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⇨ definición de Cromatografia (Wikipedia)
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⇨ Cromatografia a permeazione di gel • Cromatografia a scambio ionico • Cromatografia di adsorbimento • Cromatografia di esclusione molecolare • Cromatografia di ripartizione • Cromatografia liquida • Cromatografia liquida a ultra alta prestazione • Cromatografia liquida ad alta prestazione • Cromatografia liquida ad alte prestazioni • Cromatografia liquida-spettrometria di massa • Cromatografia su carta • Cromatografia su strato sottile • Cromatografia su strato sottile ad alta prestazione
cromatografia (s. f.)
azione, processo naturale[Hyper.]
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Wikipedia
La cromatografia, nata come tecnica separativa e sviluppatasi in seguito anche come tecnica analitica, si basa sul fatto che i vari componenti di una miscela tendono a ripartirsi in modo diverso tra due fasi, in funzione della loro diversa affinità con ciascuna di esse.
Mentre una fase rimane fissa (la fase stazionaria), ed è generalmente un solido o un gel, un'altra fase liquida o gassosa, la fase mobile, fluisce su di essa trascinando con sé in quantità maggiore i componenti della miscela che più risultano affini ad essa.[1]
Indice |
L'invenzione della cromatografia viene attribuita al biochimico italo-russo Michail Cvet (pronunciato e a volte trascritto Tswett) nel 1906, quando riuscì, con questa tecnica, a separare la clorofilla da un estratto vegetale.[2] Cvet procedette ponendo una piccola quantità di estratto di foglie verdi alla sommità di una colonna di vetro riempita con particelle di argilla e lavando successivamente il campione. Fece poi colare, attraverso la colonna, dell'etere di petrolio. A mano a mano che l'etere di petrolio fluiva trascinando con sé il campione, questo si separava in bande di diverso colore (da qui il nome "cromatografia"), ciascuna delle quali procedeva verso il fondo della colonna con diversa velocità.
Con il suddetto esperimento Cvet mise in evidenza la possibilità di impiegare questo sistema di frazionamento, creando le basi della moderna cromatografia. Il termine si richiama alla separazione di bande di diverso colore e viene ancor oggi utilizzato anche se raramente la separazione si basa sulla differenza cromatica. Questa tecnica è oggi infatti applicata all'analisi di sostanze anche incolori, utilizzando il trasferimento tra le fasi con procedimenti più elaborati ed apparecchiature che possono avere notevole complessità.
Con il termine cromatografia oggi si indicano in genere tutte le varie tecniche separative, applicabili a miscele di sostanze e basate sulla distribuzione fra due fasi in cui si utilizza uno stesso principio, la diversa velocità con cui i differenti componenti di una miscela migrano in una fase stazionaria sotto l'influenza di una fase mobile, che ha il compito di trascinare lungo il sistema i soluti che costituiscono la miscela in esame.
Quando il rivelatore posto in fondo all'apparecchio registra il passaggio di una sostanza eluita, elabora i dati su di un "cromatogramma", un grafico che rappresenta la quantità di sostanza rilevata in funzione del tempo. Ogni volta che una sostanza viene rivelata, il cromatogramma registra un picco più o meno alto a seconda della sua concentrazione. Perché un cromatogramma possa essere ritenuto accettabile deve avere una buona risoluzione. Per risoluzione si intende un parametro che mette in relazione l'efficienza, la selettività ed il fattore di ritenzione. Oltre che considerazioni quantitative, dal cromatogramma si possono trarre anche considerazioni qualitative in base ai diversi tempi in cui compaiono i picchi.
Tempo di ritenzione (tR): tempo necessario alla sostanza iniettata per essere eluita dall’inizio all’uscita della colonna.
Tempo morto (tM): tempo di ritenzione di un composto che non è trattenuto e che passa attraverso la colonna alla stessa velocità con cui fluisce la fase mobile.
Fattore di capacità (k'): è un parametro che mette in relazione il tempo di ritenzione di un analita col tempo morto. Matematicamente esso è determinato dal rapporto delle moli di analita presenti nella fase stazionaria (nS) e quelle presenti nella fase mobile (nM), ovvero:
Con opportune sostituzioni si arriva alla formula seguente:
L'equazione in questa forma risulta molto più semplice da applicare in quanto la differenza tra tempo di ritenzione e tempo morto, ed il tempo morto stesso sono direttamente ricavabili dal cromatogramma.
Selettività (α): per avere una buona selettività i picchi del cromatogramma devono essere il più distanti possibili, ovvero sostanze di specie diversa devono avere tempi di ritenzione diversi. È possibile migliorare la selettività diminuendo la temperatura di lavoro. Da un punto di vista matematico, la selettività è definita come il rapporto tra i fattori di capacità di due diverse sostanze (a e b) dello stesso cromatogramma, con k’A < k’B quindi:
Quanto più la selettività è maggiore di 1, tanto migliore sarà la separazione cromatografica.
Efficienza: avere una buona selettività non basta. Infatti, anche se i picchi sono ben distanziati, è possibile che siano talmente larghi che si sovrappongono fra loro. Per questo è necessario che particelle di una stessa specie vengano eluite con la stessa velocità, di modo che la banda all'interno della colonna cromatografica sia il più stretta possibile. L'efficienza di un sistema cromatografico e in particolare di una colonna, si quantifica con il cosiddetto numero di piatti teorici (N). Un piatto teorico è la più piccola zona adiacente all'interno della colonna in cui il soluto raggiunge un equilibrio tra fase mobile e stazionaria; sostanzialmente un piatto teorico è la più piccola fetta della colonna in cui due molecole dotate di diverso coefficiente di ripartizione hanno la possibilità di dimostrare diverse velocità di migrazione. Migliore una colonna, minore è l’altezza del piatto teorico (lo ‘spessore’ della fetta).
Dal primo esperimento di Cvet la tecnica si è estremamente evoluta. Oggi esistono vari tipi di cromatografie, generalmente classificate in funzione della natura delle fasi stazionaria e mobile. La seguente tabella ne riassume alcune
tipo | fase stazionaria | fase mobile |
---|---|---|
gascromatografia (GC) | solida o liquida supportata su solido | gas |
cromatografia liquida (LC) | solida o liquida supportata su solido | liquida |
cromatografia su strato sottile (TLC)[3] | solida | liquida |
cromatografia a scambio ionico (IEC) | solida | liquida |
Cromatografia di esclusione molecolare (EC) | solida | liquida |
All'interno delle precedenti categorie si possono avere ulteriori suddivisioni. In particolare la cromatografia liquida si suddivide in cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC) e cromatografia liquida classica (utilizzata a scopo preparativo); inoltre vi è un'ulteriore suddivisione basata sul meccanismo di separazione: si distinguono infatti la cromatografia di affinità, di adsorbimento, ionica, nonché la cromatografia a permeazione di gel (impiegata nella separazione dei polimeri in funzione del loro peso molecolare).
L'utilizzo di fasi stazionarie chirali consente anche la separazione di miscele racemiche in enantiomeri puri.
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