Allmänt om kromatografi

Kromatografi är separationsmetoder som baserar sig på ämnens löslighet i olika faser. Notera att kromatografin i sig inte kan vara varken kvalitativ eller kvantitativ, utan kräver att den kopplas till andra tekniker för att kunna genomföra mätningar på provet.

Kromatografisk teori

Gemensamt för alla kromatografiska metoder är att man har en stationär fas, och en mobil fas som inte löser sig i varandra. Den stationära fasen är en stillastående fas, medan den mobila fasen på något sätt rör på sig.

Alla ämnen fördelar sig på olika sätt mellan två faser. Denna fördelning beskrivs med något som kallas fördelningsjämvikt. Fördelningsjämvikten beskrivs med storheten \( \mathrm {K}_D\), vilken saknar enhet.

\( \mathrm {K}_D\) står för fördelningskoefficient (också känt som distributionskoeffient, fördelningskonstant eller distributionskonstant), och definieras på följande vis enligt IUPAC:

\( \mathrm ({K}_D)_A = \frac{[A]_{org}}{[A]_{aq}}\)

\( \mathrm {K}_D\) beskriver ovan en fördelning mellan en organisk fas och en vattenfas. Det fungerar på samma sätt om man vill beskriva en fördelning mellan exempelvis en stationär fas och en mobil fas i kromatografi.

Hur separationen går till

Separationen vid kromatografi uppkommer på grund av att olika ämnen löser sig bättre i en av faserna.

En molekyl som löser sig bra i den stationära fasen kommer ibland att stanna upp och binda denna, innan den vandrar vidare i den mobila fasen. Alla molekyler av samma ämne har ungefär lika stor chans att stanna ett kortare tag och binda den stationära fasen, vilket gör att de rör sig långsammare än den mobila fasen.

En molekyl som löser sig bra i den mobila fasen kommer inte i samma grad att binda till den stationära fasen, vilket gör att den vandrar med ungefär samma hastighet som den mobila fasen.

Säg att ämne 1 löser sig bättre i den stationära fasen, och att ämne 2 löser sig bättre i den mobila fasen. Om vi stoppar in båda ämnena samtidigt i exempelvis en kolonn med mobil fas som långsamt rinner över en stationär fas (vätskekromatografi) så kommer ämne 2 att komma ut snabbt ur kolonnen då den följer med den mobila fasen. Ämne 1 binder hellre till den stationära fasen och dess hastighet genom kolonnen kommer att bromsas.

På detta sätt kan vi separera ämnen från varandra. De stationära och mobila faserna kan varieras beroende på vad det är vi vill separera för något. Några exempel på kromatografiska metoder vi kommer att tala mer om är:

  • Vätskekromatografi (Tunnskiktkromatografi och HPLC)
  • Gaskromatografi

Övningsuppgifter

Övningsuppgift 1Svar
Kromatografi är ett samlingsnamn för metoder där man utför kvalitativ analys. Rätt eller fel?
Fel. Kromatografi är i sig bara en separationsmetod.
Övningsuppgift 2Svar
Ett ämne som löser sig bra i den mobila fasen och dåligt i den stationära kommer att röra sig snabbt under kromatografin. Rätt eller fel?
Rätt. Ämnet interagerar dåligt med den stationära fasen, och håller då nästan samma hastighet som den mobila fasen.
Övningsuppgift 3 (medlemsuppgift)
Här finns en resonemangsuppgift om fördelningskoefficient och val av faser som visas för dig med ett studentkonto eller skolkonto.

Artikeln skriven av Matias Ekstrand. Lämna feedback / ställ en fråga.
Publicerad 4 februari 2017. Senast uppdaterad 4 februari 2017.

Kommentarer är stängda