La cromatografia: una metodologia analitica per la separazione dei componenti di una miscela
Mappa concettuale
La cromatografia è una tecnica analitica essenziale per la separazione dei componenti di una miscela. Scopri la sua storia, i principi e le diverse metodologie, come l'adsorbimento, la ripartizione e la cromatografia su strato sottile, utili in vari campi scientifici.
Riassunto
Schema
Storia e Principi Fondamentali della Cromatografia
La cromatografia è una metodologia analitica impiegata per la separazione dei componenti di una miscela, basata sulla loro distribuzione differenziale tra due fasi: una stazionaria e una mobile. Sebbene le prime osservazioni relative alla separazione dei colori possano essere fatte risalire all'antico Egitto, è con il botanico russo Michael Tswett che, nel 1906, si assiste alla nascita della cromatografia moderna. Tswett utilizzò colonne riempite con carbonato di calcio per separare i pigmenti clorofilliani, osservando che ciascun pigmento si muoveva a una velocità diversa a seconda della sua affinità per la fase stazionaria solida o per la fase mobile liquida. Questo principio è alla base di tutte le tecniche cromatografiche, che si differenziano per il tipo di fase stazionaria e mobile utilizzate, nonché per il meccanismo di separazione specifico.Classificazione e Metodologie della Cromatografia
Esistono diverse tecniche cromatografiche, classificate in base al meccanismo di separazione e alla natura delle fasi impiegate. La cromatografia di adsorbimento sfrutta l'adsorbimento selettivo dei componenti su un solido, come la silice o l'allumina, con un solvente che agisce come fase mobile. La cromatografia di ripartizione si basa su una fase stazionaria liquida immobilizzata su un supporto solido, dove la separazione avviene per differenze di solubilità dei componenti nella fase liquida. La cromatografia per esclusione molecolare, o filtrazione su gel, separa le molecole in base al loro ingombro sterico, utilizzando una matrice porosa che esclude le molecole più grandi. Altre tecniche includono la cromatografia a scambio ionico, che separa le sostanze in base alla loro carica, e la cromatografia a fase inversa, che utilizza una fase stazionaria non polare e una fase mobile polare.Cromatografia su Colonna: Procedura e Considerazioni
La cromatografia su colonna è una tecnica versatile che può essere utilizzata sia per l'adsorbimento che per la ripartizione. La scelta della fase mobile è cruciale, poiché deve essere in grado di solubilizzare i componenti della miscela e promuovere una separazione efficace. La colonna viene preparata impaccando la fase stazionaria, che deve essere proporzionata alla quantità del campione da analizzare. Il campione viene poi applicato in cima alla colonna e eluito con la fase mobile. La separazione dei componenti avviene lungo la colonna e le frazioni raccolte vengono analizzate per identificare i composti presenti. La scelta del solvente, la velocità di flusso e la temperatura sono parametri che influenzano l'efficienza della separazione.Cromatografia su Strato Sottile e su Carta: Tecniche e Sviluppo
La cromatografia su strato sottile (TLC) e su carta sono tecniche analitiche semplici e rapide, utilizzate per la separazione di piccole quantità di sostanze. In entrambe le tecniche, la fase stazionaria è rappresentata da un materiale solido (gel di silice, allumina o carta) su cui viene applicato il campione. La fase mobile, un solvente o una miscela di solventi, si muove per capillarità attraverso la fase stazionaria, trascinando con sé i componenti della miscela. La separazione avviene in base all'adsorbimento differenziale o alla solubilità dei componenti. Il rapporto di migrazione, o fattore Rf, è una misura quantitativa della separazione e viene calcolato come il rapporto tra la distanza percorsa dal soluto e quella percorsa dal fronte del solvente. La TLC è particolarmente utile per l'analisi preliminare di campioni, la verifica della purezza e il monitoraggio delle reazioni chimiche.Sviluppo Pratico del Cromatogramma su Strato Sottile
La cromatografia su strato sottile è una tecnica di analisi rapida e di facile esecuzione. La preparazione inizia con la scelta della lastrina pre-ricoperta di adsorbente, come il gel di silice, e la definizione della camera di sviluppo. Il campione viene applicato sulla lastrina in punti ben definiti per evitare la sovrapposizione delle macchie. La lastrina viene poi introdotta nella camera di sviluppo, che contiene il solvente scelto. Dopo lo sviluppo, le macchie separate vengono visualizzate e analizzate per determinare la composizione della miscela. Questa tecnica è apprezzata per la sua efficienza, il basso consumo di reagenti e la riduzione dell'impatto ambientale rispetto ad altre metodologie cromatografiche.
