Organikum Organisch-chemisches Grundpraktikum

74 A. Einführung in die Laboratoriumstechnik
menge muß daher durch Aufnahme von Eichkurven festgestellt werden, am besten unter
Zugabe einer bestimmten Menge einer Bezugssubstanz, eines inneren Standards, auf dessen
Peakfläche die Peakflächen der Eichsubstanzen bezogen werden.
Mit Säulen größeren Durchmessers (5 mm bis 20 cm) und Arbeitsdrucken zwischen 70 und
80 bar kann die Hochdruckflüssigchromatographie auch für Stofftrennungen im päparativen
Maßstab (l mg bis 10 g) angewendet werden (präparative HPLC).
Eine apparativ weniger aufwendige und damit billigere Variante der Hochdruckflüssigchromatographie
ist die sog. Mitteldruckflüssigchromatographie (medium pressure liquid chromatography,
MPLC), bei der mit Drücken zwischen etwa 5 und 50 bar gearbeitet wird Sie dient
hauptsächlich zur Isolierung und Reinigung von Substanzen in Mengen von l mg bis 100 g.
Auch für die MPLC werden handelsübliche Geräte eingesetzt. Im allgemeinen benutzt man
kunststoffummantelte zylindrische Glassäulen, die beidseitig mit Flanschverbindungen ausgestattet
sind, mit Durchmessern zwischen 15 und 100 mm und Längen von 25 oder 50 cm. Die
Säulen mit größerem Durchmesser sind weniger druckbelastbar. Als stationäre Phasen werden
Adsorbentien, wie Kieselgel und Aluminiumoxid, sowie Polyamide und Umkehrphasen eingesetzt.
Die Korngrößen liegen zwischen 15 und 50 ^m. Die geeignete Zusammensetzung der
mobilen Phase kann durch Vorversuche mittels DC, kleiner MPLC-Säulen oder analytischer
HPLC ermittelt werden.
Die Probelösung wird in eine Probeschlaufe injiziert und durch Schaltung der Probeschlaufe
zwischen Pumpe und Säule auf die Säule gebracht. Das aus der Säule austretende Eluat durchläuft
einen UV-Detektor (ungeeignet für nicht UV-aktive Substanzen) oder einen Brechungsindex-Detektor
(nicht geeignet bei Gradientenelution) und wird durch einen automatischen
Fraktionssammler in Fraktionen wählbarer Größe aufgefangen. Die Detektoren müssen auf
die hohe Durchflußgeschwindigkeit des Eluats ausgelegt sein. Die Detektorsignale zeichnet
ein Schreiber als Chromatogramm auf.
2.7.4. Gaschromatographie
In der Gaschromatographie wird ein Inertgas als mobile Phase und ein festes Adsorbens oder
meist eine Flüssigkeit auf einem festen Träger als stationäre Phase angewandt (Gas-Fest-
Adsorptionschromatographie bzw. Gas-Flüssig-Verteilungschromatographie). Sie ist auf Stoffe
beschränkt, die ohne Zersetzung verdampft werden können oder die bei ihrer thermischen
Zersetzung definierte, gasförmige Produkte ergeben.
Die Gaschromatographie ist ein sehr leistungsfähiges und schnelles Trennverfahren, das vorwiegend
zur qualitativen und quantitativen Analyse, aber auch zur präparativen Trennung von
Stoffgemischen eingesetzt wird. Es werden kommerzielle Geräte verwendet, deren Aufbau
schematisch in Abbildung A. 106 dargestellt ist
Als Trennsäule oder Kolonne werden Rohre aus Kupfer, Stahl, Glas oder Quarz mit Durchmessern
von 3 bis 8 mm und Längen von l bis 6m verwendet, in denen sich die stationäre
Phase auf einem festen Trägermaterial befindet. Auch sog. Kapillarsäulen (Durchmesser 0,1-
0,5 mm, Länge 10-300 m) sind gebräuchlich, die eine außerordentlich hohe Trennleistung
besitzen. Bei ihnen befindet sich die stationäre Phase als Flüssigkeitsfilm direkt auf der Kolonnenwand
(Dünnfilm-Kapillaren) oder auf einer dünnen Schicht des Trägermaterials (Dünnschicht-Kapillaren).
Mit gepackten Säulen können Substanzmengen von 0,5-30 mg, mit Kapillarsäulen
Mengen im /ig-Bereich getrennt werden.
Die Trennsäule wird von einem Gas (Stickstoff, Helium, Argon, Wasserstoff) durchströmt,
in das am Kopf der Kolonne das zu trennende Stoffgemisch aufgegeben, bei Flüssigkeiten
meist injiziert wird. Die im Gaschromatographen herrschende Arbeitstemperatur (O bis
40O 0 C) soll etwa 100-20O 0 C unterhalb der mittleren Siedetemperatur der zu trennenden Substanzen
liegen. Sie wird durch einen Thermostaten aufrechterhalten und kann im Laufe der