ХРОМАТОГРАМА: ЗА КАКВО Е ПРЕДНАЗНАЧЕНА И ВИДОВЕ - ХИМИЯ - 2025

На хроматограмата е двуизмерен графичен запис получен на абсорбиращ носител, който показва разделянето на вещества чрез хроматография. На хроматограмата се образува видим шаблон, върхове или петна, отразяващ физическото разделяне на компонентите на смес.

Долната цифра е хроматограма с три пика, A, B и C, от три компонента на пробата, разделена с хроматография. Наблюдава се, че всеки от трите пика има различна височина и местоположение по времевата ос на хроматограмата.

Типична хроматограма. Източник: Heliagon, от Wikimedia Commons

Ординатната или Y ос записва информация за интензитета на сигнала (в миливолта mV в този случай). Представлява записа, в зависимост от детектора, за някакво физическо свойство на веществото или отделен компонент от сместа.

Височината на пика е пропорционална на концентрацията на компонента, отделен от пробата в оптимална система. Така, например, е лесно да се визуализира, че компонент В е в по-висока пропорция от А и С.

На оста на абсцисата или X е представено времето на задържане на компонентите на пробата или сместа. Времето, което изминава от инжектирането на пробата, докато спре, като е различно за всяко чисто вещество.

За какво е хроматограма?

Това е окончателният запис на целия процес на хроматография. От него се получават параметри, които представляват аналитичен интерес. Това може да бъде получено като електронен файл, отпечатана хистограма или върху технологичния носител; например на хартия.

Оста Y се генерира от сигнали или интензивни детектори за отговор, като спектрофотометри. Оптимален анализ на времето, на характеристиките на получените върхове или петна е от съществено значение; размера, местоположението, цвета, сред другите аспекти.

Анализите на хроматограмите обикновено изискват използването на контроли или стандарти, вещества с известна идентичност и концентрация. Анализът на тези контроли позволява да се установи чрез сравнение с характерните проби на компонентите на изследваната проба.

В хроматограмата можете да наблюдавате и анализирате как е извършено разделянето на компонентите на смес. Оптималното му изследване позволява да се идентифицира вещество, да се демонстрира неговата чистота, количествено да се определи количеството вещества, присъстващи в смес, наред с други аспекти.

Извлечената информация може да има качествен характер; например, когато се идентифицират вещества и се определи тяхната чистота. Количествената информация се отнася до определянето на броя на компонентите в сместа и концентрацията на отделения аналит.

Идентификация на веществата

Чрез анализ на резултатите от хроматограмата могат да бъдат идентифицирани различни вещества, като се сравнят времената на задържане с тези на известни вещества. Може да се наблюдава, ако изследваните вещества изминават същото разстояние, ако имат същото време като известните вещества.

Например, хроматограмата може да открие и идентифицира метаболити на лекарства като стимуланти и стероиди в урината на спортисти. Той е важна опора при изследването и изследването на някои метаболити, произведени от генетични нарушения при новороденото.

Хроматограмата улеснява откриването на халогенирани въглеводороди, налични в питейната вода, наред с други вещества. Той е от съществено значение за лабораторния анализ на контрола на качеството, тъй като позволява откриване и идентифициране на замърсителите, присъстващи в различните продукти.

Класификация на чистотата на веществата

В хроматограма можете да различавате чисти и нечисти вещества. Чисто вещество би довело до един пик на хроматограмата; като има предвид, че нечисто вещество би довело до два или повече пика.

Чрез правилното регулиране на условията, при които се извършва хроматография, две вещества могат да бъдат предотвратени да образуват един пик.

Количествено определяне на веществата

Чрез анализиране на пиковата площ на хроматограмата може да се изчисли концентрацията на компонентите на пробата.

Следователно площта на пика е пропорционална на количеството вещество, присъстващо в пробата. Тези количествени данни се получават във високо чувствителни системи, като например тези, генерирани чрез газова или течна хроматография.

Видове

Една от класификациите на хроматограмите е тясно свързана с различните видове хроматография, които генерират съответната хроматограма.

В зависимост от условията на работа, детекторите, наред с други аспекти, хроматограмата ще варира по своето съдържание и качество.

Хроматограми върху хартия или тънък слой

Хроматограмата може да се генерира директно върху хартия или тънък слой, директно показвайки разпределението или разпределението на компонентите на пробата.

Той е много полезен за отделянето и изучаването на оцветени вещества, които имат естествени пигменти, като хлорофил. Той може да бъде подложен на процеси на развитие, в случай че веществата нямат естествен цвят и е полезно за качествени изследвания.

Хроматограми, генерирани от детектори

Хроматограмата може да бъде получена и с помощта на детектор, който записва отговора, изхода или крайния сигнал на хроматографията. Както бе споменато по-горе, този детектор обикновено е спектрофотометър, масспектрометър, автоматични секвентори, електрохимикали, наред с други.

Хроматограмите, генерирани в колони, независимо дали от газове или течности, както и тези с висока разделителна способност в тънки слоеве, използват детектори.

В зависимост от вида на детектора, хроматограмата може да бъде класифицирана като диференциална или интегрална, в зависимост от формата на отговор на детектора.

Диференциална хроматограма

Диференциалният детектор непрекъснато измерва сигнала за отговор от хроматограмата, докато интегралните детектори кумулативно измерват съответния сигнал.

Диференциална хроматограма е хроматограма, получена от диференциален детектор. Тези детектори включват например спектрофотометри и детектори за промени в електрическата проводимост.

Този тип хроматограма показва резултата от отделянето на аниони от проба, открит чрез индиректна фотометрия. Същите резултати са получени и при изследването на йони, например с окончателно откриване чрез кондуриметрия.

Диференциална хроматограма. Източник: Pixabay

Горната графика показва примера на диференциална хроматограма, получена чрез автоматични секвентори на ДНК (дезоксирибонуклеинова киселина). Графиката ясно показва пикове от четири цвята, по един цвят за всяка от азотните основи в ДНК.

Чрез подкрепата на компютърна програма се улеснява интерпретацията на последователността на основите на анализираната ДНК, както и за по-сложни аналити.

Интегрална хроматограма

Интегралната хроматограма съответства на получената от интегрален детектор. Тази хроматограма показва продукцията на отделен изследван компонент. Не се получават множество пикове, както в диференциала.

В интегралната хроматограма се получава запис с форма, описана като стъпка. Тази форма е частта от хроматограмата, която съответства на количеството на отделно вещество, което излиза от колоната.

Препратки

1. Bhanot, D. (2013). Как да четем хроматограма? Възстановено от: lab-training.com
2. Кери, ФА (2006). Шесто издание за органична химия. Издателство Mc Graw Hill
3. Хроматография днес. (2014). Какво е хроматограма? Възстановено от: kromatographytoday.com
4. Mathias, J. (2018). Ръководство за начинаещи: Как да се интерпретират резултатите от газовата хроматография, хроматография, масова спектрометрия. Възстановена от: inotechlabs.com
5. Испанското дружество по хроматография и сродни техники. (2014). Хроматограмата. Възстановени от: secyta.es
6. Wikipedia. (2019). Хроматография на хартия. Възстановено от: wikipedia.org