Splošne značilnosti metod ločevanja in koncentracije. Metode ionske izmenjave za ločevanje snovi v analizni kemiji
Ekstrakcija kot metoda ločevanja in koncentriranja snovi
Diagram plinskega kromatografa
Klasifikacija kromatografskih metod
Kromatografske metode analize
Leta 1903 je M.S. Cvet je prvi postavil principe kromatografije (grško "chromo" - barva, "grapho" - pišem) in ustvaril metodo za ločevanje pigmentov zelenih rastlin.
Kromatografska metoda omogoča ločevanje in analizo kompleksnih mešanic. Do ločevanja snovi pride zaradi različne vpojnosti sestavin zmesi.
Kromatografija je dinamičen proces, ki poteka v sistemu dveh nemešljivih faz, od katerih je ena mobilna in druga negibna. Mobilna faza je lahko plin ali tekočina, stacionarna faza pa je lahko trdna snov ali tanek film tekočine, adsorbiran na trdno snov.
1) glede na agregatno stanje mobilne faze
Plinska kromatografija (GC)
Tekočinska kromatografija (LC)
2) glede na geometrijo sloja stacionarne faze
Zvočnik
Ploščati (lahko papirni in tankoplastni)
Kromatografski postopek je mogoče predstaviti na naslednji način:
Stolpec izpolnjen
trdni sorbent
Skozi tok teče curek tekočine. Snov X, raztopljena v tekočini, se premika z njo, hkrati pa teži, da ostane na površini trdnega sorbenta zaradi adsorpcije, ionske izmenjave itd. Vsaka molekula X se del časa premika, del časa pa drži stacionarna faza.
Možnost ločevanja dveh topljencev X in Y je posledica razlike v njuni afiniteti za obe fazi, tj. eden od njih je večino časa v mobilni fazi, zato hitreje doseže konec kolone.
kjer je k' faktor obnovitve
Razmerje med številom molov snovi v stacionarni fazi in številom molov snovi v mobilni fazi
Koeficient ekstrakcije označuje stopnjo zadrževanja snovi.
Stopnjo ločitve dveh snovi lahko izrazimo s koeficientom ločitve (α):
kjer je ekstrakcijski koeficient druge snovi,
Koeficient izkoristka prve snovi.
Detektor, nameščen na izhodu iz kolone, beleži, zapisovalnik pa beleži signale detektorja.
riž. 10. Signali detektorja.
Slika 10 prikazuje kromatogram štirikomponentne mešanice. Površina vsakega vrha je sorazmerna z masnim deležem komponente v mešanici.
Eden od pomembnih in pogostih načinov koncentracije je ekstrakcija. Metoda je univerzalna: zdaj so odkrite metode za ekstrakcijo skoraj vseh elementov in večine razredov spojin. Primeren je tako za ločevanje mikronečistoč kot tudi za ločevanje osnovne snovi, odvisno je le od pravilne izbire ekstrakcijskega sistema in pogojev ločevanja. Ekstrakcija običajno zagotavlja visoko učinkovitost koncentracije. Metodo odlikuje hitrost in enostavnost izvajanja. Uporablja se v večini analitskih laboratorijev, predvsem tam, kjer delajo s snovmi visoke čistosti.
Ekstrakcija, kot je znano, je postopek porazdelitve topljenca med dve tekoči fazi, ki se ne mešata, pa tudi metoda izolacije in ločevanja. Najpogostejši primer je, ko je ena faza voda, druga pa organsko topilo.
Metoda ekstrakcije se uporablja za dva namena:
1) za kvantitativno ekstrakcijo ene od raztopljenih snovi - to je izčrpna ekstrakcija
2) za ločevanje dveh topljencev - to je selektivna ekstrakcija
Pri ekstrakciji sta običajno dve nemešljivi fazi in ena ločljiva snov. To pomeni, da je sistem pri konstantni temperaturi in tlaku monovariaten. V ravnotežnih pogojih je razmerje koncentracij porazdeljene snovi v obeh fazah (C 0 in C b) konstantna vrednost. To količino imenujemo porazdelitvena konstanta (P) ali porazdelitveni koeficient.
P = C 0 / C v (15)
Р= (а x) 0 / (а x) w = [X] 0 / [X] w,
kjer w, o – voda in organsko topilo
P je enak razmerju aktivnosti komponente v obeh fazah (vendar se uporablja tudi razmerje koncentracij, saj se običajno ekstrahirajo molekule, ne ioni). Če v sistemu pride do polimerizacije, bo porazdelitveni koeficient odvisen od koncentracije in izračun postane bolj zapleten.
Nernst-Shilov porazdelitveni zakon velja, če je topljenec v obeh fazah v enaki obliki. V resnici lahko snov disociira in asociira, solvatira in hidrira. Tako je zakon idealiziran, vendar se številni sistemi ekstrakcije držijo tega zakona. Na splošno so ekstrakcijski sistemi zelo raznoliki. Pravilna izbira sistema v veliki meri določa uspešnost ekstrakcijske separacije in koncentracije. V tem delu so bile uporabljene intrakompleksne spojine. To je eden najpogostejših razredov spojin, ki se uporabljajo pri ekstrakcijski koncentraciji. Prvič so bili elementi koncentrirani ravno v obliki ditizonatov (intrakompleksnih spojin). Kasneje so skupaj z ditizonatom široko uporabljali kupferonate, ditiokarbamate, 8-hidroksinolin, oksime itd.
Upoštevajte ekstrakcijo X molov topljenca (Vvoda – V w ml in Vorganska faza – V 0 ml).
Porazdelitveni koeficient (P) je enak
Р = [X] 0 / [X] w = (X –Y) * V w / V 0 * Y,
kjer je Y število molov, ki ostanejo v vodni fazi po eni ekstrakciji
Neekstrahirani ulomek je
Y / X = f = 1 / (1 + P * (V 0 / V w)) = V w / (V w + PV 0)
f ni odvisen od začetne koncentracije, torej pri izvajanju n zaporedij
f n = (1+P V 0 / V w) - n
Izračun mejne količine topljenca, ki ostane neekstrahiran po n ekstrakcijah, teži k neskončnosti (izvedel Griffin).
Očitno je, da je za končno razmerje V o / V w meja f n = 0. Vendar taka ekstrakcija ni praktičnega pomena, ker prostornina ekstrahiranega topila naj teži k neskončnosti.
