CHROMATOGRAM: WAAR HET VOOR IS EN TYPEN - CHEMIE - 2026

Het chromatogram is een tweedimensionaal grafisch record, verkregen op een absorberend medium, en toont de scheiding van stoffen door middel van chromatografie. Een zichtbaar patroon, pieken of vlekken, vormt zich op het chromatogram en weerspiegelt de fysieke scheiding van de componenten van een mengsel.

Het onderste cijfer is een chromatogram met drie pieken, A, B en C, van drie componenten van het monster gescheiden door chromatografie. Opgemerkt wordt dat elk van de drie pieken een verschillende hoogte en locatie heeft op de tijdas van het chromatogram.

Typisch chromatogram. Bron: Heliagon, van Wikimedia Commons

De ordinaat- of Y-as registreert informatie over de signaalintensiteit (in dit geval in millivolt mV). Vertegenwoordigt het record, afhankelijk van de detector, van een of andere fysieke eigenschap van de stof of afzonderlijke component van het mengsel.

De hoogte van de piek is evenredig met de concentratie van de component die in een optimaal systeem van het monster is gescheiden. Zo is het bijvoorbeeld gemakkelijk te visualiseren dat component B in een hogere verhouding is dan A en C.

Op de abscis of X-as wordt de retentietijd van de componenten van het monster of mengsel weergegeven. Het is de tijd die verstrijkt vanaf de injectie van het monster totdat het stopt, aangezien deze voor elke zuivere stof anders is.

Waar is een chromatogram voor?

Het is het laatste record van het hele chromatografieproces. Parameters die van analytisch belang zijn, worden eruit gehaald. Dit kan worden verkregen als een elektronisch bestand, een gedrukt histogram of op het procesmedium; op papier bijvoorbeeld.

De Y-as wordt gegenereerd door signaal- of intensiteitsresponsdetectoren, zoals spectrofotometers. Een optimale analyse van de tijd, van de karakteristieken van de bekomen pieken of spots is essentieel; de grootte, locatie, kleur, onder andere aspecten.

De analyses van de chromatogrammen vereisen in het algemeen het gebruik van controles of standaarden, stoffen met bekende identiteit en concentratie. De analyse van deze controles maakt het mogelijk om door vergelijking met de karakteristieke monsters van de componenten van het onderzochte monster vast te stellen.

In het chromatogram kun je observeren en analyseren hoe de scheiding van de componenten van een mengsel werd uitgevoerd. Zijn optimale studie maakt het onder meer mogelijk om een ​​stof te identificeren, de zuiverheid ervan aan te tonen, de hoeveelheid stoffen die in een mengsel aanwezig zijn te kwantificeren.

De geëxtraheerde informatie kan van kwalitatieve aard zijn; bijvoorbeeld wanneer stoffen worden geïdentificeerd en hun zuiverheid wordt bepaald. Kwantitatieve informatie heeft betrekking op de bepaling van het aantal componenten in het mengsel en de concentratie van de afgescheiden analyt.

Identificatie van stoffen

Door de resultaten van het chromatogram te analyseren, kunnen verschillende stoffen worden geïdentificeerd door de retentietijden te vergelijken met die van bekende stoffen. Waargenomen kan worden of de onderzochte stoffen dezelfde afstand afleggen als ze dezelfde tijd hebben als de bekende stoffen.

Het chromatogram kan bijvoorbeeld metabolieten van medicijnen zoals stimulantia en steroïden in de urine van atleten detecteren en identificeren. Het is een belangrijke ondersteuning bij de studie en het onderzoek van sommige metabolieten die worden geproduceerd door genetische aandoeningen bij pasgeborenen.

Het chromatogram maakt de detectie van onder meer in drinkwater aanwezige gehalogeneerde koolwaterstoffen mogelijk. Het is essentieel bij laboratoriumanalyses voor kwaliteitscontrole, omdat het de opsporing en identificatie van de aanwezige verontreinigingen in de verschillende producten mogelijk maakt.

Classificatie van zuiverheid van stoffen

In een chromatogram kun je onderscheid maken tussen zuivere en onzuivere stoffen. Een zuivere stof zou een enkele piek op het chromatogram produceren; terwijl een onzuivere stof twee of meer pieken zou veroorzaken.

Door de condities waaronder chromatografie wordt uitgevoerd goed aan te passen, kan worden voorkomen dat twee stoffen een enkele piek vormen.

