Хроматография представляет собой совокупность методов разделения веществ, основанных на различной скорости миграции компонентов смеси в двухфазной системе: подвижной и неподвижной фазе. Основной принцип разделения заключается в различной сорбции или распределении веществ между фазами. Развитие аналитической химии привело к появлению множества разновидностей хроматографических методов, классификация которых основывается на ряде критериев: природе подвижной и неподвижной фаз, механизме разделения, агрегатном состоянии фаз, способе детектирования и направлении движения фаз.
Газожидкостная хроматография (ГЖХ, GC) В качестве подвижной фазы используется инертный газ (гелий, азот), неподвижная фаза представлена жидкостью, адсорбированной на твердом носителе. Основное преимущество метода — высокая скорость анализа и возможность количественного определения летучих и термостабильных веществ.
Жидкостная хроматография (ЖХ, LC) Подвижной фазой является жидкость, неподвижной — твердое сорбентное вещество или пленка жидкости на инертной основе. Различают классические колоночные методы и современные высокоэффективные системы (ВЭЖХ, HPLC), обеспечивающие высокое разрешение и воспроизводимость.
Тонкослойная хроматография (ТСХ, TLC) Неподвижная фаза представляет собой тонкий слой адсорбента на подложке, подвижная — жидкость. Метод широко используется для качественного анализа смесей, проверки чистоты веществ и подготовки проб к дальнейшему анализу.
Газофазная хроматография (ГФХ, GC) Газ как подвижная фаза проходит через колонку с неподвижной фазой, чаще всего жидкостью на инертном носителе. Применяется для анализа летучих органических соединений, ароматических и алкановых фракций.
Адсорбционная хроматография Разделение основано на различной силе взаимодействия компонентов смеси с поверхностью твердой неподвижной фазы. Важное значение имеют полярность, заряд и химическая структура молекул.
Распределительная хроматография Основной механизм — различное распределение веществ между двумя несмешивающимися фазами (жидкость–жидкость, жидкость–газ). Пример — газожидкостная хроматография, где растворимость компонентов в неподвижной фазе определяет скорость миграции.
Ионообменная хроматография Разделение основано на обратимых электростатических взаимодействиях ионов анализируемых веществ с функциональными группами на сорбенте. Метод эффективен для анализа биомолекул, неорганических и органических ионов.
Молекулярная сита и гель-фильтрация Селективное разделение основано на различии молекулярного размера. Мелкомолекулярные вещества проникают в поры сорбента и замедляют свое продвижение, в то время как крупные молекулы проходят быстрее.
Колонночная хроматография Подвижная фаза протекает через колонку с неподвижной фазой. Методы включают как гравитационное протекание, так и принудительную подачу под давлением (HPLC).
Плоскостная хроматография Подвижная фаза перемещается по плоской неподвижной фазе. Основные представители — тонкослойная и бумажная хроматография.
Газожидкостная и жидкостная капиллярная хроматография Используется тонкий капилляр, в котором подвижная фаза протекает через неподвижную фазу, нанесенную на стенки или адсорбированный носитель. Обеспечивает высокую эффективность разделения и низкий расход образца.
Спектрофотометрическая детекция Определение основано на изменении поглощения света анализируемыми веществами при прохождении через зону разделения.
Электрохимическая детекция Используется для веществ, способных к окислению или восстановлению. Методы включают амперометрию, потенциометрию и хронопотенциометрию.
Масс-спектрометрическая детекция Современный способ идентификации и количественного анализа с высокой чувствительностью, позволяющий получать молекулярные массы и структурные характеристики компонентов смеси.
Современные методы аналитической химии включают гибридные подходы:
Классификация хроматографических методов позволяет систематизировать разнообразие техник разделения веществ, оптимизировать выбор методики для конкретной задачи, учитывать физико-химические свойства анализируемых компонентов и требования к чувствительности, селективности и быстроте анализа.