Mostra di più
Storia della cromatografia
Origini della cromatografia
La cromatografia ha origini antiche, ma è stata sviluppata come metodologia moderna dal botanico russo Michael Tswett nel 1906
Contributi di Michael Tswett
Utilizzo di colonne riempite con carbonato di calcio
Tswett ha utilizzato colonne riempite con carbonato di calcio per separare i pigmenti clorofilliani, dimostrando che ogni pigmento si muove a una velocità diversa in base alla sua affinità per la fase stazionaria solida o per la fase mobile liquida
Principio alla base di tutte le tecniche cromatografiche
Il principio di separazione basato sulla distribuzione differenziale tra due fasi è alla base di tutte le tecniche cromatografiche, che si differenziano per il tipo di fase stazionaria e mobile utilizzate e per il meccanismo di separazione specifico
Tecniche cromatografiche
Classificazione delle tecniche cromatografiche
Le tecniche cromatografiche sono classificate in base al meccanismo di separazione e alla natura delle fasi impiegate
Cromatografia di adsorbimento
La cromatografia di adsorbimento sfrutta l'adsorbimento selettivo dei componenti su un solido, come la silice o l'allumina, con un solvente che agisce come fase mobile
Cromatografia di ripartizione
La cromatografia di ripartizione si basa su una fase stazionaria liquida immobilizzata su un supporto solido, dove la separazione avviene per differenze di solubilità dei componenti nella fase liquida
Cromatografia per esclusione molecolare
La cromatografia per esclusione molecolare, o filtrazione su gel, separa le molecole in base al loro ingombro sterico utilizzando una matrice porosa
Altre tecniche cromatografiche
Altre tecniche includono la cromatografia a scambio ionico, che separa le sostanze in base alla loro carica, e la cromatografia a fase inversa, che utilizza una fase stazionaria non polare e una fase mobile polare
Cromatografia su colonna
Versatilità della cromatografia su colonna
La cromatografia su colonna è una tecnica versatile che può essere utilizzata sia per l'adsorbimento che per la ripartizione
Fase mobile
La scelta della fase mobile è cruciale poiché deve essere in grado di solubilizzare i componenti della miscela e promuovere una separazione efficace
Preparazione della colonna
La colonna viene preparata impaccando la fase stazionaria proporzionata alla quantità del campione da analizzare
Processo di separazione
Il campione viene applicato in cima alla colonna e eluito con la fase mobile, avvenendo la separazione dei componenti lungo la colonna e la raccolta di frazioni per l'analisi
Cromatografia su strato sottile (TLC) e su carta
Tecniche analitiche semplici e rapide
La cromatografia su strato sottile (TLC) e su carta sono tecniche analitiche semplici e rapide utilizzate per la separazione di piccole quantità di sostanze
Fase stazionaria e mobile
In entrambe le tecniche, la fase stazionaria è rappresentata da un materiale solido su cui viene applicato il campione, mentre la fase mobile è un solvente o una miscela di solventi
Processo di separazione
La fase mobile si muove per capillarità attraverso la fase stazionaria, trascinando con sé i componenti della miscela e avvenendo la separazione in base all'adsorbimento differenziale o alla solubilità dei componenti
Rapporto di migrazione (Rf)
Il rapporto di migrazione, o fattore Rf, è una misura quantitativa della separazione calcolata come il rapporto tra la distanza percorsa dal soluto e quella percorsa dal fronte del solvente
La cromatografia: una metodologia analitica per la separazione dei componenti di una miscela
Impara con le flashcards di Algor Education
Clicca sulla singola scheda per saperne di più sull'argomento
00
La ______ è un metodo analitico usato per dividere i componenti di una miscela.
cromatografia
01
Tswett separò i pigmenti clorofilliani usando colonne di ______, sfruttando la diversa velocità di movimento dei pigmenti.
carbonato di calcio
02
Cromatografia di adsorbimento - Fase stazionaria
Utilizza solidi come silice o allumina per adsorbire selettivamente i componenti.