Kwantificering van stoffen

Door het piekoppervlak van het chromatogram te analyseren, kan de concentratie van de monstercomponenten worden berekend.

Daarom is het oppervlak van de piek evenredig met de hoeveelheid van de stof die in het monster aanwezig is. Deze kwantitatieve gegevens worden verkregen in zeer gevoelige systemen, zoals bijvoorbeeld gegenereerd door gas- of vloeistofchromatografie.

Soorten

Een van de classificaties van chromatogrammen hangt nauw samen met de verschillende soorten chromatografie die het bijbehorende chromatogram genereren.

Afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden, onder andere de detectoren, zal het chromatogram variëren in inhoud en kwaliteit.

Chromatogrammen op papier of dunne laag

Het chromatogram kan rechtstreeks op papier of een dunne laag worden gegenereerd, waardoor de verdeling of verdeling van de componenten van het monster direct wordt weergegeven.

Het is erg handig voor het scheiden en bestuderen van gekleurde stoffen met natuurlijke pigmenten, zoals chlorofyl. Het kan worden onderworpen aan ontwikkelingsprocessen als de stoffen geen natuurlijke kleur hebben, en het is nuttig voor kwalitatief onderzoek.

Chromatogrammen gegenereerd door detectoren

Het chromatogram kan ook worden verkregen met behulp van een detector die het respons-, output- of eindsignaal van de chromatografie registreert. Zoals eerder vermeld, is deze detector meestal een spectrofotometer, een massaspectrometer, automatische sequencers, elektrochemicaliën, onder anderen.

Chromatogrammen die in kolommen worden gegenereerd, of het nu gaat om gassen of vloeistoffen, evenals die met een hoge resolutie in dunne lagen, gebruiken detectoren.

Afhankelijk van het type detector kan het chromatogram worden geclassificeerd als differentieel of integraal, afhankelijk van de responsvorm van de detector.

Differentiële chromatogram

Een differentiële detector meet continu het reactiesignaal van het chromatogram, terwijl integrale detectoren cumulatief het corresponderende signaal meten.

Een differentieel chromatogram is een chromatogram dat wordt verkregen door een differentiële detector. Deze detectoren omvatten bijvoorbeeld spectrofotometers en detectoren voor veranderingen in elektrische geleidbaarheid.

Dit type chromatogram heeft het resultaat aangetoond van de scheiding van anionen uit een monster, gedetecteerd door indirecte fotometrie. Dezelfde resultaten zijn ook verkregen voor de studie van ionen, bijvoorbeeld met uiteindelijke detectie door conductimetrie.

Differentiële chromatogram. Bron: Pixabay

De bovenste grafiek toont het voorbeeld van een differentieel chromatogram, verkregen door automatische DNA (deoxyribonucleïnezuur) sequencers. De grafiek toont duidelijk pieken van vier kleuren, één kleur voor elk van de stikstofbasen in DNA.

Door de ondersteuning van een geautomatiseerd programma wordt de interpretatie van de sequentie van de basen van het geanalyseerde DNA vergemakkelijkt, evenals voor meer complexe analyten.

Integraal chromatogram

Het integrale chromatogram komt overeen met dat verkregen door een integrale detector. Dit chromatogram toont de output van een enkel onderdeel dat wordt bestudeerd. Meerdere pieken worden niet verkregen zoals in het differentieel.

In het integrale chromatogram wordt een record verkregen met een vorm die als een stap wordt beschreven. Deze vorm is het gedeelte van het chromatogram dat overeenkomt met de hoeveelheid van een enkele stof die uit de kolom komt.

Referenties

1. Bhanot, D. (2013). Hoe lees ik een chromatogram? Hersteld van: lab-training.com
2. Carey, FA (2006). Organische chemie zesde editie. Mc Graw Hill Publishing House
3. Chromatografie vandaag. (2014). Wat is een chromatogram? Hersteld van: chromatographytoday.com
4. Mathias, J. (2018). Een beginnershandleiding: hoe gaschromatografiechromatografie-massaspectrometrie-resultaten te interpreteren. Hersteld van: innovatechlabs.com
5. Spaanse Vereniging voor Chromatografie en aanverwante technieken. (2014). Het chromatogram. Hersteld van: secyta.es
6. Wikipedia. (2019). Papierchromatografie. Hersteld van: wikipedia.org