1.2. Классификация хроматографических методов

Многочисленные хроматографические методы принято классифицировать по следующим признакам: агрегатное состояние подвижной и неподвижной фаз, механизм взаимодействия сорбент-сорбат, техника проведения и цель хроматографирования.

По агрегатному состоянию фаз хроматографические методы разделяют на газовую и жидкостную. Газовая хроматография включает газожидкостную и газотвердофазную, а жидкостная - жидкостно-жидкостную, жидкостно-твердофазную и жидкостно-гелевую. В названии метода первое слово характеризует агрегатное состояние подвижной фазы, второе - неподвижной.

По механизму взаимодействия сорбента и сорбата выделяют несколько видов хроматографии: адсорбционную, распределительную, ионообменную, эксклюзионную (молекулярно-гельфильтрацию) и аффинную (биоспецифическую).

Эти виды не исчерпывают все механизмы разделения. Кроме перечисленных видов существует осадочная хроматография, основанная на образвании отличающихся по растворимости осадоков разделяемых веществ с сорбентом; адсорбционно-комплексообразовательная, основанная на образовании комплексных соединений с различными значениями констант устойчивости и др.

Важно отметить, что классификация хроматографических методов анализа по механизму взаимодействия сорбента и сорбата весьма условна, т.к. ни один вид хроматографии по механизму взаимодействия не имеет обычно четких границ. Например, явления адсорбции могут иметь место при хроматографии на бумаге, тонкослойной, ионообменной и эксклюзионной хроматографии. Поэтому классификацию по механизму используют в том случае, если известен доминирующий механизм. На практике часто процесс разделения реализуется сразу по нескольким механизмам одновременно (например: адсорбционно-распределительный, адсорбционно-эксклюзионный и т.д.).

По технике проведения выделяют колоночную хроматографию, когда разделение проводится в специальных колонках и плоскостную хроматографию, когда разделение проводится на специальной бумаге (бумажная хроматография) или в тонком слое сорбента (тонкослойная хроматография).

По цели хроматографирования выделяют аналитическую хроматографию (качественный и количественный анализ); препаративную хроматографию (для получения веществ в чистом виде, для концентрирования и выделения микропримесей); промышленную (производственную) хроматографию для автоматического управления процессом.

В зависимости от способа введения пробы и способа передвижения компонентов смеси вдоль неподвижной фазы в колонке различают элюентную (проявительную), вытеснительную и фронтальную хроматографии.

На практике чаще всего используют метод элюентной хроматографии. Этот метод заключается в том, что смесь веществ сорбируют в верхнем слое неподвижной фазы, а затем через нее пропускают элюент - нейтральный разбавитель (например, инертный газ) или вещество, сорбирующееся хуже разделяемых компонентов. Подвижная фаза, выходящая из колонки и содержащая раздельные компоненты, называется элюатом. Графическое изображение (часто получаемое с помощью самописца) распределения веществ в элюате называют хроматограммой (рис. 1б).

Вытеснительный метод отличается от проявительного тем, что в качестве элюента применяют вытеснитель - вещество, сорбирующееся лучше разделяемых компонентов. При вытеснении разделяемые компоненты смеси выделяются примыкающими друг к другу зонами, выходящими из колонки в порядке увеличения сорбируемости компонентов.

При фронтальном методе смесь веществ непрерывно пропускают через неподвижную фазу. Эта смесь является подвижной фазой. Через некоторое время после начала процесса наименее сорбируемый компонент выходит в виде зоны чистого вещества, а за ним в порядке сорбируемости последовательно располагаются зоны смесей компонентов. Этот метод непригоден для разделения близких по свойствам компонентов и используется обычно для извлечения из смесей сильно сорбирующихся веществ.