan de onderzijde
verschijnen.
Werking:
Een kleine hoeveelheid van het staal, opgelost in de mobiele fase,
wordt bovenaan de kolom aangebracht.
De componenten verdelen zich voortdurend tussen:
o de stationaire fase (vast adsorbens), en
, o de mobiele fase (vloeiende eluens).
Door toevoeging van nieuw oplosmiddel bewegen de componenten
verder door de kolom.
De zwakst geadsorbeerde stof komt het eerst uit de kolom.
De afzonderlijke fracties kunnen apart worden opgevangen en
geanalyseerd.
Chromatogram
Wanneer een detector aan het einde van de kolom wordt geplaatst,
registreert deze de concentratie van elke component in functie van
de tijd
Dit resulteert in een chromatogram, bestaande uit symmetrische
pieken:
o Positie van de piek (tijd) → identificatie van de component
o Oppervlakte onder de piek → hoeveelheid (kwantitatieve
informatie)
Principe van de scheiding
De scheiding van het kleurstoffenmengsel gebeurt op basis van het
oppervlakteverschijnsel adsorptie
Wanneer het mengsel op de kolom wordt gebracht:
o De componenten worden meer of minder sterk geadsorbeerd
aan het adsorbens (stationaire fase)
o In dit geval: fijn verdeeld calciumcarbonaat (CaCO₃)
Vervolgens laat men een oplosmiddel (eluens) door de kolom
stromen:
o Er ontstaat op elk punt in de kolom een evenwicht tussen
adsorptie en desorptie
o Componenten die zwakker adsorberen worden sneller
meegesleurd door het eluens en verlaten de kolom eerst
Gevolg: hoe langer de kolom, hoe beter de scheiding van de
componenten.
Algemeen chromatografisch principe
Elke chromatografische methode berust op een verdeling van de
componenten van een mengsel over twee fasen:
o Stationaire fase: vast of vloeibaar oppervlak waaraan stoffen
zich hechten
o Mobiele fase: vloeistof of gas die de componenten meevoert
In Tswett’s proef (een vorm van vloeistof-vast chromatografie (LSC):
Stationaire fase: vast calciumcarbonaat (adsorbens)
Mobiele fase: petroleumether (oplosmiddel)
Detectie van de scheiding
