Das Grundprinzip der Säulenchromatographie ist die Trennung von Gemischen basierend auf Unterschieden in der Affinität der Komponenten zu einer stationären Phase und einer mobilen Phase. Dabei wird eine Flüssigkeit oder ein Gas (die mobile Phase) durch eine Säule geleitet, die mit einem festen Material (die stationäre Phase) gefüllt ist, wobei sich verschiedene Komponenten der Mischung aufgrund ihrer unterschiedlichen Wechselwirkungen mit der stationären Phase mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen.
So funktioniert es im Detail:
Stationäre Phase: Die Säule ist mit einem festen Material wie Kieselgel oder Aluminiumoxid gefüllt, das eine Oberfläche für die Interaktion der Komponenten der Mischung bietet. Die stationäre Phase kann je nach Art der Trennung polar oder unpolar sein.
Mobile Phase: Ein Lösungsmittel oder eine Mischung von Lösungsmitteln, die sich durch die Säule bewegen. Die mobile Phase transportiert die Komponenten der Mischung durch die stationäre Phase.
Trennung: Wenn die Mischung oben auf die Säule aufgetragen wird, interagieren ihre Komponenten in unterschiedlichem Ausmaß mit der stationären Phase. Einige Komponenten können eine starke Anziehungskraft auf die stationäre Phase ausüben (Adsorption), während andere möglicherweise eine schwächere Wechselwirkung haben und sich schneller durch die Säule bewegen.
Elution: Während sich die mobile Phase durch die Säule bewegt, werden die Komponenten der Mischung aufgrund ihrer unterschiedlichen Affinitäten zur stationären Phase getrennt. Komponenten mit schwächeren Wechselwirkungen mit der stationären Phase bewegen sich schneller, während sich Komponenten mit stärkeren Wechselwirkungen langsamer bewegen.
Sammlung: Die getrennten Komponenten verlassen die Säule zu unterschiedlichen Zeiten und können getrennt gesammelt werden.
Die Säulenchromatographie wird in der Chemie häufig zur Reinigung von Verbindungen und zur Trennung von Gemischen eingesetzt.