Partikelgrößenbestimmung von HPLC Säulenmaterial

Die Chromatographie ist ein Verfahren zur Trennung von Stoffen aus einem Stoffgemisch. Dabei wird das Stoffgemisch mittels einer mobilen Phase über eine stationäre Phase transportiert. Durch unterschiedliche Verteilung und verschiedene Wechselwirkungen zwischen den Analyten in der mobilen Phase und der stationären Phase werden die Substanzen voneinander getrennt und eluieren zu unterschiedlichen Zeiten von der stationären Phase. Je nach dem ob die mobile Phase gasförmig oder flüssig ist, unterscheidet man zwischen Gas- oder Flüssigchromatographie.

Dazu stehen unzählige Packungsmaterialien zur Verfügung, deren Oberfläche je nach Trennaufgabe modifiziert werden. Dafür werden Materialien, wie etwa Kieselgel, an der Oberfläche und in den Partikelporen  chemisch verändert, also mit bestimmten funktionellen Gruppen versehen, welche sich unmittelbar auf die Trenneigenschaften auswirken.

Aber auch die Dimensionen einer HPLC-Trennsäule können sehr unterschiedlich sein: Die Länge, der Innendurchmesser, sowie die Partikelgröße der Trennmaterialien. Gängige Säulenlängen liegen im Bereich von 5 cm bis 10 cm und Innendurchmesser in Bereichen von wenigen Millimetern (z.B. 2,1 mm oder 4,6 mm). Die Größe der Partikel liegen im kleinen µm-Bereich. Hier sind Partikelgrößen von 3 µm oder 5 µm gebräuchlich.

Die Dimensionierung der Säule steht im direkten Zusammenhang mit den wichtigen Parametern der HPLC-Anlage. Das gilt für alle genannten Abmessungen: Der Säulendruck wächst im Quadrat mit abnehmender Partikelgröße des Trennmaterials und linear mit der Flussgeschwindigkeit der mobilen Phase sowie der Säulenlänge. Die Trennleistung einer Säule wächst mit abnehmender Partikelgröße.

Zur Kontrolle gleichbleibender Qualität bei der Herstellung von Trennmaterialien und Säulen, ist die Bestimmung der Partikelgrößenverteilung ein wichtiges Werkzeug.