- Wofür ist ein Chromatogramm?
- Identifizierung von Substanzen
- Einstufung der Reinheit von Stoffen
- Quantifizierung von Substanzen
- Typen
- Chromatogramme auf Papier oder dünner Schicht
- Von Detektoren erzeugte Chromatogramme
- Differentialchromatogramm
- Integrales Chromatogramm
- Verweise
Das Chromatogramm ist eine zweidimensionale grafische Aufzeichnung, die auf einem absorbierenden Medium erhalten wurde und die Trennung von Substanzen durch Chromatographie zeigt. Auf dem Chromatogramm bildet sich ein sichtbares Muster, Peaks oder Flecken, das die physikalische Trennung der Komponenten einer Mischung widerspiegelt.
Die untere Abbildung ist ein Chromatogramm mit drei Peaks A, B und C von drei durch Chromatographie getrennten Komponenten der Probe. Es wird beobachtet, dass jeder der drei Peaks eine unterschiedliche Höhe und Position auf der Zeitachse des Chromatogramms aufweist.
Typisches Chromatogramm. Quelle: Heliagon, aus Wikimedia Commons
Die Ordinate oder Y-Achse zeichnet Signalintensitätsinformationen auf (in diesem Fall in Millivolt mV). Stellt je nach Detektor die Aufzeichnung einer physikalischen Eigenschaft der Substanz oder einer separaten Komponente des Gemisches dar.
Die Höhe des Peaks ist proportional zur Konzentration der Komponente, die in einem optimalen System von der Probe getrennt ist. So ist beispielsweise leicht zu erkennen, dass Komponente B einen höheren Anteil als A und C aufweist.
Auf der Abszisse oder X-Achse ist die Retentionszeit der Komponenten der Probe oder Mischung dargestellt. Es ist die Zeit, die von der Injektion der Probe bis zum Stillstand vergeht, da sie für jede reine Substanz unterschiedlich ist.
Wofür ist ein Chromatogramm?
Es ist die endgültige Aufzeichnung des gesamten Chromatographieprozesses. Daraus werden Parameter gewonnen, die von analytischem Interesse sind. Dies kann als elektronische Datei, als gedrucktes Histogramm oder auf dem Prozessmedium erhalten werden; auf Papier zum Beispiel.
Die Y-Achse wird von Signal- oder Intensitätsantwortdetektoren wie Spektrophotometern erzeugt. Eine optimale Analyse der Zeit, der Eigenschaften der erhaltenen Peaks oder Spots ist wesentlich; unter anderem die Größe, Lage, Farbe.
Die Analysen der Chromatogramme erfordern im Allgemeinen die Verwendung von Kontrollen oder Standards, Substanzen bekannter Identität und Konzentration. Die Analyse dieser Kontrollen ermöglicht es, durch Vergleich mit den charakteristischen Proben der Komponenten der untersuchten Probe festzustellen.
Im Chromatogramm können Sie beobachten und analysieren, wie die Trennung der Komponenten eines Gemisches durchgeführt wurde. Die optimale Untersuchung ermöglicht es unter anderem, einen Stoff zu identifizieren, seine Reinheit nachzuweisen und die Menge der in einem Gemisch enthaltenen Substanzen zu quantifizieren.
Die extrahierten Informationen können qualitativer Natur sein; Zum Beispiel, wenn Substanzen identifiziert und ihre Reinheit bestimmt werden. Quantitative Informationen beziehen sich auf die Bestimmung der Anzahl der Komponenten in der Mischung und der Konzentration des abgetrennten Analyten.
Identifizierung von Substanzen
Durch Analyse der Ergebnisse des Chromatogramms können verschiedene Substanzen identifiziert werden, indem die Retentionszeiten mit denen bekannter Substanzen verglichen werden. Es kann beobachtet werden, ob die untersuchten Substanzen dieselbe Strecke zurücklegen, wenn sie dieselbe Zeit wie die bekannten Substanzen haben.
Beispielsweise kann das Chromatogramm Metaboliten von Arzneimitteln wie Stimulanzien und Steroiden im Urin von Sportlern nachweisen und identifizieren. Es ist eine wichtige Unterstützung bei der Untersuchung und Erforschung einiger Metaboliten, die durch genetische Störungen beim Neugeborenen erzeugt werden.
Das Chromatogramm erleichtert unter anderem den Nachweis von im Trinkwasser vorhandenen halogenierten Kohlenwasserstoffen. Dies ist für die Laboranalyse zur Qualitätskontrolle von entscheidender Bedeutung, da hiermit die in den verschiedenen Produkten enthaltenen Verunreinigungen nachgewiesen und identifiziert werden können.
Einstufung der Reinheit von Stoffen
In einem Chromatogramm können Sie zwischen reinen und unreinen Substanzen unterscheiden. Eine reine Substanz würde einen einzelnen Peak im Chromatogramm erzeugen; wohingegen eine unreine Substanz zwei oder mehr Peaks erzeugen würde.