Za končno V o, razdeljeno na n delov, ima enačba obliko
f n = (1+P V 0 / nV w) - n,
in z n, ki teži k neskončnosti,
f ¥ = e - V 0 P / V W
Pri neskončno velikem številu ekstrakcij se volumen organske faze nagiba k 0. V praksi delitev ekstragenta na več kot 4-5 obrokov ni zelo učinkovita.
Osnovni pojmi postopka ekstrakcije
1. Koeficient porazdelitve (ali konstanta porazdelitve) – glej zgoraj.
2. Faktor ločevanja (S) – razmerje porazdelitvenih koeficientov dveh ločenih snovi, večje proti manjši.
3.% ekstrakcija (stopnja ekstrakcije) (R) – odstotek ekstrahirane snovi v danih pogojih od celotne količine. Koeficient porazdelitve % ekstrakcije je povezan z razmerjem
R = 100D / (D + V in / V 0), kjer sta V in in V 0 ravnotežna volumna vodne in organske faze.
4. Ekstrakcijska konstanta (K ext) – ravnotežna konstanta heterogene ekstrakcijske reakcije
Na primer za intrakompleksne spojine, katerih ekstrakcija poteka po enačbi M n + + nHA o MAn (o) + nH +
ekstrakcijska konstanta je enaka
K ekst = o * [ H + ] n / [ M n+ ] * n o
4. Ekstrakt – ločena organska faza, ki vsebuje snov, ekstrahirano iz druge faze.
5. Ekstragent je organsko topilo, ki ekstrahira snov iz vodne faze.
6. Reekstrakcija - postopek vračanja ekstrahirane snovi iz ekstrakta v vodno fazo.
7. Reekstrakt – izločena vodna faza, ki vsebuje iz ekstrakta ekstrahirano snov.
8. Ekstrakcijske krivulje
Slika 11. Ekstrakcijske krivulje
Bolj ko so krivulje strme, večji je naboj kovinskega iona. To pomeni, da je pH 1/2 odvisen od konstante stabilnosti kelata in od presežne koncentracije reagenta, ne pa tudi od koncentracije kovine.
Metode ločevanja in koncentracije zavzemajo pomembno mesto med tehnikami sodobne analizne kemije. Postopek kemijske analize v najsplošnejši obliki zajema izbor vzorca in njegovo pripravo za določanje, dejansko določanje in obdelavo rezultatov. Sodoben razvoj analitske instrumentacije in računalniške tehnologije zagotavlja zanesljivo izvedbo druge in tretje stopnje analize, ki se pogosto izvaja samodejno. Nasprotno, faza priprave vzorca, katere sestavni in integralni del sta operaciji ločevanja in koncentriranja, še vedno ostaja delovno najbolj zahtevna in najmanj natančna operacija kemijske analize. Če je trajanje merjenja in obdelave rezultatov reda minut in redkeje sekund, potem je trajanje priprave vzorca reda ur in redkeje minut. Po mnenju strokovnjakov, ki delujejo na področju analitičnega nadzora okolja, se le 10 % celotne napake analize pojavi v fazi merjenja signala, 30 % pri pripravi vzorca in 60 % pri vzorčenju. Napake med zbiranjem in pripravo vzorca lahko popolnoma popačijo rezultate kemijske analize.
Zanimanje za metode separacije in koncentracije ne pojenja iz več razlogov, med katerimi jih lahko izpostavimo več: vse večje zahteve po občutljivosti analize in njeni natančnosti, odvisno od možnosti odprave matričnega učinka, pa tudi zahteve po zagotoviti sprejemljivo ceno analize. Mnogi sodobni instrumenti omogočajo analizo brez predhodnega ločevanja in koncentracije, vendar so sami in njihovo delovanje zelo dragi. Zato je pogosto bolj donosna uporaba tako imenovanih kombiniranih in hibridnih metod, ki zagotavljajo optimalno kombinacijo predhodnega ločevanja in koncentracije komponent z njihovim kasnejšim določanjem z uporabo relativno poceni analitičnih instrumentov.
Osnovni pojmi in izrazi. Vrste koncentracije
Razjasnimo pomen osnovnih izrazov, ki se uporabljajo pri opisovanju metod ločevanja in koncentracije.
Spodaj delitev pomenijo operacijo (postopek), zaradi katere se iz začetne mešanice snovi pridobi več frakcij njegovih komponent, to je, da se komponente, ki sestavljajo začetno zmes, ločijo ena od druge. Pri ločevanju so lahko koncentracije komponent blizu druga drugi, lahko pa se tudi razlikujejo.
koncentracija - operacija (postopek), ki ima za posledico povečanje razmerja koncentracije ali količine mikrokomponent glede na matriks ali komponente matriksa. Mikrokomponente so komponente, ki jih vsebujejo industrijski, geološki, biološki in drugi materiali ter okoljski objekti v koncentracijah, manjših od 100 μg/g. V tem primeru matrika pomeni okolje, v katerem se nahajajo mikrokomponente. Pogosto je matrica voda ali vodna raztopina kislin ali soli. V primeru trdnih vzorcev se koncentracija izvede po prenosu vzorca v raztopino; v tem primeru raztopina poleg mikrokomponent vsebuje tudi komponente matriksa. Koncentracija se izvaja pod pogoji, kjer so koncentracije komponent se močno razlikujejo.
Koncentracija mikrokomponent pri njihovem določanju se uporablja predvsem v primerih, ko je občutljivost metod za neposredno določanje teh komponent nezadostna. Glavna prednost koncentracije je zmanjšanje relativnih in včasih absolutnih meja zaznavnosti mikrokomponent zaradi izločanja ali močnega zmanjšanja vpliva makrokomponent na rezultate določanja. Koncentracija je potrebna tudi, če je komponenta nehomogeno porazdeljena v analiziranem vzorcu; omogoča delo z reprezentativnimi vzorci. Poleg tega koncentracija omogoča brez velikega števila referenčnih vzorcev, vključno s standardnimi vzorci, saj je zaradi koncentracije mogoče dobiti koncentrate na eni sami osnovi, na primer na premogovem prahu v primeru atomske emisije analizo. Med postopkom koncentracije je primerno uvesti tudi ti interne standarde, če so potrebni. Vendar ima koncentracija tudi slabosti: podaljša in oteži analizo, ponekod se povečajo izgube in kontaminacija, včasih pa se zmanjša število komponent, ki jih določamo.
