La cromatografia è una tecnica di separazione e analisi che distingue i componenti di una miscela in base alla loro diversa affinità tra due fasi: una fase stazionaria, fissa, e una fase mobile che la attraversa trasportando la miscela. È uno strumento fondamentale della chimica analitica, usato per identificare e quantificare le sostanze, dal controllo qualità alla ricerca, dalla diagnostica al doping.
Il principio è la distribuzione differenziale: ogni componente della miscela si ripartisce tra fase mobile e fase stazionaria secondo la propria affinità. I componenti che interagiscono fortemente con la fase stazionaria avanzano lentamente; quelli che restano preferibilmente nella fase mobile avanzano rapidamente. Così i componenti si separano nel tempo o nello spazio lungo il percorso.
| Elemento | Ruolo |
|---|---|
| Fase stazionaria | trattiene i componenti secondo affinità |
| Fase mobile | trasporta la miscela attraverso la fase stazionaria |
| Tempo di ritenzione | tempo che un componente impiega a uscire |
Il tempo di ritenzione — quanto un componente impiega ad attraversare il sistema — è caratteristico di ciascuna sostanza in date condizioni, e ne permette l’identificazione. L’area del segnale rilevato all’uscita ne misura la quantità.
Esistono molte varianti, secondo la natura delle fasi:
| Tecnica | Fase mobile |
|---|---|
| Gascromatografia (GC) | gas |
| Cromatografia liquida (HPLC) | liquido ad alta pressione |
| Cromatografia su strato sottile (TLC) | liquido per capillarità |
La gascromatografia separa sostanze volatili trasportate da un gas; l’HPLC (cromatografia liquida ad alta prestazione) separa composti in soluzione spingendo la fase mobile ad alta pressione attraverso una colonna impaccata. Spesso la cromatografia si accoppia a un rivelatore o a uno spettrometro di massa (GC-MS, LC-MS), unendo la separazione all’identificazione molecolare.
La cromatografia è un esempio elegante di come una proprietà apparentemente debole — la diversa affinità di una sostanza per due fasi — amplificata lungo un percorso ripetitivo, permetta di separare e riconoscere componenti anche in miscele complesse e a concentrazioni minime. È onnipresente nei laboratori chimici, ambientali, farmaceutici e forensi.