Durch richtige Einstellung der Bedingungen, unter denen die Chromatographie durchgeführt wird, kann verhindert werden, dass zwei Substanzen einen einzelnen Peak bilden.
Quantifizierung von Substanzen
Durch Analyse der Peakfläche des Chromatogramms kann die Konzentration der Probenkomponenten berechnet werden.
Daher ist die Fläche des Peaks proportional zur Menge der in der Probe vorhandenen Substanz. Diese quantitativen Daten werden in hochempfindlichen Systemen erhalten, wie sie beispielsweise durch Gas- oder Flüssigkeitschromatographie erzeugt werden.
Typen
Eine der Klassifikationen von Chromatogrammen hängt eng mit den verschiedenen Arten der Chromatographie zusammen, die das entsprechende Chromatogramm erzeugen.
Abhängig von den Betriebsbedingungen, den Detektoren, variiert das Chromatogramm unter anderem in Inhalt und Qualität.
Chromatogramme auf Papier oder dünner Schicht
Das Chromatogramm kann direkt auf Papier oder einer dünnen Schicht erstellt werden und zeigt direkt die Verteilung oder Verteilung der Komponenten der Probe.
Es ist sehr nützlich für die Trennung und Untersuchung von farbigen Substanzen mit natürlichen Pigmenten wie Chlorophyll. Es kann Entwicklungsprozessen unterzogen werden, falls die Substanzen keine natürliche Farbe haben, und es ist nützlich für qualitative Studien.
Von Detektoren erzeugte Chromatogramme
Das Chromatogramm kann auch unter Verwendung eines Detektors erhalten werden, der die Antwort, Ausgabe oder das Endsignal der Chromatographie aufzeichnet. Wie bereits erwähnt, ist dieser Detektor üblicherweise ein Spektrophotometer, ein Massenspektrometer, automatische Sequenzer, Elektrochemikalien usw.
In Säulen erzeugte Chromatogramme von Gasen oder Flüssigkeiten sowie in dünnen Schichten hochauflösende Chromatogramme verwenden Detektoren.
Je nach Detektortyp kann das Chromatogramm je nach Reaktionsform des Detektors als differentiell oder integral klassifiziert werden.
Differentialchromatogramm
Ein Differenzialdetektor misst kontinuierlich das Antwortsignal aus dem Chromatogramm, während Integraldetektoren das entsprechende Signal kumulativ messen.
Ein Differentialchromatogramm ist ein Chromatogramm, das von einem Differentialdetektor erhalten wird. Diese Detektoren umfassen beispielsweise Spektrophotometer und Detektoren für Änderungen der elektrischen Leitfähigkeit.
Diese Art von Chromatogramm hat das Ergebnis der Trennung von Anionen von einer Probe gezeigt, die durch indirekte Photometrie nachgewiesen wurde. Die gleichen Ergebnisse wurden auch für die Untersuchung von Ionen erhalten, beispielsweise mit endgültiger Detektion durch Konduktimetrie.
Differentialchromatogramm. Quelle: Pixabay
Das obere Diagramm zeigt das Beispiel eines Differentialchromatogramms, das mit automatischen DNA-Sequenzierern (Desoxyribonukleinsäure) erhalten wurde. Die Grafik zeigt deutlich Peaks von vier Farben, eine Farbe für jede der stickstoffhaltigen Basen in der DNA.
Durch die Unterstützung eines Computerprogramms wird die Interpretation der Sequenz der Basen der analysierten DNA sowie für komplexere Analyten erleichtert.
Integrales Chromatogramm
Das Integralchromatogramm entspricht dem eines Integraldetektors. Dieses Chromatogramm zeigt die Ausgabe einer einzelnen untersuchten Komponente. Mehrfachpeaks werden nicht wie im Differential erhalten.
Im integralen Chromatogramm wird eine Aufzeichnung mit einer als Schritt beschriebenen Form erhalten. Diese Form ist der Teil des Chromatogramms, der der Menge einer einzelnen Substanz entspricht, die aus der Säule austritt.
Verweise
- Bhanot, D. (2013). Wie lese ich ein Chromatogramm? Wiederhergestellt von: lab-training.com
- Carey, FA (2006). Organische Chemie Sechste Ausgabe. Mc Graw Hill Verlag
- Chromatographie heute. (2014). Was ist ein Chromatogramm? Wiederhergestellt von: chromatographytoday.com
- Mathias, J. (2018). Ein Leitfaden für Anfänger: Interpretation der Ergebnisse der Gaschromatographie-Chromatographie-Massenspektrometrie. Wiederhergestellt von: innovatechlabs.com
- Spanische Gesellschaft für Chromatographie und verwandte Techniken. (2014). Das Chromatogramm. Wiederhergestellt von: secyta.es
- Wikipedia. (2019). Papierchromatographie. Wiederhergestellt von: wikipedia.org