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Chromatographie

Craig-Verteilung

Die Mehrfachextraktion nach Craig veranschaulicht, was bei der Chromatographie auf der Säule passiert.

Betrachtet man neun Scheidetrichter, die von 0 bis 8 durchnummeriert sind und die je zur Hälfte mit einer flüssigen Phase α (stationäre Phase) gefüllt sind, so wird zunächst in den Trichter 0 ein gleich großes Volumen einer zweiten, leichteren Phase β (mobile Phase) hinzugefügt, die mit der Phase α nicht mischbar sein soll und zusätzlich eine bestimmte Menge des Stoffes B enthält. Zur Vereinfachung wird angenommen, dass der Verteilungskoeffizient k der Komponente B bezüglich der beiden Phasen α und β gleich 1 sein soll.

Abb.1

Nach guter Durchmischung (Schütteln) hat sich das Gleichgewicht eingestellt. Der Stoff B wird in Trichter 0 gleichmäßig auf die obere und untere Phase verteilt sein.

Abb.2

In einem nächsten Schritt wird nun die mobile, leichtere obere Phase vom Trichter 0 in Trichter 1 übergeführt. Außerdem wird in den Trichter 0 wieder die gleiche Menge der reinen Phase nachgefüllt (ohne den Stoff B). Vor dem Schütteln enthält nun Trichter Null in der unteren Phase 1/2 B und Trichter 1 in der oberen Phase 1/2 B.

Abb.3

Nach dem Schütteln verteilt sich diese Menge an B in beiden Trichtern gleichmäßig auf die obere und untere Phase.

Abb.4

Nun wird die Phase β aus dem Trichter 1 in den Trichter 2 überführt und aus Trichter 0 in Trichter 1. Trichter 0 wird erneut mit einem gleichen Volumen reiner Phase (ohne B) aufgefüllt.

Abb.5

Nach erneuter Gleichgewichtseinstellung enthält nun Trichter 1 noch 1/2 B, Trichter 0 und Trichter 2 je 1/4 B gleichmäßig auf Phase α und β verteilt, so dass jetzt in Trichter 1 in jeder Phase 1/4 B bzw. dass in den Trichtern 0 und 2 jeweils in beiden Phasen 1/8 B vorliegt.

Abb.6

Fährt man in gleicher Weise solange fort, bis die Phase in den letzten Trichter überführt ist, so ergibt sich nach dem letzten Schütteln folgende Verteilung.

Abb.7

In dem vorliegenden Fall enthält Trichter 4 die größte Menge B (etwa 30 %), Trichter 3 und 5 nur geringfügig weniger, der Rest ist entsprechend auf die übrigen Trichter verteilt.

Wäre der Verteilungskoeffizient k gleich 9 gewesen, so wären nach achtmaliger Extraktion noch über 80 % des Stoffes im Trichter 1 und 2 verblieben.

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