english in your laboratory | 

chromatographic methods

Laboratorium | 

3

/2006

82

Chromatography is a group of high resolution methods for separating 
compounds and ions in complex mixtures. It is one of the most impor-
tant techniques in environmental analysis. The ability of the modern 
analytical chemist to detect specific compounds at ng/g or lower levels 
in water, as well as such complex matrices as waste waters, food, or 
animal tissues is due in large part to the development of chromato-
graphic methods. 
The science of chromatography began early in the twentieth century, 
with the Russian botanist Mikhail Tswett, who used a column packed 
with calcium carbonate to separate plant pigments. The diagram of 
a chromatography system is shown on Figure 1.
The basis of all types of chromatography is the partition of the sample 
compounds between a stationary phase and a mobile phase which 
flows over or through the stationary phase. Different combinations of 
gaseous or liquid phases give rise to the types of chromatography 
used in analysis, namely gas chromatography (GC), liquid chroma-
tography (LC), thin layer chromatography (TLC), and supercritical 
fluid chromatography (SFC).
All  chromatographic systems rely on the fact that a substance 
placed in contact with two immiscible phases, one moving  and 
one  stationary, will equilibrate between them. A reproducible 
fraction will partition into each phase, depending on the rela-
tive affinity of the substance for each phase. A substance which 
has affinity for the moving or mobile phase will be moved rapidly 
through the system. A material which has a stronger affinity for the 
stationary phase, will spend more time immobilized in that phase, 
and will take a longer time to pass through the chromatography 
system. Therefore, it will be separated from the other substances 
present in the sample. By definition, chromatography is a separation 
technique in which a sample is equilibrated between a mobile and 
a stationary phase.
Gas chromatography employs an inert gas as the mobile phase, and either 
a solid adsorbent or a nonvolatile liquid coated on a solid support as 
the stationary phase. The solid or coated support is packed into a tube, with 
the gas flowing through it. Liquid chromatography uses similar packed 
tubular columns and usually a pump to force a liquid mobile phase 
through the column. 
All chromatographic methods can be divided onto Analytical chroma-
tography, which is used to determine the identity and concentration 
of different analytes in a mixture, and Preparative chromatography 
is used to separate and purify relatively large quantities of substances 
from complex mixture. 

Chromatographic 
Methods

oprac. dr Rajmund Michalski

Chromatografia to wysoko rozdzielcza grupa metod rozdzie-
lania związków i jonów w złożonych mieszaninach. Jest jedną 
z najważniejszych  technik  analizy środowiskowej. Dostępność 
wielu  metod chromatograficznych umożliwia współczesnemu 
chemikowi analitykowi oznaczanie substancji na poziomie ng/g 
lub niższych w wodach, jak również w próbkach o tak złożonych 
matrycach jak ścieki, żywność czy próbki biologiczne. 
Chromatografia jako dział nauki powstała na początku XX wieku, 
kiedy to rosyjski botanik Michał Cwiet zastosował kolumnę 
pakowaną węglanem wapnia do rozdzielania pigmentów 
roślinnych. Schemat układu chromatograficznego przedstawiono 
na rysunku 1.
Wszystkie typy chromatografii oparte są na podziale substancji 
obecnych w próbce pomiędzy fazę stacjonarną i fazę ruchomą, 
która przez nią przepływa. Ze względu na różne układy faz gazo-
wych i ciekłych metody chromatograficzne można podzielić na: 
chromatografię gazową (GC), chromatografię cieczową (LC), 
chromatografię cienkowarstwową (TLC) oraz chromatografię 
nadkrytyczną (SEC).  
Wszystkie  układy chromatograficzne oparte są na zasadzie, 
wedle której oznaczana substancja, kontaktująca się z dwoma nie-
mieszającymi się fazami, fazą stacjonarną i fazą ruchomą, 
ulega podziałowi pomiędzy nimi. Podział ten zależy od powi-
nowactwa analitu do fazy ruchomej i stacjonarnej. Substancja, 
która ma większe powinowactwo do fazy stacjonarnej, będzie 
przebywała na niej dłużej i będzie wolniej przechodziła przez 
układ chromatograficzny. W ten sposób zostanie rozdzielona 
od innych substancji obecnych w próbce. Zgodnie z definicją 
chromatografia to technika rozdzielania, w której próbka jest 
dzielona pomiędzy fazę ruchomą i stacjonarną. 
W chromatografii gazowej jako fazę ruchomą stosuje się gaz 
obojętny, a fazą stacjonarną może być stały adsorbent lub 
nielotna ciecz umieszczona na stałym nośniku. Stały lub ciekły 
nośnik jest umieszczony w kolumnie, przez którą przepływa 
gaz obojętny. W chromatografii cieczowej stosuje się również 
cylindryczną kolumnę, a przepływ fazy ruchomej przez nią 
jest wymuszony za pomocą 

pompy.

Wszystkie  metody chromatograficzne mogą być podzielone 
na chromatografię analityczną, która jest stosowana do analiz 
jakościowych i ilościowych różnych mieszanin, oraz chromato-
grafię preparatywną, stosowaną do wydzielania i oczyszczania 
relatywnie dużych ilości substancji ze złożonych mieszanin. 

Metody 
chromatograficzne

Fig. 1. The diagram of chromatograph (Rys. 1. Schemat ideowy układu chromatograficznego).

Pump

Pompa 

Injector

Dozownik

Column

Kolumna

Eluent/Gas container

Zbiornik eluentu/gazu

Recorder

Rejestrator

Detector
Detektor

Waste

Odpady