(Fr.: chromatographie; Du.: Chromatographie; Eng.: chromatography), verzamelnaam voor een aantal scheidingstechnieken die gericht zijn op de scheiding van mengsels in hun componenten.
De chromatografie benut het grensvlakcontact van twee niet-mengbare fasen, waarvan de ene (mobiele fase) zich zijdelings verplaatst ten opzichte van de andere (stationaire fase); de mate van uitwisseling der diverse chemische verbindingen aan dit grensvlak verschilt met hun adsorptie-, resp. verdelingscoëfficiënt; een aan één kant van het fasensysteem eenmalig ingebracht mengsel van componenten zal derhalve door de verplaatsing van de mobiele fase een scheidingseffect ondergaan. Oorspronkelijk heeft de ontdekker hiervan, de Rus Tsvett (1903), door de loopvloeistof (eluens) te sturen door een glazen kolom, gevuld met de stationaire fase en met bovenin een mengsel van plantenkleurstoffen, deze kleurstoffen in banden van verschillende kleur gescheiden en hen daarna als zodanig gewonnen door de stationaire fase segmentsgewijze uit de kolom te verwijderen; door dit kleurbeeld verkreeg de scheidingsmethode de benaming chromatografie, terwijl men al naar het fysische werkingsprincipe spreekt van adsorptiechromatografie en verdelingschromatografie.
De scheidingsmethode is niet beperkt gebleven tot gekleurde stoffen; ongekleurde verbindingen moeten door een bijzondere techniek worden gedetecteerd, bijv. het zichtbaar maken via fluorescentie (bij bestralen met UV) of via fluorescentiedoving van een tevoren aan de fijnkorrelige stationaire fase toegevoegde fluorescerende stof, dan wel door kleuring met behulp van een reagensnevel (spray) enz. Laatstgenoemde detectiemethodes worden vooral gebruikt bij chromatografie op dunne laag (van een vaste stationaire fase op ondergrond zoals glas of kunststoffolie) (dunnelaagchromatografie of DLC), of op filtreerpapier (papierchromatografie of PC), bij welke technieken men de loopvloeistof stijgend (door capillaire opzuiging), vaak ook dalend en soms radiaal overvoert. Bij de twee dimensionale chromatografie wordt de werkwijze achtereenvolgens tweemaal, doch loodrecht op elkaar uitgevoerd.
De verkregen bandenchromatogrammen of vlekkenchromatogrammen zijn het resultaat van de werkwijze zonder elutie. Bij kolomchromatografie verkiest men systemen met elutie, d.w.z. men drijft de componenten van een te onderzoeken mengsel uit een kolom en detecteert hen in de uittredende mobiele fase; deze kan in plaats van vloeistof ook gas (draaggas, bijv. H2, He, N2 enz.) zijn; voorts kan de stationaire fase in plaats van uit vaste fijnkorrelige stof ook uit vloeistof op een vaste fijnkorrelige drager (eveneens bij DLC en PC) bestaan; dientengevolge onderscheidt men in de gaschromatografie (GC) de mogelijkheden van GSC (gas-solid-chromatography), resp. GLC (gas-liquid-chromatography), en in de vloeistofchromatografie (EC) die van LSC (liquid-solid-chromatography), resp. LLC (liquid-liquid-chromatography); wat deze LLC betreft, komt de meer polaire stationaire fase op drager met de meer apolaire mobiele fase meer voor (zgn. normale verdelingschromatografie) dan het omgekeerde, de chromatografie met verwisselde fasen (Eng.: reversed phase chromatography), sinds kort extractiechromatografie genoemd in verband met toepassing voor extractieve ionenscheiding; een iets ander type ionenscheiding (bijv. voor aminozuren) treft men aan bij de ionenwisselingschromatografie, ook ionchromatografie genoemd, en bij de ligandenwisselingschromatografie.
De scheidingsefficiëntie van de chromatografie drukt men gewoonlijk uit in het aantal theoretische schotels van een kolom (vergelijk destillatie en extractie); een geringe kolomdiameter bevordert de scheiding, doch vermindert de kolombelading, hetgeen omgekeerd betekent dat preparatieve chromatografie met grote kolomdiameter minder goede scheiding oplevert; iets dergelijks geldt ook voor preparatieve DLC.
Gaschromatografie is bijzonder geschikt voor voldoende vluchtige verbindingen, werkt snel en biedt een keuze uit diverse goede detectoren, bijv. de warmtegeleidbaarheidsdetector (katharometer), de vlamionisatiedetector, de elektroneninvangdetector (Eng.: electron capture); gekoppeld aan een schrijver geven zij een piekenchromatogram, waarvan het piekmaximum (de retentietijd op de abscis) karakteristiek is voor de component en het piekoppervlak, resp. de piekhoogte op de ordinaat een maat is voor de hoeveelheid component. Ter karakterisering van bij pieken behorende chemische verbindingen past men vaak directe koppeling met een massaspectrometer toe.
