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Freitag, 23. Juni 2017
 
 
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Glossar/Hochleistungsflüssigkeitschromatografie
Bei der Adsorptionschromatographie beruht die Trennung auf Unterschieden der Adsorptionsaffinitäten der Analyten zur Oberfläche eines aktiven Festkörpers (GC) oder auf Unterschieden in der Verteilung der Analyten zwischen mobiler Phase und Sorbens (LC). Die stationäre Phase ist in jedem Fall ein Festkörper.

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Bei der Affinitätschromatographie wird zur Trennung der Analyten die besondere biologische Spezifität von Ligand-Rezeptor-Wechselwirkungen ausgenutzt.

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Die Ausschlußchromatographie (SEC) verwendet als Trennmechanismus den teilweisen Ausschluß der Analyten vom Inneren des porösen Trägermaterials aufgrund von Unterschieden in Größe und/oder Form oder Ladung. Ältere Synonyme sind Gelfiltration (wäßrige mobile Phasen) oder Gel Permeations Chromatographie (GPC; Anwendung organische mobile Phasen) bei der Verwendung gequollener Gele. Ionen können mittels Ionenausschluß von neutralen Komponenten, die in die Poren eindringen können, abgetrennt werden.

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Der Detektor mißt die Änderungen der Zusammensetzung des Säuleneluats mit geeigneten physikalischen oder chemischen Methoden. Je nach Aufgabenstellung werden universelle (u) oder spezifische (s) Detektoren verwendet. In der Gaschromatographie häufig eingesetzte Detektoren sind FID (u), WLD (u) und ECD (s), in der Flüssigchromatographie werden UV-Detektor (u) und Brechungsindexdetektor (u) häufig eingesetzt.

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Die Elutionschromatographie ist eine Säulenchromatographie, bei der sich stationäre Phase und die kontinuierlich durchströmende mobile Phase im Gleichgewicht befinden. Die Probe wird als definierte Zone pfropfenförmig in den Strom der mobilen Phase am Säulenanfang aufgegeben (Injektion). Im Idealfall sind die Analyten am Säulenende durch Zonen reiner mobiler Phase voneinander getrennt.Bei der Elutionschromatographie werden die äußeren Bedingungen konstant gehalten (Zusammensetzung des Eluenten, Temperatur- und Druckkonstanz) oder programmiert verändert (z.B. Temperatur- bzw. Druckprogrammierung in GC oder Gradientelution in LC).

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Bei der Flüssigchromatographie im weiteren Sinne wird als mobile Phase eine Flüssigkeit eingesetzt (LC, DC). Im engeren Sinne versteht man darunter alle Verfahren mit flüssiger mobiler Phase, die in der Säule durchgeführt werden (Flüssigchromatographie, Liquid Chromatographie). Bei der heutigen Flüssigchromatographie verwendet man sehr kleine Teilchen und einen relativ hohen Eingangsdruck, sie wird mit dem Akronym HPLC (High Performance Liquid Chromatographie) oder mit Hochdruck-Flüssigchromatographie bezeichnet.

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Siehe: Flüssigchromatographie: Der einfachere Ausdruck "Flüssigchromatographie" hat sich gegen den sprachlich richtigeren Ausdruck "Flüssigkeitschromatographie" inzwischen durchgesetzt.

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Mit einem Fraktionssammler können definierte Anteile des Säuleneluats separiert werden. Dies erfolgt entweder im Bypass zur Detektion oder bei zerstörungfreier Detektion auch nach der Detektion.

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Bei der Gradientelution - im Gegensatz zur isokratischen Elution - wird die Zusammensetzung der flüssigen mobilen Phase kontinuierlich oder auch stufenweise (Stufengradient) verändert. Dies ist in der Flüssigchromatographie das übliche Verfahren, das Gleichgewicht während des chromatographischen Prozesses zu ändern.

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Bei der Ionenaustauschchromatographie beruht die Trennung auf Unterschieden in den Ionenaustauschaffinitäten der einzelnen Analyten. Wenn anorganische Ionen getrennt und mit Leitfähigkeitsdetektoren oder durch indirekte UV-Detektion nachgewiesen werden, bezeichnet man dies auch als Ionenchromatographie (IC).

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Bei der isokratischen Elution im Gegensatz zur Gradientelution bleibt die Zusammensetzung der flüssigen mobilen Phase während des gesamten Elutionsvorgangs konstant, damit wird das Gleichgewicht zwischen stationärer und mobiler Phase konstant gehalten.