Ločevanje in koncentracija imata veliko skupnega, tako v teoretičnem pogledu kot v tehniki izvedbe. Očitno je koncentracija poseben primer ločitve. Razvrstitev "koncentracije" kot samostojnega koncepta analizne kemije je upravičena zaradi praktičnega pomena te operacije v kemijski analizi in razlik v njenem namenu v primerjavi z ločevanjem. Zahvaljujoč uporabi separacije je mogoče poenostaviti analizo in odpraviti vpliv motečih komponent, glavni namen koncentracije pa je povečati občutljivost določanja.
(Vprašanje 1). Razlikovati absolutno in relativno koncentracija. pri absolutna koncentracija mikrokomponente se prenesejo iz velike mase vzorca v majhno maso koncentrata; hkrati se poveča koncentracija mikrokomponent. Primer absolutne koncentracije je izhlapevanje matrice pri analizi vode, raztopin mineralnih kislin in organskih topil. Recimo, ko izhlapimo 20 ml raztopine svinca na 1 ml, povečamo razmerje med maso določene komponente in celotno maso vzorca za 20-krat (pod pogojem, da določena komponenta ostane popolnoma v raztopini). Z drugimi besedami, skoncentrirali smo se 20-krat.
Kot rezultat relativna koncentracija matriko, ki iz takšnih ali drugačnih razlogov otežuje analizo, zamenjamo z drugo organsko ali anorgansko matriko in razmerje med mikro in glavnimi motečimi makrokomponentami se poveča. V tem primeru razmerje med začetnim in končnim vzorcem ni veliko pomembno. Predpostavimo, da je v istih 20 ml raztopine svinca tudi cink in ga je bilo 100-krat več kot svinca. Koncentrirali smo svinec, na primer z ekstrakcijo, medtem ko smo količino cinka zmanjšali za 20-krat, zdaj ga je le še 5-krat več kot svinca. Dobimo lahko koncentrat enake prostornine 20 ml, medtem ko se koncentracija svinca ni spremenila, spremenila pa se je koncentracija cinka in količine cinka, ki ostanejo v raztopini, ne bodo več motile naknadnega določanja svinca. . V praksi se pogosto kombinirata absolutna in relativna koncentracija; zamenjajo matrične elemente z drugo organsko ali anorgansko matriko in "stisnejo" koncentrat elementov v sledovih na zahtevano maso z dodatnim delovanjem, na primer preprostim izhlapevanjem.
Praksa kemijske analize zahteva oboje posameznik, torej skupina koncentracija. Individualna koncentracija je operacija, pri kateri se ena mikrokomponenta ali več mikrokomponent zaporedno izolira od analiziranega predmeta, medtem ko ko skupinska koncentracija več mikrokomponent je izoliranih hkrati. V praksi se uporabljata obe metodi. Izbira metode je odvisna od narave analiziranega predmeta in uporabljene metode koncentracije. Skupinska koncentracija se običajno kombinira s kasnejšim določanjem s kromatografijo, kromatografsko-masno spektrometrijo, stripping voltametrijo in individualno koncentracijo z metodami analize enega elementa, kot so spektrofotometrija, atomska absorpcijska spektrometrija in fluorimetrija.
Koncentracijo lahko izvedemo na dva načina: odstranitev matriksa in izolacija mikroelementov. Izbira metode je odvisna od narave analiziranega predmeta. Če je matrika enostavna (en ali dva elementa), je matriko lažje izbrisati. Če je osnova večelementna (kompleksni minerali in zlitine, prst), se sproščajo mikroelementi. Izbira je odvisna tudi od uporabljene metode koncentracije. Na primer, soobarjanje se uporablja samo za izolacijo elementov v sledovih, izhlapevanje pa se uporablja za ločevanje matrike relativno preprostih predmetov: naravne vode, kislin in organskih topil.
F KSMU 4/3-04/01IP št. 6 UMS pri KazSMA
z dne 14. junija 2007Državna medicinska univerza Karaganda
Oddelek za farmacevtske discipline s predmetom kemija
Tema: Metode izolacije, ločevanja in koncentriranja snovi v analizni kemiji.
Disciplina Analitska kemija
Posebnost 051103 "Farmacija"
Čas (trajanje) 50 minut
Karaganda 2011
Odobreno na sestanku tečaja kemije
"29". 08.2011 Protokol št. 1
Odgovorni za predmet ______________L.M. Vlasova
Zadeva: Metode izolacije, separacije in koncentriranja snovi v analizni kemiji.
Cilj: Oblikovati predstave o uporabi metod za izolacijo, ločevanje in koncentriranje snovi v analizni kemiji za zagotavljanje zanesljivih analiznih rezultatov, preučiti metode maskiranja, ki se uporabljajo za odpravo motečih komponent.
načrt:
Maskiranje.
Ločevanje in koncentracija.
Kvantitativne značilnosti ločevanja in koncentracije.
Padavine in soprecipitacije.
Adsorpcija, okluzija, polimorfizem.
Ilustrativno gradivo: predstavitev.
Metode maskiranja, ločevanja in koncentracije.
Pogosto v praksi kemijske analize metoda, uporabljena za odkrivanje ali določanje zahtevanih komponent, ne zagotavlja zanesljivih rezultatov, ne da bi prej odpravila vpliv motečih komponent (vključno z glavnimi, ki sestavljajo "matriko" analiziranega vzorca). Moteče komponente lahko odstranite na dva načina. Eden izmed njih je maskiranje – prenos motečih komponent v obliko, ki nima več motečega učinka. To operacijo je mogoče izvesti neposredno v analiziranem sistemu, pri čemer moteče komponente ostanejo v istem sistemu, na primer v isti rešitvi.
Maskiranje ni vedno mogoče, zlasti pri analizi večkomponentnih mešanic. V tem primeru se uporablja druga metoda - ločevanje snovi (ali koncentracija).
Maskiranje
Maskiranje- je zaviranje ali popolno zatiranje kemične reakcije v prisotnosti snovi, ki lahko spremenijo njeno smer ali hitrost. V tem primeru ne nastane nova faza, kar je glavna prednost maskiranja pred ločevanjem, saj odpadejo operacije, povezane z ločevanjem faz med seboj. Obstajata dve vrsti maskiranja: termodinamično (ravnotežno) in kinetično (neravnotežno). S termodinamičnim maskiranjem se ustvarijo pogoji, pri katerih se pogojna reakcijska konstanta zmanjša do te mere, da reakcija poteka neznatno. Koncentracija prikrite komponente postane nezadostna za zanesljivo zaznavanje analitičnega signala. Kinetično maskiranje temelji na povečanju razlike med hitrostjo reakcije maskirane in analitske snovi z istim reagentom. Na primer, inducirana reakcija MnO - 4 s CI - v prisotnosti Fe (II) se upočasni v prisotnosti fosfatnih ionov.
