HPLC Aufbau

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HPLC Aufbau

Während für die Flüssigkeitschromatographie nur die beiden Phasen und die Säule benötigt werden, erfordert die moderne Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie aufgrund des geringen Durchmessers der verwendeten Partikel der stationären Phase den Einsatz von Geräten, die den Chromatographen bilden.

Die wichtigsten Bestandteile eines Flüssigkeitschromatographen sind:

  • Eluentenversorgungseinrichtung (Pumpe und Eluentenmischeinrichtung).
  • Injektionsgerät.
  • Rohrleitungen und Anschlüsse.
  • Detektoren und Aufzeichnungsgerät.
  • Säulen.

Die grundlegenden Bestandteile eines Chromatographen sind in Abbildung 1 dargestellt.

hplc Aufbau.

Abbildung 1: HPLC Aufbau Darstellung eines Flüssigkeitschromatographen

 

Zusätzlich zu den oben genannten Geräten können weitere Geräte in das System integriert werden, die die Arbeit vereinfachen oder einen bestimmten Aspekt der chromatographischen Technik verbessern, wie z. B:

  • Automatische Einspritzdüsen.
  • Fraktionssammler.
  • Thermostatisierte Öfen für die Säulen.
  • Datenverarbeitungssysteme.

Versorgungssystem für mobile Phasen:

Pumpe

Die Aufgabe der Pumpe ist es, einen konstanten und impulsfreien Fluss der mobilen Phase durch die Säule zu liefern, ohne dass der Fluss durch den Säulenkopfdruck beeinflusst wird, der aufgrund von Verstopfungen der Leitungen, des Säulenkopffilters usw. schwanken kann.

Einspritzsysteme

Die Art und Weise, wie die Probe in das CLAE eingeführt wird, ist von größter Bedeutung, da ein schlechtes Injektionssystem zu einer chromatographischen Bandenverbreiterung führen kann, die die Effizienz des chromatographischen Systems beeinträchtigen kann.

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Pipelines und Verbindungen

Das Vorhandensein von Totvolumina ist bekanntlich eines der Hauptprobleme von Flüssigchromatographiegeräten, da sie zu Verlusten in der Systemeffizienz und damit in der Trennkapazität führen. Insbesondere sind alle Leitungen und Verbindungen zwischen Injektor und Säule sowie zwischen Säule und Detektor von größter Bedeutung.

Das Leitungsrohr kann als Totvolumen des Systems betrachtet werden. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, für diesen Zweck Kapillarrohre mit kleinem Innendurchmesser zu verwenden und die Verwendung langer Verbindungsrohre so weit wie möglich zu vermeiden, um das Totvolumen des Systems so weit wie möglich zu reduzieren. Es ist möglich, den Wirkungsgradverlust aufgrund des Totvolumens der Rohrleitung zu berechnen; als Beispiel zeigt Tabelle I verschiedene Kombinationen von Innendurchmessern und Rohrlängen, die verwendet werden können, um keinen Verlust von mehr als 10 % des Systemwirkungsgrads.

Detektoren

Ein chromatographischer Detektor ist ein Gerät, das die Messung einer physikalischen Eigenschaft des Eluenten am Ausgang der Säule ermöglicht, die von der Zusammensetzung des Eluenten abhängen muss. Die Detektion in der Chromatographie erfolgt in der Regel kontinuierlich, obwohl es möglich ist, Fraktionssammler für die Identifizierung und Quantifizierung kleiner Fraktionen des Eluenten zu verwenden.

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Säulen.

Die Säule ist das wichtigste Element eines Flüssigchromatographen, denn hier findet die Trennung statt. Deshalb ist es wichtig, für jede Trennung die richtige Säule zu wählen, denn mit einer ungeeigneten oder minderwertigen Säule lassen sich auch mit dem besten Gerät keine guten Ergebnisse erzielen.

Die in der Flüssigkeitschromatographie am häufigsten verwendeten Säulen sind gepackte Säulen; diese Säulen bestehen aus einem Rohr, in der Regel aus Stahl, das mit einer für die durchzuführende Trennung geeigneten stationären Phase gefüllt ist. Der Innendurchmesser variiert je nach Verwendungszweck im analytischen oder semipräparativen Bereich zwischen 2 und 60 mm, die Länge zwischen 5 und 30 cm.

Auch Säulen mit kleinem Durchmesser (Mikroporen) sind heute auf dem Markt erhältlich, mit Durchmessern zwischen 2 und 0,5 mm und Längen zwischen 25 und 100 cm. Dieser Säulentyp reduziert den Lösungsmittelverbrauch und erleichtert somit die Kopplung der Flüssigkeitschromatographie mit anderen Analysetechniken (vor allem der Massenspektrometrie).

Andererseits beginnt man, die so genannte Kapillar-Flüssigkeitschromatographie einzuführen, bei der Röhren (im Allgemeinen aus Quarzglas) mit sehr kleinem Innendurchmesser (zwischen 200 und 500 µm) und großer Länge (mehrere Meter) als Säulen verwendet werden; bei diesem Säulentyp besteht die wichtigste Eigenschaft darin, dass die stationäre Phase chemisch an die Wände der Röhre gebunden ist, so dass die Verwendung von Partikeln der stationären Phase wie in den beiden vorhergehenden Fällen nicht erforderlich ist.

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