Vloeistofchromatografie is meer geschikt voor niet-vluchtige verbindingen, werkt minder snel en biedt een geringere keuze aan goede detectoren, bijv. UV-detectie, differentiële refractometrie, pyrolyse ten behoeve van elementbepaling. Aan de bezwaren van traagheid wordt sinds kort tegemoet gekomen door de hogedrukvloeistofchromatografie (HPLC). Door te werken boven de kritische temperatuur van de mobiele fase en de daarvoor vereiste hoge druk kan men voor niet-vluchtige componenten het oplosbaarheidsvoordeel van de vloeistofchromatografie combineren met het detectievoordeel in de gaschromatografie.
DLC en PC zijn merendeels kwalitatief-analytische technieken, doch kwantitatieve analyse is mogelijk door de verkregen en gekleurde chromatogrammen door te lichten met een microdensitometer. Enkele aan chromatografie min of meer verwante scheidingsmethoden zijn de gelpermeatie, de elektroforese, de elektrochromatografie, de affiniteitschromatografie en de tegenstroomverdeling.
Gelpermeatie is een soort vloeistofkolomchromatografie, waarmee men de moleculaire distributie van polymeren kan bepalen; door een stationaire fase van geldeeltjes met een bepaald geschikt poriënvolume worden grote moleculen niet, kleinere moleculen echter wel afgevangen, en zulks des te beter naarmate de molecuulmassa afneemt; de detectie berust vaak op differentiële refractometrie.
Elektroforese is een verplaatsing van elektrisch geladen deeltjes (bijv. eiwitdeeltjes bij pH = 8,6) onder invloed van een gelijkstroom door een medium van papier, celluloseacetaat of agar; het scheidingseffect wordt zichtbaar gemaakt met een kleurstof en kan min of meer kwantitatief worden doorgelicht met een densitometer; het is van grote betekenis voor diagnose van ziekten aan bloedserum. Een verwante techniek is de sinds kort in ontwikkeling gekomen isotachoforese.
Elektrochromatografie (volgens Fujinaga) berust op elektro-depositie van metalen met een ionoplossing, indien deze een kolom van segmenten van ‘glassy carbon’ korrels met een spanningsgradiënt van positief naar negatief (totaal 1,8 V) passeert; daarna elueert men bij verlaagde spanningsgradiënt met elektrolyt (bijv. HCl met hydrazine) en verkrijgt een gescheiden heroplossing der metalen in de volgorde onedel naar edel, zulks te detecteren bijv. langs polarografische weg.
Tegenstroomverdeling (volgens Craig) is een in feite geautomatiseerde methode van extractie op semi-preparatieve schaal en kan derhalve ook analytisch worden toegepast. Een groot aantal (bijv. 200) onderling gekoppelde glazen verdeelbuizen van gelijke constructie en grootte, ten dele gevuld met een gelijk volume vloeibare (stationaire) fase, geeft door een stelsel van periodieke bewegingen een cyclus van schudden, uitzakken, decanteren en weer aanvullen van mobiele fase; bij de aanvang wordt de eerste buis (met rangorde 0) voorzien van het te scheiden mengsel en de mobiele fase, terwijl na elke cyclus in deze buis telkens eenzelfde volume mobiele fase wordt aangevuld. Na n cycli kan uitgaande van de geldende binomiale verdeling en op grond van zijn verdelingsgetal voor elke component het verdelingspatroon over de buizen worden uitgerekend; men kan zo voorspellen, hoe groot het aantal cycli moet worden gekozen om een vereist scheidingsresultaat te verkrijgen.
Affiniteitschromatografie is een nog jonge techniek van vloeistofchromatografie met behulp van een stationaire fase van bijv. gelkorrels die op enigerlei wijze (bij voorkeur chemisch o.a. volgens de CNBr-methode) is geactiveerd en waaraan vervolgens een (biologisch) actief reagerende stof is gekoppeld; een mengsel van met de gekoppelde verbinding (biologisch) reagerende stoffen zal na opbrengen boven in de kolom en vervolgens elueren als gevolg van tijdelijke en verschillende binding aan de actieve centra een scheidingseffect ondergaan.
De kolom-, de dunne laag- en de papierchromatografie hebben na de Tweede Wereldoorlog in de chemische analyse een grote vlucht genomen en een belangrijke bijdrage geleverd in de ontwikkeling van de chemische en biochemische technologie. De preparatieve chromatografie vindt vooral toepassing in het selectief vóórconcentreren van ingewikkelde mengsels van moeilijk scheidbare verbindingen. De voorgeconcentreerde fracties worden daarna voor nadere identificatie gescheiden volgens één der beschreven chromatografische methoden. Preparatieve chromatografie wordt industrieel toegepast voor het concentreren van bijv. vitaminerijke fracties.