Ločimo lahko več skupin maskirnih snovi.
Snovi, ki z motečimi snovmi tvorijo stabilnejše spojine kot z določenimi. Na primer, nastanek kompleksa Fe (II) z rdečim tiocianatnim ionom lahko preprečimo z vnosom natrijevega fluorida v raztopino. Fluoridni ioni vežejo železo (III) v brezbarven kompleks FeF 3-6, bolj stabilen kot Fe (SCN) n (n -3), kar odpravi moteči vpliv Fe (III) pri detekciji Co (II) v obliki kompleks modrega Co (SCN) n (n -2). Trietanolamin je uporaben za maskiranje Mn(II), Fe(III) in AI(III) v alkalnih raztopinah pri kompleksometričnih titracijah kalcija, magnezija, niklja in cinka.
Snovi, ki preprečujejo kislinsko-bazične reakcije s tvorbo slabo topnih hidroksidov. Na primer, v prisotnosti vinske kisline se Fe(III) oksid hidrat ne obori z amoniakom do pH 9-10.
Snovi, ki spremenijo oksidacijsko stanje motečega iona. Na primer, za odpravo motečega vpliva Cr (III) med kompleksometrično titracijo aluminija in železa je priporočljivo, da se oksidira v Cr (VI).
Snovi, ki obarjajo moteče ione, vendar oborine ni treba ločevati. Na primer pri kompleksometrični titraciji kalcija v prisotnosti magnezija, ki se obori kot hidroksid, vendar se ne loči.
Snovi s posebnimi učinki. Na primer, polarografski valovi so potlačeni v prisotnosti nekaterih površinsko aktivnih snovi.
Za oceno učinkovitosti maskiranja uporabite maskirni indeks. To je logaritem razmerja celotne koncentracije moteče snovi da njegova koncentracija ostane nevezana. Indeks maskiranja je mogoče izračunati s poznavanjem pogojnih ravnotežnih konstant ustreznih maskirnih reakcij.
V kemijski analizi se pogosto uporabljajo naslednje maskirne snovi: kompleksoni; hidroksi kisline (vinska, citronska, malonska, salicilna); polifosfati, ki lahko tvorijo komplekse s šestčlensko kelatno strukturo (natrijevi piro- in tripolifosfati); piliamini; glicerol; tiosečnina; halid, cianid, tiosulfat – ion; amoniak, pa tudi mešanica snovi [na primer KI v mešanici z NH 3 med kompleksometrično titracijo Cu (II) v prisotnosti Hg (II)].
Poleg maskiranja se kemijska analiza včasih zateče k razkritju - pretvorbi maskirane snovi v obliko, ki je sposobna vstopiti v reakcije, ki so običajno značilne zanjo. To dosežemo s protoniranjem maskirne spojine (če je šibka baza), nepovratnim uničenjem ali odstranitvijo (na primer s segrevanjem), spremembo oksidacijskega stanja ali vezavo v močnejšo spojino. Na primer, razkritje kovinskih ionov iz kompleksov z NH 3, OH -, CN -, F - je mogoče doseči z znižanjem pH. Kompleksi kadmija in cinka s cianidnim ionom se uničijo z delovanjem formaldehida, ki reagira s cianidnim ionom in tvori nitril glikolne kisline. Peroksidni kompleksi, na primer titan (IV), razpadejo z vrenjem v kislih raztopinah. Razkritje je mogoče doseči tudi z oksidacijo maskirne spojine (na primer oksidacija EDTA) ali spremembo oksidacijskega stanja maskirane snovi (Fe 3- ↔ Fe 2-).
2. Ločevanje in koncentracija.
Potreba po ločevanju in koncentraciji je lahko posledica naslednjih dejavnikov: 1) vzorec vsebuje sestavine, ki motijo določanje; 2) je koncentracija komponente, ki se določa, pod mejo detekcije metode; 3) so komponente, ki se določajo, neenakomerno porazdeljene v vzorcu; 4) ni standardnih vzorcev za kalibracijo instrumentov; 5) vzorec je zelo toksičen, radioaktiven ali drag.
Ločitev je operacija (postopek), pri kateri se komponente, ki sestavljajo začetno zmes, ločijo ena od druge.
Koncentracija– postopek (proces), pri katerem se poveča razmerje med koncentracijo ali količino mikrokomponent in koncentracijo ali količino makrokomponent.
Pri ločevanju so lahko koncentracije komponent blizu druga drugi, lahko pa se tudi razlikujejo. Koncentriranje se izvaja v pogojih, kjer se koncentracije komponent močno razlikujejo.
Pri koncentriranju se snovi, ki so prisotne v majhnih količinah, zberejo v manjši prostornini ali masi ( absolutna koncentracija), ali pa so ločeni od makrokomponente tako, da se poveča razmerje med koncentracijo mikrokomponente in koncentracijo makrokomponente ( relativna koncentracija). Relativno koncentracijo lahko obravnavamo kot ločevanje s to razliko, da so začetne koncentracije komponent močno različne. Primer absolutne koncentracije je izhlapevanje matrice pri analizi vode, raztopin mineralnih kislin in organskih topil. Glavni cilj relativne koncentracije je zamenjava matrice, ki iz takšnih ali drugačnih razlogov otežuje analizo, z drugo organsko ali anorgansko. Na primer, pri določanju mikronečistot v srebru visoke čistosti se matrični element ekstrahira z O - izopropil - N - etil tiokarbinatom v kloroformu in nato po izhlapevanju vodne faze na majhno prostornino določi mikrokomponente s katero koli metodo.
Razlikovati skupinski in individualni izolacija in koncentracija: pri skupinski metodi ločimo več komponent v enem koraku, pri individualni metodi zaporedno izoliramo eno komponento ali več komponent. Pri uporabi večelementnih metod določanja (atomska emisija, rentgenska fluorescenca, iskrična masna spektrometrija, nevtronska aktivacija) sta prednostna ločevanje skupin in koncentracija. Nasprotno, pri določanju s fotometrijo, fluorimetrijo in atomsko absorpcijsko metodo je smotrneje posamično izolirati komponento.
