Chromatografia to technika rozdzielania mieszaniny oraz detekcji otrzymanych składników. Rozdziału substancji dokonuje się przez przepuszczenie roztworu mieszaniny przez specjalnie przygotowaną fazę rozdzielczą, zwaną również stacjonarną. Technikę chromatografii opracował w 1903 roku rosyjski chemik Michaił Cwiet. Pierwszą substancją, którą otrzymał w wyniku wynalezionej techniki rozdzielania był chlorofil. Udało mu się to przepuszczając wyciąg z liści przez rurkę z węglanem wapnia w formie ciała stałego.
W procesie chromatografii udział biorą faza ruchoma oraz faza rozdzielcza. Przepływ fazy ruchomej przez rozdzielczą rozpoczyna proces wymywania związanych lub zaadsorbowanych substancji. Proces ten przebiega w różnym tempie dla każdego ze składników mieszaniny. Wskaźniki wykazujące mniejsze powinowactwo do fazy ruchomej, zostają w niej zatrzymane, w wyniku czego opuszczają układ później. Poszczególne substancje w ramach jednej mieszaniny mogą zostać rozdzielone dzięki zróżnicowanej szybkości migracji poszczególnych składników w metodzie chromatograficznej.
Dla poszczególnych substancji, stosunek czasu spędzonego w obszarze fazy ruchomej i stacjonarnej jest równy stosunkowi ich stężenia w tych obszarach oraz określany jest jako stała podziału.
Chromatografia może zachodzić między substancjami ciekłymi (ciecz – ciecz) lub między substancją gazową a ciekłą (gaz – ciecz) czy między substancją ciekłą a ciałem stałym. W zależności od tego, jaki produkt pełni rolę fazy ruchomej, zwanej także eluentem, wyróżniamy różne rodzaje chromatografii.
Rodzaje chromatografii:
- Chromatografia cieczowa (LC) – fazą ruchomą jest ciecz, rozdzielanie może być przeprowadzone w kolumnach, a także przy użyciu techniki planarnej. Wyróżniamy także wysokosprawną (HPLC) i ultrasprawną (UPLC) chromatografię cieczową,
- Chromatografia gazowa (GC) – fazą ruchomą jest gaz, rozdzielanie może być prowadzone wyłącznie w kolumnach chromatograficznych,
- Elektroforeza kapilarna, w której fazą ruchomą jest elektrolit lub roztwór buforowy,
- Chromatografia z fazą ruchomą w stanie nadkrytycznym, w której fazą ruchomą jest dwutlenek węgla w stanie nadkrytycznym,
- Chromatografia jonowa, w której fazą ruchomą są roztwory wodnych kwasów, zasad i soli,
- Chromatografia bibułowa i cienkowarstwowa, w której fazą ruchomą są mieszaniny rozpuszczalników takich jak heksan/aceton czy chloroform/octan etylu.
Techniki chromatograficzne są obecne w każdym laboratorium zajmującym się chemią organiczną i nieorganiczną, fizykochemią, biochemią, farmaceutyką, kosmetyką i wieloma innymi dziedzinami.
Metody te wykorzystuje się w celach analitycznych, preparatywnych oraz procesowych.
Główną zaletą chromatografii jest możliwość rozdzielania mieszanin wieloskładnikowych, których składowe substancje mają zbliżone do siebie właściwości.
Dzięki chromatografii możliwe jest uzyskanie czystych składników z nawet bardzo złożonych mieszanin, których składowe mogą mieć bardzo podobne właściwości, przy zachowaniu bardzo konkurencyjnych kosztów badań. W przypadku laboratoriów zajmujących się tego typu badaniami na dużą skalę, opłacalność może odgrywać kluczową rolę.
Proces chromatograficzny, to w ujęciu ogólnym zespół wzajemnych oddziaływań cząsteczek związków chemicznych badanej mieszaniny, który prowadzi do rozdzielenia się składników i opuszczenia układu w różnym czasie przez każdy ze składników.