Chromatografie
Wat is chromatografie?
Chromatografie is een laboratoriumtechniek die wordt gebruikt om mengsels van moleculen te scheiden. Het is gebaseerd op het verschillende vermogen van moleculen om door het ene materiaal te worden vastgehouden, de stationaire fase genoemd, of om door een ander materiaal te bewegen, de mobiele fase genoemd.
Er zijn verschillende soorten chromatografie, maar ze delen allemaal het basisprincipe van scheiding op basis van verschillen in de interacties van moleculen met de twee fasen.
Gaschromatografie en dunnelaagchromatografie zijn twee specifieke soorten chromatografische technieken, die elk unieke eigenschappen en toepassingen hebben.
Gaschromatografie
Het basisprincipe van gaschromatografie is hetzelfde als bij dunnelaagchromatografie, namelijk het scheiden van de ingrediënten in een samengesteld monster.
Gaschromatografie (GC) is een uiterst efficiënte methode die zeer complexe monsters kan scheiden, echter op voorwaarde dat het monster in gasvorm kan worden gebracht.
Een ander afgeleid uitgangspunt is dat de ingrediënten niet afbreken bij verhitting. De methode is destructief, maar er zijn slechts zeer kleine monsters (microliters) nodig.
De GC-methode wordt veel gebruikt in de industrie en de apparatuur is grotendeels geautomatiseerd, zodat dezelfde analyse met een minimum aan controle kan worden uitgevoerd voor veel gerelateerde monsters.
Voor educatief gebruik is zo'n opstelling niet flexibel genoeg, laat staan economisch verteerbaar. Het wordt echter ten zeerste aanbevolen om in bepaalde analyse-opstellingen te 'draaien' om een snelle en optimale workflow te garanderen wanneer de GC wordt gebruikt.
Voorbeelden van het gebruik van gaschromatografie
- Aroma's in levensmiddelen
- DDT en PCB's in vis
- Ftalaten in speelgoed
- Dioxines en vlamvertragers in moedermelk
- Oplosmiddelen
Hoe gaschromatografie te gebruiken
Heel kort gezegd houdt de methode in dat het monster in gasvorm wordt gebracht, waarna het monster door een lange kolom wordt geleid die eindigt in een detector.
De ingrediënten gaan met verschillende snelheden (retentietijd) door de kolom en worden daarbij gescheiden. De detector meet de concentratie van materie op een bepaald moment.
Eenvoudige detectoren geven geen informatie over de aard van de stof - in deze gevallen moet men de retentietijd vergelijken met een norm om de stof te bepalen. De concentratie wordt ook bepaald door normen.
In industriële opstellingen kan de GC worden gecombineerd met massaspectroscopie, waardoor de inhoudsbepaling verder wordt geautomatiseerd.
Op het materiaalplatform van de EMU staat zeer informatief materiaal met een "Inleiding tot gaschromatografie", gepubliceerd door het Comité voor permanente educatie voor laboratoriumtechnici en industriële technici'. Het materiaal omvat een compendium (pdf) over GC-theorie van 77 pagina's.
Dunne-laagchromatografie
Dunnelaagchromatografie (TLC) is een fijne en eenvoudige manier om de chemische samenstelling van verschillende materialen te bepalen. De methode maakt gebruik van het feit dat de ingrediënten in het onderzochte materiaal verschillende verdelingsneigingen hebben tussen respectievelijk een stationaire en een mobiele fase.
De stationaire fase bestaat vaak uit chromatografiepapier of glasplaten bedekt met bijvoorbeeld silicagel, terwijl de mobiele fase een vloeistof is zoals aceton, butaan-1-ol, ethanol of iets dergelijks.
Chromatografie kan worden uitgevoerd met zeer eenvoudige middelen zoals koffiefilters en water (probeer dit experiment eens met herfstbladeren), maar de beste resultaten worden bereikt als zowel het chromatografiepapier of de plaat als het eluerende middel (stromende vloeistof) zo worden geselecteerd dat de ingrediënten in het onderzochte materiaal zoveel mogelijk worden gescheiden.