Ločevanje in koncentracija imata veliko skupnega tako v teoretičnih vidikih kot v tehnični izvedbi. Metode reševanja problemov so enake, v vsakem konkretnem primeru pa so možne modifikacije glede na relativne količine snovi, način pridobivanja in merjenja analiznega signala. Za ločevanje in koncentracijo se na primer uporabljajo metode ekstrakcije, koprecipitacije, kromatografije itd.. Kromatografija se uporablja predvsem za ločevanje kompleksnih zmesi na komponente, koprecipitacija za koncentracijo (na primer izomorfna koprecipitacija radija z barijevim sulfatom). Razmislite lahko o razvrstitvi metod na podlagi števila faz, njihovega agregatnega stanja in prenosa snovi iz ene faze v drugo. Prednostne metode temeljijo na porazdelitvi snovi med dvema fazama, kot sta tekočina-tekočina, tekočina-trdna snov, tekočina-plin in trdna snov-plin. V tem primeru lahko homogeni sistem pretvorimo v dvofazni sistem s katero koli pomožno operacijo (obarjanje in soobarjanje, kristalizacija, destilacija, izhlapevanje itd.) ali z uvedbo pomožne faze - tekoče, trdne, plinaste (to so metode kromatografije, ekstrakcije, sorpcije).
Obstajajo metode, ki temeljijo na ločevanju komponent v eni fazi, na primer elektrodializa, elektroforeza, metode difuzije in toplotne difuzije. Vendar pa tudi tu lahko pogojno govorimo o porazdelitvi komponent med dvema »fazama«, saj se komponente pod vplivom zunanje dovedene energije razdelijo na dva dela, ki ju lahko izoliramo drug od drugega npr. polprepustna membrana.
Vsako področje uporabe kemijske analize ima svojo izbiro metod ločevanja in koncentracije. V petrokemični industriji - predvsem kromatografske metode, v toksikološki kemiji - ekstrakcija in kromatografija, v elektronski industriji - destilacija in ekstrakcija.
Arzenal metod ločevanja in koncentracije je velik in se nenehno širi. Za reševanje problemov se uporabljajo skoraj vse kemijske in fizikalne lastnosti snovi in procesi, ki se z njimi odvijajo.
3. Kvantitativne značilnosti ločevanja in koncentracije.
Večina metod ločevanja temelji na porazdelitvi snovi med dve fazi (I in II). Na primer, za snov A je ravnotežje
A I ↔ A II (1.1)
Razmerje skupnih koncentracij snovi A v obeh fazah se imenuje porazdelitveni koeficient D:
D= C II / C I (1.2)
Absolutno popolna ekstrakcija in s tem ločitev je teoretično nemogoča. Lahko se izrazi učinkovitost ekstrakcije snovi A iz ene faze v drugo stopnja okrevanja R:
R = Q II / Q II + Q I, (1.3)
kjer je Q količina snovi; R je običajno izražen v odstotkih.
Očitno mora biti za popolno obnovitev komponente vrednost R čim bližje 100 %.
V praksi se izkoristek šteje za kvantitativno, če je R A ≥ 99,9 %. To pomeni, da mora 99,9 % snovi A preiti v fazo II. Za motečo komponento B mora biti izpolnjen pogoj 1/R B ≥ 99,9, tj. V fazo II ne sme preiti več kot 0,1 % snovi B.
Kvantitativna značilnost ločevanja snovi A in B, za katero se vzpostavi ravnovesje med fazama I in II, je faktor ločevanjaά A/B:
ά A/B = D A / D B (1,4)
Za ločitev je potrebno, da je vrednost ά A/B visoka in da je produkt D A D B blizu ena. Naj bo ά A/B = 10 4. V tem primeru so možne naslednje kombinacije vrednosti D A in D B:
D A D B R A, % R B, %
10 5 10 100 90,9
10 2 10 -2 99,0 0,99
10 -1 10 -5 9,1 0,001
Kot je razvidno, lahko ločitev dosežemo z D A D B =1.
Za oceno učinkovitosti koncentracije uporabite faktor koncentracije S do:
S k = q/Q / q vzorec / Q vzorec, (1,5)
kjer je q, q vzorec - količina mikrokomponente v koncentratu in vzorcu; Q, Q vzorec - količina makrokomponente v koncentratu in vzorcu.
Koncentracijski koeficient pove, kolikokrat se spremeni razmerje absolutnih količin mikro- in makrokomponent v koncentratu v primerjavi z enakim razmerjem v prvotnem vzorcu.
4.Padavine in soprecipitacije
Metode ločevanja in koncentracije vključujejo obarjanje s tvorbo kristaliničnih in amorfnih oborin.
Pogoji za nastanek kristalnih usedlin.
Potrebno:
Izvedite obarjanje iz razredčenih raztopin z razredčeno raztopino obarjalca;
Oborino dodajajte počasi, po kapljicah;
Nenehno mešajte s stekleno palčko;
Obarjanje iz vroče raztopine (včasih obarjalno raztopino tudi segrevamo);
Odfiltrirajte oborino šele, ko se raztopina ohladi;
Med obarjanjem dodajamo snovi, ki povečajo topnost oborine.
Pogoji za nastanek amorfnih usedlin.
Amorfne usedline nastanejo kot posledica koagulacije, to je zlepljenja delcev in njihovega združevanja. Postopek koagulacije lahko povzroči dodatek elektrolita. Moral bi obležati:
Iz vročih raztopin;
V prisotnosti elektrolita (amonijeva sol, kislina);
Da bi dobili gosto usedlino, ki se zlahka opere in se hitro usede, se obarjanje izvaja iz koncentriranih raztopin s koncentriranimi raztopinami usedline.
Kontaminacija usedline s snovmi, ki bi morale ostati v raztopini, se imenuje koprecipitacija .
Na primer, če je raztopina, ki vsebuje mešanico BaCL 2 in FeCL 3, izpostavljena H 2 SO 4, potem bi pričakovali, da se bo oboril samo BaSO 4, ker Sol Fe 2 (SO4) 3 je topna v vodi. V resnici se tudi ta sol delno obori. To je mogoče preveriti, če oborino filtriramo, speremo in kalciniramo. Izkazalo se je, da oborina BaSO 4 ni čisto bela, ampak rjava zaradi Fe 2 O 3, ki nastane kot posledica kalcinacije Fe 2 (SO 4) 3
Fe 2 (SO 4) 3 → Fe 2 O 3 + 3SO 3
Do onesnaženja usedlin s soobarjanjem s topnimi spojinami pride zaradi kemičnega obarjanja, ločimo naknadno obarjanje, pri katerem pride do onesnaženja sedimentov s slabo topnimi snovmi. Do tega pojava pride, ker se v bližini površine sedimenta zaradi adsorpcijskih sil poveča koncentracija precipitantnih ionov in je PR presežen. Na primer, ko se ioni Ca 2+ oborijo z amonijevim oksalatom v prisotnosti Mg 2+, se sprosti oborina CaC 2 O 4, magnezijev oksalat ostane v raztopini. Ko pa se oborina CaC 2 O 4 hrani pod matično lužnico, se čez nekaj časa kontaminira z rahlo topnim MgC 2 O 4, ki se počasi sprošča iz raztopine.
Koprecipitacija je zelo pomembna v analizni kemiji. To je eden od virov napak pri gravimetričnem določanju. Toda koprecipitacija ima lahko tudi pozitivno vlogo. Na primer, ko je koncentracija analitne komponente tako nizka, da je obarjanje praktično nemogoče, se izvede koprecipitacija analitne mikrokomponente z ustreznim zbiralnikom (nosilcem). Pri koncentracijski metodi se zelo pogosto uporablja tehnika soobarjanja mikrokomponent z zbiralnikom. Njegov pomen je še posebej velik v kemiji elementov v sledovih in redkih elementov.
Obstaja več vrst koprecipitacije, vključno z adsorpcijo, okluzijo in izomorfizmom.
Imenuje se absorpcija ene snovi z drugo, ki se pojavi na vmesniku adsorpcija
. Onesnaževalo – adsorbat
, adsorbirana s trdno površino – adsorbent
.
Adsorpcija poteka po naslednjih pravilih:
Prednost oborina (npr. BaSO 4) najprej adsorbira lastne ione, to je Ba 2+ in SO 4 2-, odvisno od tega, kateri od njiju je v presežku v raztopini;
Nasprotno, ioni z visokim nabojem, ki so v raztopini enake koncentracije, bodo prednostno adsorbirani;
Od ionov z enakim nabojem se prednostno adsorbirajo ioni, katerih koncentracija v raztopini je večja;
Med ioni, ki so enako nabiti in imajo enako koncentracijo, se adsorbirajo prednostno tisti ioni, ki jih ioni kristalne mreže močneje privlačijo (Paneto-Faience pravilo).
Adsorpcijsko ravnovesje je odvisno od naslednjih dejavnikov:
1. Učinek površine adsorbenta
Ker se snovi ali ioni adsorbirajo na površini adsorbenta, je količina snovi, ki jo adsorbira določen adsorbent, neposredno sorazmerna z velikostjo njegove celotne površine. Pojav adsorpcije pri analizi moramo najbolj upoštevati pri amorfnih usedlinah, saj njihovi delci nastanejo kot posledica adhezije velikega števila majhnih primarnih delcev drug na drugega in imajo zato ogromno skupno površino.
Pri kristalni precipitaciji ima adsorpcija manjšo vlogo.
2. Učinek koncentracije.
Iz adsorpcijske izoterme je mogoče ugotoviti
stopnja adsorpcije se zmanjšuje z večanjem koncentracije snovi v raztopini
z večanjem koncentracije snovi v raztopini se povečuje absolutna količina adsorbirane snovi
z večanjem koncentracije snovi v raztopini se količina adsorbirane snovi nagiba k določeni končni vrednosti
snovi na
koncentracija snovi v raztopini
3. Vpliv temperature
Adsorpcija je eksotermni proces in = njen tok olajša znižanje temperature. Zvišanje temperature spodbuja desorpcijo.
Vpliv narave adsorbiranih ionov.
adsorbirajo se ioni z velikim nabojem
Iz ionov z enakim nabojem se adsorbirajo tisti ioni, katerih koncentracija v raztopini je večja
iz ionov, ki so enako nabiti in imajo enako koncentracijo, se prednostno adsorbirajo ioni, ki jih ioni kristalne mreže močneje privlačijo (Panet-Faience pravilo).
Okluzija. Pri okluziji so onesnaževalci vsebovani v delcih usedlin. Okluzija se od adsorpcije razlikuje po tem, da se koprecipitirane nečistoče ne nahajajo na površini, ampak znotraj delca usedline.
Vzroki okluzije.
Mehansko lovljenje tujih nečistoč. Ta proces poteka tem hitreje, čim hitreje pride do kristalizacije.
1) ni "idealnih" kristalov; imajo drobne razpoke in praznine, ki so zapolnjene z matično lužnico. Najmanjši kristali se lahko zlepijo skupaj in ujamejo matično lužnico.
2) Adsorpcija med nastankom kristalizacije sedimenta.
Med rastjo kristala se različne nečistoče iz raztopine nenehno adsorbirajo iz najmanjših zarodnih kristalov na novo površino, pri čemer se upoštevajo vsa pravila adsorpcije.
3) Tvorba kemičnih spojin med usedlino in soprecipitirano nečistočo.
Med okluzijo je zelo pomemben vrstni red odvajanja raztopin. Ko raztopina med obarjanjem vsebuje presežek anionov, ki so del usedline, pride do okluzije tujih kationov in obratno, če raztopina vsebuje presežek istoimenskih kationov, potem pride do okluzije tujih anionov.
Na primer, ko nastane BaSO 4 (BaCL 2 + NaSO 4), se ioni Na + zaprejo v presežku SO 4 2- in v presežku Ba 2 + - CL -
Da bi oslabili okluzije tujih kationov, je treba obarjanje izvesti tako, da kristali usedline rastejo v mediju, ki vsebuje presežek lastnih kationov usedline. Nasprotno, če želite dobiti oborino brez zaprtih tujih anionov, morate obarjanje izvesti v mediju, ki vsebuje presežek lastnih anionov oborjene spojine.
Na količino okluzije vpliva hitrost infundiranja precipitanta. Če usedlino dodajamo počasi, običajno dobimo čistejše usedline. Do soobarjanja pride le med nastajanjem usedlin.
Izomorfizem je tvorba mešanih kristalov.
Izomorfne snovi so tiste snovi, ki so sposobne kristalizirati v skupno kristalno mrežo, pri čemer nastanejo tako imenovani mešani kristali.
Tipičen primer so razni galuni. Če raztopite brezbarvne kristale aluminija - kalijevega galuna KAl (SO 4) 2 12H 2 O z intenzivno vijoličastim kromom - kalijem...KSr (SO 4) 2 12H 2 O, potem nastanejo kot posledica kristalizacije mešani kristali. Barva teh kristalov je tem intenzivnejša, čim večja je koncentracija KCr(SO 4) 2.
Izomorfne spojine običajno tvorijo kristale enake oblike.
