chromatografie- scheidingsprincipes

• Scheikunde
• MBO
• Studiejaar 2

Scheidingsprincipes

Scheidingsprincipes

De afremming van een stof tijdens zijn reis door een kolom kan verschillende oorzaken hebben. Het zijn de verschillen in molecuuleigenschappen die voor de scheiding belangrijk zijn. Waar wij naar gaan kijken:

- verdeling (oplosbaarheid)

- adsorptie

-ionlading

- molecuulgrootte 

Verdeling

De component lost enigszins in de stationaire fase op. Lost een component weinig op, dan komt hij sneller uit de kolom dan een component die goed in de stationaire fase oplost. 

Bij de verdeling door chromatografie voldoen de evenwichtsconcentraties in de stationaire en mobiele fase aan de volgende betrekking:

K= c_s / c_m

K= cs / cm > K staat voor verdelingscoëfficiënt. Waar staan de cs en cm voor?

1. concentratie oplosmiddel stationaire fase
2. concentratie component stationaire fase
3. concentratie oplosmiddel mobiele fase
4. concentratie component mobiele fase

Verdeling

De verdelingscoëfficiënt is een maat voor het evenwicht tussen de concentratie van de onderzochte component in de stationaire en de mobiele fase. 

a) component lost goed op= K groot

b) component lost niet goed op = K is klein 

HPLC en GLC

In zowel HPLC en GLC is verdeling het belangrijkste scheidingsprincipe. In beide gevallen is de vloeistof een uiterst dunne laag die vasthecht aan het dragermateriaal in de kolom. In de meeste gevallen is dit vloeistoflaagje chemisch gebonden op de silicagel (BPC)

Schrijf de afkortingen HPLC en BPC volledig uit!

Adsorptie

Adsorptie is fysisch of chemische aanhechting van de te scheiden componenten aan de stationaire fase. De een soort moleculen wordt sterker gebonden en dus afgeremd dan de andere soort.

Polariteit

De aanhechting aan de stationaire fase is meestal een kwestie van polariteit. Polaire interacties en waterstofbruggen zijn de belangrijkste bindingen tussen de component en de stationaire fase. Een apolaire stof zal op een apolair adsorbens sterk vertraagd worden als het eluens polair genoeg is.

Een ....... stof zal op een ........ adsorbens sterk vertraagd worden als het eluens ..... genoeg is. (apolair of polair?)

Adsorptie

Het is bijna altijd een ongewenst bijverschijnsel. Adsorptie leidt dan meestal tot tailing. Dat wil zeggen: er ontstaat een staart achter de component van te sterk vertraagde moleculen. 

Ionenwisseling

Bij ionenwisseling zijn het geladen deeltjes die door onderlinge aantrekking of afstoting de scheiding geven. De stationaire fase bestaat uit dragermateriaal met ionen. Negatieve ionen of positieve. In het geval van een zuur spreken we over een zure ionenwisselaar of kationenwisselaar, want het zijn de positieve ionen die onderling worden verwisseld.

Aminozuren

Aminozuren worden veel gemeten. Dat kan goed door middel van een ionenwisselaar. Aminozuren zijn in een waterige oplossing zelf geladen, afhankelijk van de pH. Alleen als de pH van de oplossing gelijk is aan het iso elektrisch punt (IEP)  van het aminozuur, zijn de moleculen gemiddeld ongeladen.

Een kationenwisseling is met .... ionen en een anionenwisseling is met .... ionen. (positieve of negatieve)

IEP

De twintig belangrijkste aminozuren verschillen onderling door de zijketen 'R'. In deze zijketen kan ook nog een zure of basische groep voorkomen. ook hierdoor verschillen de IEP's van de aminozuren.

Schrijf de afkorting IEP volledig uit.

Molecuulgrootte

componenten kunnen soms gescheiden worden door verschil in molecuulgrootte. Kleine moleculen worden vertraagd. grote moleculen niet. 

de stationaire fase bestaat uit zeer fijn poreus materiaal. Kleine moleculen kunnen doordringen in de holtes van het materiaal en blijven daardoor meer achter. 

Moleculaire uitsluiting

Afhankelijk van de uitvoeringsvorm spreekt men over: gelpermeatie, gelfiltratie of molecuulzeef. De Engelstalige literatuur spreekt over 'molecular exclusion'. 

Gelpermeatie, gelfiltratie of molecuulzeef. Maak groepjes en zoek informatie op over 1 van deze onderwerpen.

Willen jullie meer samenwerkingsopdrachten of juist zelfstandige opdrachten?