Flüssigchromatographie

Grundprinzip und Bedeutung

Die Flüssigchromatographie oder Flüssigchromatografie (englisch: liquid chromatography, LC) ist eine physikalische Methode zur Trennung von Substanzgemischen. Ihre mobile Phase, also das bewegliche Transportmittel, ist eine Flüssigkeit. Die Trennung kann entweder in einer Säule oder auf einer Ebene stattfinden. Moderne Verfahren arbeiten mit sehr kleinen Partikeln und hohen Einstromdrücken.

Voraussetzungen und Ablauf

Ein Gemisch kann mit Flüssigchromatographie getrennt werden, wenn alle enthaltenen Substanzen in der mobilen Phase löslich sind und eine geeignete stationäre Phase vorhanden ist. Die stationäre Phase ist der unbewegliche Teil des Systems. Sie muss zwischen den einzelnen Substanzen ausreichend selektiv unterscheiden können.

Das Lösungsmittel bewegt sich durch Elution oder Kapillarwirkung durch die stationäre Phase. Elution bezeichnet das Herauslösen und Weitertransportieren von Substanzen durch ein Lösungsmittel; bei der Kapillarwirkung bewegt sich die Flüssigkeit in engen Zwischenräumen. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Moleküleigenschaften wandern die Substanzen verschieden durch das System und werden dadurch sortiert. Das nachlaufende Lösungsmittel erzeugt getrennte Substanzzonen, die beispielsweise am unteren Ausgang eines Rohres aufgefangen werden können.

Offene und geschlossene Systeme

Bei offenen Systemen, etwa der Dünnschichtchromatographie und der Papierchromatographie, kann die stationäre Phase aus dem System genommen und unmittelbar untersucht werden.

Zu den geschlossenen Systemen gehören beispielsweise die Säulenchromatographie und die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC). Nach der Elution werden die getrennten Substanzen entweder isoliert oder durch einen Detektor angezeigt.

Verfahrensarten

Zur Flüssigchromatographie zählen:

Papierchromatographie
Dünnschichtchromatographie (DC)
Säulenchromatographie
Niederdruckflüssigkeitschromatographie
Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC)
Ionenaustauschchromatographie (IC)
Gel-Permeations-Chromatographie (GPC)
Superkritische Flüssigchromatographie (SFC)
Feld-Fluss-Fraktionierung (FFF)

Zur Feld-Fluss-Fraktionierung gehören die Fluss-Feldflussfraktionierung mit der symmetrischen Variante SF4 und der asymmetrischen Variante AF4 sowie die elektrische und die Gravitations-Feldflussfraktionierung.

Stationäre Phasen und Trennfelder

Als stationäre Phasen werden häufig modifizierte oder nicht modifizierte Silikagele, auch Kieselgele genannt, sowie Polymere verwendet. Ein Beispiel für solche Polymere sind Styrol-Divinylbenzol-Copolymere, die auch Polystyrol-Divinylbenzol-Copolymere oder kurz PS/DVB heißen.

Eine Besonderheit bildet die Feld-Fluss-Fraktionierung: Hier übernehmen verschiedene Trennfelder, beispielsweise Flussfelder oder thermische Felder, die Funktion der stationären Phase.