Bistvo izomorfizma je v tem, da se ioni s podobnimi radiji lahko zamenjajo v kristalni mreži. Na primer, ioni Ra in Ba imajo majhne radije, zato se bodo pri odlaganju BaSO 4 iz raztopine, ki vsebuje majhne količine Ra 2+, oborili izomorfni kristali. V nasprotju z ioni KCr(SO 4) 2, ki imajo manjši atomski radij.
3. Soobarjanje je glavni vir napak pri gravimetrični analizi.
Soobarjanje lahko zmanjšamo s pravilnim potekom analize in racionalno izbiro obarjalca. Pri obarjanju z organskimi usedlinami opazimo veliko manj soobarjanja tujkov kot pri uporabi anorganskih usedlin. Obarjanje je treba izvajati v pogojih, v katerih nastane groba kristalinična oborina. Usedlino hranite pod matično raztopino dolgo časa.
Za čiščenje usedline adsorbiranih nečistoč jo je treba temeljito oprati. Za odstranitev nečistoč, ki so posledica okluzije in izomorfizma, se usedlina ponovno obarja.
Na primer, pri določanju Ca 2+ se oborijo v obliki CaC 2 O 4, če je v raztopini prisoten Mg 2+, potem je usedlina močno onesnažena z nečistočami MgC 2 O 4. Da se znebimo nečistoč, oborino raztopimo v HCL. Tako nastane raztopina, v kateri je koncentracija Mg 2+ nižja od prvotne raztopine. Nastalo raztopino nevtraliziramo in obarjanje ponovno ponovimo. Izkazalo se je, da je usedlina praktično brez Mg 2+.
4. Iz koloidnih raztopin s koagulacijo nastanejo amorfne oborine, t.j. Združevanje delcev v večje agregate, ki se bodo pod vplivom gravitacije usedli na dno posode.
Koloidne raztopine so stabilne zaradi prisotnosti enakega naboja, solvatne ali hidratacijske lupine = Da se začne obarjanje, je potrebno nevtralizirati naboj z dodatkom nekaj elektrolita. Z nevtralizacijo naboja elektrolit omogoči, da se delci sprimejo drug na drugega.
Za odstranitev solvatnih lupin se uporablja tehnika, kot je soljenje, tj. dodajanje visoke koncentracije elektrolita, katerega ioni v raztopini izberejo molekule topila iz koloidnih delcev in se solvatirajo.
Koagulacijo spodbuja povišana temperatura. Tudi obarjanje amorfnih usedlin je treba izvajati iz koncentriranih raztopin, takrat so usedline bolj goste, se hitreje usedajo in se lažje sperejo z nečistoč.
Amorfne oborine po obarjanju ne zadržujemo pod matično lužnico, ampak jo hitro filtriramo in speremo, saj sicer oborina izpade želatinasto.
Obratno od procesa koagulacije je proces peptizacije. Ko amorfne usedline speremo z vodo, lahko ponovno preidejo v koloidno stanje; ta raztopina preide skozi filter in tako preide del usedline. se izgubi. To je razloženo z dejstvom, da se elektroliti izperejo iz usedline, zato koagulirani delci ponovno dobijo naboj in se začnejo odbijati. Zaradi tega veliki agregati razpadejo na drobne koloidne delce, ki prosto prehajajo skozi filter.
Da bi preprečili peptizacijo, se usedlina ne spere s čisto vodo, temveč z razredčeno raztopino nekega elektrolita.
Elektrolit mora biti hlapljiva snov in mora biti ob vžigu popolnoma odstranjen. Kot taki elektroliti se uporabljajo amonijeve soli ali hlapne kisline.
Literatura:
1. Kharitonov Yu.A. Analitična kemija.knjiga 1,2. M.; VS, 2003
2. Citovič I.K. Tečaj analitične kemije. M., 2004.
3. Vasiljev V.P. Analitična kemija. knjiga 1.2. M., Bustard, 2003.
4. Kellner R., Merme J.M., Otto M., Widmer G.M. Analitična kemija. zvezek 1, 2. Prevod iz angl. jezik M., Mir, 2004.
5. Otto M. Moderne metode analizne kemije vol.1,2. M., Tehnosfera, 2003.
6. Ponomarev V.D. Analitična kemija, deli 1, 2. M., VSh, 1982.
7. Zolotov Yu.A. Osnove analizne kemije, letnik 1, 2, VSh, 2000.
Varnostna vprašanja (povratne informacije)
Naštej dejavnike, od katerih je odvisen porazdelitveni koeficient.
Navedite primer maskirnih snovi, ki se uporabljajo v kemijski analizi.
Kaj lahko uvrstimo med metode ločevanja in koncentracije.
Kateri dejavniki določajo stopnjo ekstrakcije snovi?
Pojasnite prednosti amorfne usedline pred kristalno pri nalaganju mikrokomponent.
Katere vrste interakcij obstajajo med snovjo in sorbentom?
Obstaja veliko razvrstitev metod ločevanja in koncentracije, ki temeljijo na različnih značilnostih. Oglejmo si najpomembnejše med njimi.
1. Razvrstitev glede na naravo procesa je podana na sl.
riž. 1
Kemijske metode ločevanja in koncentracije temeljijo na pojavu kemične reakcije, ki jo spremlja obarjanje produkta in sproščanje plina. Na primer, pri organski analizi je glavna metoda koncentracije destilacija: med termično razgradnjo se matriks oddestilira v obliki CO2, H2O, N2, v preostalem pepelu pa lahko določimo kovine.
Fizikalno-kemijske metode ločevanja in koncentriranja največkrat temeljijo na selektivni porazdelitvi snovi med dve fazi. Na primer, v petrokemični industriji je kromatografija največjega pomena.
Fizikalne metode ločevanja in koncentriranja največkrat temeljijo na spreminjanju agregatnega stanja snovi.
2. Razvrstitev glede na fizično naravo obeh faz. Porazdelitev snovi lahko poteka med fazami, ki so v enakih ali različnih agregatnih stanjih: plinasto (G), tekoče (L), trdno (S). V skladu s tem se razlikujejo naslednje metode (sl.).
riž. 2
V analizni kemiji so največji pomen dobile metode ločevanja in koncentracije, ki temeljijo na porazdelitvi snovi med tekočo in trdno fazo.
- 3. Razvrstitev glede na število elementarnih dejanj (faz).
- § Enostopenjske metode - temeljijo na eni sami porazdelitvi snovi med dvema fazama. Ločevanje poteka v statičnih pogojih.
