AΡΧΕΣ ΥΓΡΟΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑΣ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ

H Υγροχρωματογραφία Υψηλής Απόδοσης (HPLC) είναι μία αναλυτική τεχνική διαχωρισμού και ποσοτικού προσδιορισμού μη πτητικών ή θερμοευαίσθητων ουσιών. Η χρησιμοποιούμενη κινητή φάση είναι υγρή, ενώ η στατική φάση είναι στερεά ή υγρή ακινητοποιημένη πάνω σε αδρανές υπόστρωμα. Η τεχνική αυτή εφαρμόζεται στον προσδιορισμό μεγάλου αριθμού ουσιών όπως οι πρωτεΐνες, οι υδατάνθρακες, τα φυτοφάρμακα, τα αντιβιοτικά καθώς και άλλες κατηγορίες ενώσεων.

Κατά το χρωματογραφικό διαχωρισμό, κάθε ουσία κατανέμεται μεταξύ της στατικής και της κινητής φάσης και παράλληλα μετακινείται προς την έξοδο της στήλης, εξαιτίας της ροής τoυ διαλύτη, με αποτέλεσμα να δημιουργείται μία μετακινούμενη ζώνη μέσα στη στήλη, η οποία τελικά αποδίδεται ως μία κορυφή στο χρωματογράφημα. Η ποσοτικοποίηση γίνεται βάσει του ύψους της κορυφής ή του εμβαδού της επιφάνειάς της, τα οποία είναι ανάλογα με τη συγκέντρωση ή τη μάζα της ουσίας.

Ο διαχωρισμός ενός μίγματος ουσιών βασίζεται στη διαφορετική αλληλεπίδραση του κάθε συστατικού με την κινητή και τη στατική φάση, με συνέπεια να απαιτείται διαφορετικός χρόνος για την έκλουση κάθε ουσίας από τη στήλη. Η αλληλεπίδραση αυτή σχετίζεται με το μέγεθος, το σχήμα και την πυκνότητα φορτίου των σωματιδίων στο διάλυμα. Υπάρχουν διάφορα είδη χρωματογραφίας τα οποία ταξινομούνται ανάλογα με την κατηγορία των ενώσεων που διαχωρίζουν και το μηχανισμό αλληλεπίδρασης που επικρατεί ανάμεσα στις ουσίες προς διαχωρισμό και τις δύο φάσεις. Ειδικότερα :

  • Η χρωματογραφία προσρόφησης εφαρμόζεται για το διαχωρισμό μη πολικών ενώσεων
  • Η χρωματογραφία κατανομής εφαρμόζεται για το διαχωρισμό μη ιοντικών πολικών ενώσεων
  • Η χρωματογραφία ιονανταλλαγής εφαρμόζεται για το διαχωρισμό ιοντικών ενώσεων
  • Η χρωματογραφία μοριακού αποκλεισμού εφαρμόζεται για το διαχωρισμό ενώσεων με μοριακό βάρος μεγαλύτερο από 10.000 Da.

Τα πεδία εφαρμογών του κάθε είδους υγροχρωματογραφίας συχνά αλληλεπικαλύπτονται [1]. Για την περιγραφή της αποδοτικότητας ενός χρωματογραφικού συστήματος χρησιμοποιούνται διάφορα ποσοτικά μεγέθη, τα σημαντικότερα από τα οποία είναι :

1) Ο αριθμός των θεωρητικών πλακών, Ν και το ύψος της θεωρητικής πλάκας, Η. Τα μεγέθη Ν και Η εκφράζουν την αποδοτικότητα της στήλης που σχετίζεται με τη διεύρυνση των κορυφών. Η αποδοτικότητα είναι ανάλογη του Ν και αντιστρόφως ανάλογη του Η.

Το ύψος της θεωρητικής πλάκας Η, δίνεται από τον νόμο του Van Deemter, σύμφωνα με την εξίσωση:

(2.3)

όπου Α, Β και C οι συντελεστές που σχετίζονται με την διάχυση Eddy,

την διαμήκους διάχυση και την μεταφορά μάζας της στατικής και κινητής φάσης αντίστοιχα.

 

2) Ο συντελεστής κατακράτησης k΄ (capacity factor) είναι μία σημαντική παράμετρος, η οποία χρησιμοποιείται ευρύτατα για τη περιγραφή της μετανάστευσης των διαλυμένων ουσιών στις στήλες. Στην ιδανική περίπτωση οι διαχωρισμοί θα πρέπει να διενεργούνται κάτω απο συνθήκες που εξασφαλίζουν τιμές παραγόντων κατακράτησης στην περιοχή 2 εως 10.
3) Η διαχωριστική ικανότητα της στήλης, Rs, αποτελεί ποσοτικό μέτρο της ικανότητάς της να διαχωρίσει δύο προσδιοριζόμενες ουσίες. Δύο ουσίες διαχωρίζονται πλήρως όταν το Rs είναι ίσο με 1,5.

 

4) H ασυμμετρία των χρωματογραφικών κορυφών. H τιμή της παραμέτρου S10 πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ των τιμών 0,8 και 1,2 [2].

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

 

  1. 1. A. Skoog, F. Holler, T.A. Nieman, Aπόδοση στα ελληνικά Καραγιάννης Μ.Ι., Ευσταθίου Κ.Η., Χανιωτάκης Ν., Αρχές Ενόργανης Ανάλυσης, Εκδόσεις Κωσταράκη, Αθήνα, 2002, 301-323, 785-841.
  2. 2. L. R. Snyder, J. J. Kirkland, J. L. Glajch, Practical HPLC method development, second edition, John Wiley and Sons, New York, 1997.

 

This entry was posted in Χημεία. Bookmark the permalink.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνσή σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *