Chromatografie, kolom

• Scheikunde
• Basisschool
• Groep 8

Chromatografie, kolom

Chromatografie - algemeen

• Kwalitatieve (en kwantitatieve) analysemethode
• Geschikt voor vloeibare en vaste stof mengsels.
• Scheiding van mengsels op basis van oplosbaarheid  en aanhechtingsvermogen
• Voor aantonen van stoffen en zuiveren van mengsels.
• Papier-, dunnelaag- en kolomchromatografie.

kolomchromatografie

papierchromatografie

dunnelaag chromatografie (TLC)

gaschromatografie

vloeistofchromatografie

Leerdoelen

na deze les kun je: 

• de scheidingsprincipes van chromatografie uitleggen.

•  verschillende manieren van kolomchromatografie beschrijven.

• De leerling kan verklaren waarom en hoe verschillende stoffen gescheiden worden op basis van kookpunt en/of interactie met de stationaire fase.

• De leerling kan de verschillende onderdelen benoemen van een gaschromatograaf (injectiepoort, kolom, dragersgas en detector).

• De leerling kan aan de hand van een chromatogram onderscheid maken tussen verschillen de stoffen aan de hand van de retentietijd.

• De leerling kan aan de hand van de piekoppervlakte en de interne standaard de concentratie van een stof berekenen.

Kolomchromatografie

Verschillende soorten kolommen

Gepakte kolom: Een gepakte kolom is een dikke korte kolom waar een stationaire fase in korrelvorm in zit. De korrels van de stationaire fase zijn soms onregelmatig van vorm maar in de meeste gevallen hebben de korrels een vaste vorm en afmeting.

Capillaire kolom:  Het is een heel dunne buis met een interne diameter van 0,1 - 0,53 mm en een lengte van tussen de 10 en 150 meter. Op de wand aan de binnenkant van de capillaire kolom is een stof aangebracht, dit wordt de stationaire fase genoemd. Het te scheiden mengsel wordt  naar het begin van de kolom gebracht. Een andere stof, het draaggas, ofwel de mobiele fase, neemt het te scheiden mengsel mee door de kolom.

Soort kolom	praktisch gebruik	soorten pakking
Gepakte kolom	HPLC, Ion-Exchange, SEC	Silica, aluminiumoxide, celite
Capilliare kolom	Gaschromatografie, elektrochromatografie	Silica, grafiet, PDMS

Wat kunnen we ermee?

Om iets te kunnen zeggen over de stoffen die in het mengsel zaten heb je informatie nodig over:

• De polariteit pakking van de kolom (stationaire fase).
• De pH van de oplossing (mobiele fase).
• De tijd die is verstreken om de kolom te passeren (retentietijd).

Retentietijd A = tra - t0

bij gaschromatografie wordt een stof/mengsel in de gasfase gebracht en daarna op de kolom gescheiden

Gaschromatografie

Scheiding op basis van:

- Soort moleculen (polair vs apolair)

- grootte van moleculen 

gaschromatografie (apolaire kolom)

Gaschromatografie als kwalitatieve bepaling:

Om stoffen te identificeren kijk je naar de retentietijd (tR)

piekoppervlak

Hoe meer moleculen de detector passeren, hoe groter het oppervlak onder de piek.

Het piekoppervlak is een maat voor de hoeveelheid stof.

De verhouding tussen de piekoppervlaktes geeft aan in welke molverhouding de stoffen aanwezig zijn in het mengsel.

interne standaard

Bij elke meting (dus bij de referentiestof en bij het monster) wordt dezelfde hulpstof toegevoegd met dezelfde concentratie. Deze hulpstof zou in beide bepalingen dus dezelfde piekhoogte moeten geven. Zo kun je corrigeren voor een verschil in geïnjecteerd volume. Deze hulp-stof noem je de interne standaard

concentratie vitamine E in het monster berekenen

• De interne standaard heeft dezelfde concentratie in beide monsters en zou dus bij gelijk geïnjecteerd volume hetzelfde signaal moeten geven. 
• In diagram a geldt: 1,0 mM= 12,717
• In diagram b geldt: 1,0 mM=12,600

concentratie vitamine E in het monster berekenen

• De interne standaard heeft dezelfde concentratie in beide monsters en zou dus bij gelijk geïnjecteerd volume hetzelfde signaal moeten geven. 
• In diagram a geldt: 1,0 mM = 12,717
• In diagram b geldt: 1,0 mM = 12,600
• Het oppervlak van de pieken in diagram b moet dus 12,717 / 12,600 = 1,0093 x zo groot gemaakt worden, om ze eerlijk te kunnen vergelijken met de piekoppervlakken van diagram a.