11.9 : Chromatografia na żelu krzemionkowym: Przegląd

Chromatografia kolumnowa na żelu krzemionkowym to technika rozdzielania związków przy użyciu kolumny wypełnionej żelem krzemionkowym jako fazy stacjonarnej. Metoda ta opiera się na różnicach polarności związków. Na podstawie ich polarności związki przemieszczają się między fazą stacjonarną (żelem krzemionkowym) a fazą ruchomą (rozpuszczalnikiem), tworząc dyskretne pasma w kolumnie.

Składniki polarne mają tendencję do silnego wiązania się z żelem krzemionkowym, co powoduje, że przemieszczają się powoli przez kolumnę. Natomiast związki niepolarne wiążą się słabo z żelem krzemionkowym i często przemieszczają się szybko, ponieważ mają większe powinowactwo do fazy ruchomej.

Współczynnik opóźnienia (R) określa, ile związku znajduje się w fazie ruchomej w porównaniu do całkowitej ilości związku zarówno w fazie ruchomej, jak i stacjonarnej. Matematycznie R jest definiowane jako odległość, na jaką substancja przemieściła się od pierwotnego miejsca próbki, podzielona przez odległość, na jaką przemieściła się faza ruchoma. Ten stosunek pomaga określić, jak dobrze składniki oddziałują z fazą stacjonarną w porównaniu z fazą ruchomą.

W tych samych warunkach R jest równe wartości R_f obserwowanej w cienkowarstwowej chromatografii (TLC). Aby określić R, naukowcy często wykonują TLC, aby ocenić polarność obecnych związków.

Współczynnik retencji k to kolejna kluczowa koncepcja w chromatografii. Wskazuje, jak długo próbka pozostaje w fazie stacjonarnej w porównaniu do fazy ruchomej. Matematycznie można go wyrazić jako stosunek między dostosowaną objętością retencji a objętością retencji zatrzymania lub stosunek między dostosowaną objętością retencji a czasem retencji zatrzymania.

Dostosowana objętość retencji to różnica między całkowitą objętością retencji a objętością retencji zatrzymania. Objętość retencji zatrzymania jest definiowana jako objętość fazy ruchomej wymagana do całkowitego wymycia związku z kolumny.

Gdy stała dystrybucji jest niezależna od stężenia związku, współczynnik retencji jest stosunkiem ilości związku w fazie stacjonarnej do ilości związku w fazie ruchomej.

Jeśli frakcja związku w fazie ruchomej jest uważana za R, wówczas 1−R jest frakcją związku w fazie stacjonarnej.