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De Eluent in der Flüssigchromatographie wird durch Pumpen als kontrollierter Volumenstromdem in den Chromatographen eingespeist. Bei Spritzenpumpen (syringe pump) geschieht dies durch Entleeren eines Zylinders mit konstanter, langsamer Geschwindigkeit. Die Förderung dieser Pumpen ist pulsationsfrei, aber wegen des begrenzten Volumens diskontinuierlich. Dagegen liefern Kolbenpumpen mit kleinen, meist mehreren Kolben und schneller periodischer Kolbenbewegung (reciprocating pumps) einen konstanten, kontinuierlichen, manchmal pulsierenden Volumenstrom. Bei den pneumatischen Pumpen verdrängt Gas die Flüssigkeit aus dem Zylinder. Durch unterschiedliche Querschnitte der Zylinder kann mit niedrigen Gasdrücken hoher Flüssigkeitsdruck erzeugt werden.

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Die mobile Phase durchströmt das Bett der stationären Phase in einer definierten Richtung. Die mobile Phase ist flüssig bei der Flüssigchromatographie (LC) , dann spricht man auch vom Eluenten, und der Dünnschichtchromatographie ( DC), dann spricht man vom Fließmittel. Die mobile Phase ist gasförmig bei der Gaschromatographie (GC) und wird dann auch Trägergas genannt. Wird als mobile Phase weitgehend ein überkritisches Fluid einsetzt, spricht man von überkritische Fluidchromatographie (Supercritical fluid chromatograpy, SFC) sein.

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Bei der Normalphasenchromatographie (NPC) - im Gegensatz zur Umkehrphasenchromatograhpie - ist die stationäre Phase (z.B. Kieselgel oder Aluminiumoxid) polarer als der Eluent. Diese Einteilung gilt bei der Flüssigchromatographie, daher ist auch die Abkürzung NPLC gebräuchlich.

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Das Packungsmaterial befindet sich in der Trennsäule (GC, LC) bzw. es wird durch Zusatz eines Binders auf der ebenen Unterlage fixiert (DC). Es ist ein adsorptions-aktiver oder modifizierter Festkörper, ein mit Trennflüssigkeit beschichtetes (imprägniertes) Trägermaterial oder ein gequollenes Gel. Der Festkörper kann vollständig porös sein (totally porous support) oder aus einem unporösen Kern und einer dünnen porösen Außen-Schicht bestehen (PLB: porous layer beads; pellicular packing; Dünnschichtteilchen).Charakteristisch für das Packungsmaterial ist der mittlere Teilchendurchmesser dp. Mit kleineren Teilchen werden bessere Trennungen erzielt, allerdings erhöht sich auch der benötigte Säulendruck. Daneben ist der Porenradius rp von Bedeutung. Die chromatographische Wirksamkeit beruht darüberhinaus auf derTeilchengrößenverteilung, der spezifische Oberfläche, dem spezifische Porenvolumen und der chemische Zusammensetzung der Oberfläche. In der Verteilungschromatographie ist die innere Oberfläche mit der flüssigen stationären Phase bedeckt. Die Beladung gibt man als den Massenprozentsatz (%) der Flüssigkeit bezogen auf die gesamte stationäre Phase (Flüssigkeit plus Träger) an.

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Das Verhältnis des Volumens der mobilen Phase in der Säule (VM bzw. VG) bezogen auf das Säulenvolumen ist die totale Porosität, die sich aus der Zwischenkornporosität und der Porenporosität zusammensetzt (vgl.: Durchflußvolumen ist die Summe aus Zwischenkornvolumen und Porenvolumen). Die Zwischenkornporosität ist dann das Verhältnis: Zwischenkornvolumen zu Säulenvolumen und die Porenporosität ist dann das Verhältnis: Porenvolumen zu Säulenvolumen.

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Die Probenaufgabe ist der Vorgang, eine Probe (fest, flüssig oder gasförmig) in die mobile Phase oder direkt in das chromatographische Bett zu geben.In der Flüssigchromatographie wird häufig eine Schleifeninjektion verwendet.In der Gaschromatographie werde unterschiedliche Injektionssysteme verwendet (Split, Splitlos, PTV, On Column und Schleifebijektion für Gase)In der Dünnschichtchromatographie refolgt die Probenaufgabe als Punkt oder Strich in das chromatographische Bett.

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Bei der Reaktionschromatographie werden die Proben zielgerichtet zwischen der Probeaufgabe und der Detektionsstelle chemisch umgesetzt. Die Reaktion kann zur Erleichterung der Trennung der Analyten vor der Säule (Vorsäulenderivatisierung, getrennt werden die Derivate) oder zur Erleichterung der Detektion nach der Säule (Nachsäulenderivatisierung, getrennt werden die Analyten, detektiert werden die Derivate) stattfinden. Die chemische Derivatisierung in der LC nach der Säule wird als Nachsäulenderivatisierung im Reaktionsdetektor durchgeführt.

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Die reduzierte Bodenhöhe in der Flüssigchromatographie erhält man als Quotient der Bodenhöhe zum Teilchendurchmesser der stationären Phase.

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Die reduzierte Diffusionsgeschwindigkeit in der Flüssigchromatographie erhält man als Quotient des Diffusionskoeffizienten in der mobilen Phase zum Teilchendurchmesser der stationären Phase.

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