- § Večstopenjske metode - temeljijo na večkratni porazdelitvi snovi med dve fazi. Obstajata dve skupini večstopenjskih metod:
- – ponavljanje postopka posamezne distribucije (na primer ponovljena ekstrakcija). Ločitev poteka v statičnih pogojih;
- – metode, ki temeljijo na gibanju ene faze glede na drugo (na primer kromatografija). Ločitev poteka v dinamičnih pogojih
- 3. Razvrstitev glede na vrsto ravnovesja (sl.).
riž. 3
Termodinamične metode ločevanja temeljijo na razlikah v obnašanju snovi v ravnotežnem stanju. Največji pomen imajo v analizni kemiji.
Metode kinetične separacije temeljijo na razlikah v obnašanju snovi med procesom, ki vodi do ravnotežnega stanja. Na primer, pri biokemijskih raziskavah je elektroforeza najpomembnejša. Druge kinetične metode se uporabljajo za ločevanje delcev koloidnih raztopin in raztopin spojin z visoko molekulsko maso. V analizni kemiji se te metode redkeje uporabljajo.
Kromatografske metode temeljijo na termodinamičnem in kinetičnem ravnovesju. V analizni kemiji so velikega pomena, saj omogočajo ločevanje ter hkratno kvalitativno in kvantitativno analizo večkomponentnih mešanic.
Ločevanje je postopek, ki omogoča, da se komponente vzorca ločijo drug od drugega. Uporablja se, če nekatere komponente vzorca motijo določanje ali detekcijo drugih, tj. kadar analizna metoda ni dovolj selektivna in se je treba izogibati prekrivanju analiznih signalov. V tem primeru so koncentracije ločenih snovi običajno blizu.
Koncentracija je operacija, ki vam omogoča povečanje koncentracije mikrokomponente glede na glavne sestavine vzorca (matrice). Uporablja se, če je koncentracija mikrokomponente manjša od meje zaznavnosti Cmin, torej kadar analizna metoda ni dovolj občutljiva. Vendar se koncentracije komponent zelo razlikujejo. Koncentracija je pogosto kombinirana z ločitvijo.
Ločevanje in koncentracija imata veliko skupnega; za te namene se uporabljajo iste metode. So zelo raznoliki.
Obstaja veliko razvrstitev metod ločevanja in koncentracije, ki temeljijo na različnih značilnostih.
a) razvrstitev glede na naravo procesa
Kemijske metode ločevanja in koncentracije temeljijo na pojavu kemične reakcije, ki jo spremlja obarjanje produkta in sproščanje plina.
Fizikalno-kemijske metode ločevanja in koncentriranja največkrat temeljijo na selektivni porazdelitvi snovi med dve fazi.
Fizikalne metode ločevanja in koncentriranja največkrat temeljijo na spreminjanju agregatnega stanja snovi.
b) razvrstitev glede na fizično naravo obeh faz
Porazdelitev snovi lahko poteka med fazami, ki so v enakem ali različnih agregatnih stanjih: plinasto (G), tekoče (L), trdno (S).
c) razvrstitev po številu elementarnih dejanj (faz)
Enostopenjske metode temeljijo na eni porazdelitvi snovi med dvema fazama. Ločevanje poteka v statičnih pogojih.
Večstopenjske metode temeljijo na večkratni porazdelitvi snovi med dve fazi. Obstajata dve skupini večstopenjskih metod: s ponavljanjem enotnega distribucijskega procesa, metode, ki temeljijo na gibanju ene faze glede na drugo.
d) razvrstitev po vrsti ravnovesja
Termodinamične metode ločevanja temeljijo na razlikah v obnašanju snovi v ravnotežnem stanju. Največji pomen imajo v analizni kemiji.
Metode kinetične separacije temeljijo na razlikah v obnašanju snovi med procesom, ki vodi do ravnotežnega stanja. Na primer, pri biokemijskih raziskavah je elektroforeza najpomembnejša. Druge kinetične metode se uporabljajo za ločevanje delcev koloidnih raztopin in raztopin spojin z visoko molekulsko maso. V analizni kemiji se te metode redkeje uporabljajo.
Kromatografske metode temeljijo na termodinamičnem in kinetičnem ravnovesju. V analizni kemiji so velikega pomena, saj omogočajo ločevanje ter hkratno kvalitativno in kvantitativno analizo večkomponentnih mešanic.
Ionska izmenjava
Ionska izmenjava je reverzibilen stehiometrični proces, ki poteka na meji med ionitom in raztopino elektrolita.
Ionski izmenjevalci so visokomolekularni polielektroliti različnih struktur in sestav. Glavna lastnost ionskih izmenjevalcev je, da absorbirajo katione ali anione iz raztopine, pri čemer v raztopino sprostijo enako število ionov z enakim predznakom naboja.
Kromatografske metode analize
Kromatografija je dinamična metoda za ločevanje in določanje snovi, ki temelji na večkratni porazdelitvi komponent med dvema fazama - mobilno in stacionarno. Snov vstopi v plast sorbenta skupaj s tokom mobilne faze. V tem primeru se snov sorbira in nato ob stiku s svežimi deli mobilne faze desorbira. Gibanje mobilne faze poteka neprekinjeno, zato sta sorpcija in desorpcija snovi neprekinjena. V tem primeru je del snovi v stacionarni fazi v sorbiranem stanju, del pa v mobilni fazi in se giblje z njo. Zaradi tega je hitrost gibanja snovi manjša od hitrosti gibanja mobilne faze. Bolj kot je snov sorbirana, počasneje se premika. Če kromatografiramo mešanico snovi, je hitrost gibanja vsake od njih drugačna zaradi različnih afinitet do sorbenta, zaradi česar se snovi ločijo: nekatere komponente zamujajo na začetku poti, druge se premikajo naprej.
Glede na agregacijsko stanje faz ločimo plinsko kromatografijo (mobilna faza - plin ali para) in tekočinsko kromatografijo (mobilna faza - tekočina).
Glede na mehanizem interakcije snovi s sorbentom se razlikujejo naslednje vrste kromatografije: adsorpcija, distribucija, ionska izmenjava, sedimentacija, redoks, kompleksiranje itd.
Metoda plinske kromatografije je postala najbolj razširjena, ker sta bili teorija in oprema zanjo najbolj razviti. Plinska kromatografija je hibridna metoda, ki omogoča sočasno ločevanje in določanje sestavin zmesi. Kot mobilna faza (nosilni plin) se uporabljajo plini, njihove mešanice ali spojine, ki so v pogojih ločevanja v plinastem ali parnem stanju. Kot stacionarna faza se uporabljajo trdni sorbenti ali tekočine, nanesene v tanki plasti na površino inertnega nosilca.
