Cenni sulle tecniche cromatografiche

La cromatografia è una tecnica molto utilizzata in chimica analitica e in molte altre scienze di carattere generale. Questa tecnica di carattere separativo ha avuto uno sviluppo vertiginoso durante questo secolo ed ha portato all' assegnazione di un Nobel nel 1952 a J. P.Martin e Synge per le loro scoperte in questo campo. Le varie cromatografie che sono sviluppate nel tempo, sebbene diverse tra loro, usano invariabilmente una fase stazionaria e una fase mobile. I vari componenti della miscela da separare vengono trasportati attraverso la fase stazionaria usando un processo di eluizione con la fase mobile, la separazione dei diversi componenti della miscela incognita si basa sulla diversa velocità con cui i diversi componenti della miscela si muovono. Le cromatografie possono essere divise in prima approssimazione in due differenti insiemi:

1 cromatografie su colonna ( fase stazionaria presente in un sottile tubo, fase mobile spinta per gravità )

2 cromatografie planari ( fase stazionaria supportata su un sottile strato, fase mobile si muove per capillarità )

Cromatografie su colonna

La cromatografia su colonna utilizza delle colonne su cui è supportata la fase stazionaria che può avere diverse composizioni, nella parte superiore di tali colonne viene posta la soluzione incognita di cui desideriamo una analisi separativa che verrà poi diluita utilizzando una fase mobile idonea sia dal punto di vista della polarità che della efficacia nel interagire con la soluzione da analizzare. Dato che i soluti (della soluzione) si possono muovere solo quando si trovano nella fase mobile, la velocità media alla quale questi migrano lungo la colonna impaccata dipende dal tempo che permangono nella fase mobile e dalle interazioni che hanno con questa. Se all' uscita della colonna cromatografica poniamo un rivelatore che risponda alla concentrazione dei soluti si ottengono in funzione del tempo dei picchi cromatografici che prendono il nome di cromatogramma. Ogni picco presente sul cromatogramma sarà contrassegnato da un tempo specifico detto tempo di ritenzione che fornisce delle importanti informazioni di carattere qualitativo sui diversi componenti della miscela utilizzata. Per ottenere un cromatogramma che sia utilizzabile bisogna limitare il fenomeno di allargamento di banda. Si può procedere nei seguenti modi:

Variando il pH della fase mobile

Variando la temperatura (anche se non si ottengono grandi miglioramenti)

Utilizzando una fase mobile a gradiente che utilizzi cioè concentrazioni via via crescenti

TUTTI QUESTI ACCORGIMENTI POSSONO MIGLIORARE LA RISOLUZIONE DI MISCELE COMPLESSE CHE PRESENTINO CROMATOGRAMMI DI NON FACILE LETTURA MA NON SEMPRE SI EVINCE QUESTO OBBIETTIVO

Variando la composizione della fase stazionaria

Uso di particolari interazioni chimiche

Le cromatografie di colonna forniscono sia informazioni qualitative (i tempi di ritenzione) che quantitative che si basano sul confronto sia dell' area che dell' altezza del picco cromatografico con quello di uno o più stardards. Spesso si procede prima con dei metodi di calibrazione.

 

 

GASCROMATOGRAFIA

 

Nella Gascromatografia il campione viene vaporizzato ed iniettato in testa alla colonna cromatografica. L' eluizione avviene con l' utilizzo di una fase mobile gassosa inerte che non interagisce con le molecole degli analiti. La fase stazionaria può essere sia solida che liquida, nella prima ciò che conta, al fine della ritenzione degli analiti, è il fenomeno dell' assorbimento molecolare. Questa tecnica non ha trovato grande applicazione a causa della difficoltà nel controllo del fenomeno d' assorbimento. Spesso viene utilizzata nella separazione di gas attraverso l' utilizzo di setacci molecolari o polimerici (stirene o divinilbenzene). La fase stazionaria liquida, invece, a trovato più larga applicabilità. In questa tecnica è necessario controllare la temperatura della colonna, poiché questo parametro può incidere pesantemente nella risoluzione di una miscela complessa. Spesso vengono utilizzati programmi di temperatura mantenuti costanti da dei regolatori. Le colonne utilizzate nella separazione possono essere sia impaccate che capillari. I supporti più utilizzati sono le terra di diatomee costituiti dagli scheletri degli organismi vegetali unicellulari. I rivelatori che più spesso vengono usati normalmente sono

A conduttività termica

A ionizzazione di fiamma

Spettrometria di massa

Termoionici

A cattura elettronica

Spettroscopia IR

CROMATOGRAFIA LIQUIDA

Tra più importanti tipi di cromatografia nelle quali la fase mobile è un liquido:

1 Cromatografia di ripartizione

3 Cromatografia ionica

2 Cromatografia di adsorbimento

4 Cromatografia di esclusione dimensionale o di permeazione su gel

 

Tra le tecniche di cromatografia liquida spicca per utilizzo ed efficienza la HPLC cromatografia ad alte prestazioni che ha ottenuto subito una certa notorietà.

Le fasi mobili della cromatografia liquida sono diverse e spesso la scelta di una piuttosto che un' altra risulta decisiva per il successo della separazione cromatografica.

 

CROMATOGRAFIA PLANARE

I metodi basati sulla cromatografia planare includono la cromatografia su strato sottile TLC, cromatografia su carta PC ed elettrocromatografia EC.

Attualmente la più utilizzata è la TLC che risulta molto veloce ed ha una risoluzione migliore. Le separazioni su strato sottile si effettuano di solito su piastre di plastica o di vetro rivestite da uno strato sottile aderente di particelle finemente suddivise: questo strato costituisce la fase stazionaria. La fase mobile presente in una camera di sviluppo sale lungo la piastra per capillarità. Sulla piastra vengono posizionate gocce di soluzione incognita tutte sulla stessa linea precedentemente tracciata con una matita sulla piastrina, si attende che la fase mobile proceda, dopo un certo tempo la piastrina viene rimossa dalla camera di sviluppo ed visualizzata spruzzando quasi sempre una soluzione di acido solforico o di iodio che reagiscono con i composti organici dando macchie scure oppure usando reagenti specifici. Le macchie che avranno avanzato di più rappresenteranno composti provenienti dalla miscela incognita minormente trattenuti dalla fase stazionaria presente sulla piastra, mentre le macchie che avranno avanzato poco apparterranno ad analiti più fortemente interagenti con la fase stazionaria. Utilizzando queste informazioni si possono ottenere dei dati qualitativi in maniera veloce che potranno essere utili nella separazione della stessa soluzione utilizzando per esempio una cromatografia su colonna.

  Grazie a tutti