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4.5. Grundlagen der Flüssigchromatographie
Die Hochleistungsflüssigchromatographie (High Performance Liquid Chromatography, HPLC)
ist wie die Gaschromatographie eine chromatographische Trennmethode. Im Unterschied
zur GC können mittels HPLC auch nichtflüchtige Substanzen analysiert werden.
Wie bei GC beruht der Trennprozess der HPLC auch auf den unterschiedlichen Verteilungen
der Analytmoleküle zwischen der stationären und der mobilen Phase. Die Trennsäule ist mit
der stationären Phase gefüllt, welche meist ein poröses Material darstellt. Als mobile Phase
dient eine Flüssigkeit (auch als Eluent bezeichnet), welche die Säule durchströmt.
Der Trennprozess lässt sich durch ein Verteilungsgleichgewicht beschreiben 71 :
K D
G H
TS
RT
ln
Gleichung 2
K D
G
S
H
exp
exp
Gleichung 3
RT R RT
K D ist dabei der Verteilungskoeffizient, der das Konzentrationsverhältnis der gelösten Probe
in der stationären und der mobilen Phase beschreibt. Nach Gleichung 2 ist K D direkt mit der
Änderung der freien Enthalpie ΔG verbunden, welche wiederum aus der entropischen
Änderung (ΔS) und der enthalpischen Änderung (ΔH) beim Übergang der Analytmoleküle aus
der mobilen Phase in die stationäre Phase besteht. In der klassischen HPLC von
niedermolekularen Substanzen basiert die Trennung fast ausschließlich auf enthalpischen
Wechselwirkungen. Bei Polymeren hingegen gewinnen aufgrund ihres hohen
Molekulargewichtes entropische Effekte stärker an Bedeutung.
Abhängig von der Wahl der mobilen und stationären Phase sowie der Temperatur können
bei Polymeren unterschiedliche chromatographische Modi eingestellt werden 72 :
Größenausschlusschromatographie (SEC, Size Exclusion Chromatography): Eine
entropiegesteuerte Trennmethode, die auf den unterschiedlichen hydrodynamischen
Volumina der Polymermoleküle in verdünnter Lösung beruht.
Adsorptionschromatographie (LAC, Liquid Adsorption Chromatography): Ein
enthalpiegesteuerter Trennmodus, bei welchem die Retentionszeit durch
Wechselwirkungen zwischen der stationären Phase und den Struktureinheiten der
Polymermoleküle bestimmt wird.
Chromatographie unter kritischen Bedingungen (LCCC, Liquid Chromatography under
Critical Conditions): Bei diesem chromatographischen Trennmodus kompensieren
sich die entropischen und enthalpischen Effekte, so dass ΔG = 0 ist.
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