کروماتوگرافی

[رزیتا]

جداسازی اجزای در کروماتوگرافی


اطلاعات اولیه

یکی از خصوصیات اساسی کروماتوگرافی این است که مخلوط اجسام ابتدا بصورت یک نوار در ستون که در نتیجه جذب سطحی یا جذب بوسیله فاز ساکن بوجود می‌آید، ظاهر می‌شود. برای جداسازی مواد ، اجزا باید عمل دیگری روی نوار به یکی از سه روش انجام می‌گیرد. عمده روشهای جداسازی مواد اجزاء در زیر بررسی می‌شود.

تجزیه به روش شستشو با حلال خالص

این روش در کروماتوگرافی تقسیمی بکار می‌رود. در روش شستشو ، جریان فاز متحرک (محلول شستشو) را تا جداسازی مواد کامل اجزای مخلوط ادامه می‌دهند. جریان مایع را آنقدر از ستون ادامه می‌دهند که هر جزء بطور کامل از ستون خارج شود و سپس آنرا در محلول خارج شده از ستون بوسیله آزمایش‌های فیزیکی یا شیمیایی مناسب تشخیص می‌دهند.

در روش شستشوی مرحله‌ای از عوامل شوینده متعدد بطور متوالی استفاده می‌شود. این محلول‌ها طوری مرتب شده‌اند که هر یک از آنها ، در خارج کردن یک جسم معین از ستون ، از محلول قبلی مؤثرتر باشد.

روش دیگر که تجزیه شستشوی تدریجی نامیده می‌شود. در کروماتوگرافی جذب سطحی (از جمله تبادل یونی) اهمیت زیادی دارد. این روش همچنین در کروماتوگرافی مایع-مایع ، وقتی که حرکت نوارها بکندی انجام می‌گیرد، بکار می‌رود. در این روش از یک عامل شوینده قوی‌تر از شوینده‌های معمولی استفاده می‌شود. محلول را طوری به ستون اضافه می‌کنند که یک شیب پیوسته غلظتی در ستون بوجود آید.

در این صورت قسمت عقب هر نوار کروماتوگرافی همیشه بیشتر از قسمت جلویی آن در تماس با محلول شوینده قوی‌تر قرار می‌گیرد و هر نوار در محیط شوینده قویتر نسبت به نوار جلویی قرار می‌گیرد. بدین ترتیب ، اثر حاصل به دو گونه بروز می‌کند، هر نوار در ناحیه باریک‌تری از ستون فشرده شده و فاصله بین نوارها کاسته می‌شود.
تجزیه جبهه‌ای

در این روش ، محلولی از یک مخلوط بطور پیوسته ، تا اشباع شدن ستون ، افزوده می‌شود. این روش مخصوصا در کروماتوگرافی جذب سطحی مناسب است. البته جداسازی مواد کامل بوسیله این روش ممکن نیست و از این جهت تجزیه جبهه‌ای با سایر روش‌ها تفاوت دارد. با استفاده از داده‌های جذب سطحی می‌توان نسبت‌های هر یک از اجزای موجود در مخلوط اصلی را محاسبه کرد. ولی برای انجام دادن این عمل ، عملیات مقدماتی زیادی لازم است و اندازه گیری‌های کمی تنها در مورد مخلوط‌های بسیار ساده عملی است.

تخمین مقدار جزئی ناخالص در یک جسم تقریبا خالص ، نمونه‌ای از کاربرد این روش است. ناخالصی ، پیشاپیش جسم اصلی متمرکز می‌شود. البته به شرط این که کمتر از جسم اصلی جذب شود.

کابینت کروماتوگرافی
تجزیه به روش گسترش جانشینی

این روش را می‌توان بعنوان تلفیقی از تجزیه به روش شستشو و تجزیه جبهه‌ای در نظر گرفت. در این روش نیز مانند روش شستشو ، مقدار کمی از مخلوط را در بالای ستون قرار می‌دهند، ولی به جای حلال خالص ، محلولی از یک جسم را که از تمام اجزای موجود در مخلوط بیشتر جذب می‌شود، بطور پیوسته به ستون اضافه می‌کنند، این جسم را جانشین می‌نامند. با همان سرعتی که جانشین به ستون اضافه می‌شود مخلوط به طرف پایین ستون حرکت کرده و به نوارهایی از اجزای خالص تفکیک می شود.

نوارها به ترتیب قدرت جذب سطحی آنها ، بر روی مواد پر کننده ستون ، قرار می‌گیرند. هر نوار خالص بعنوان یک جانشین برای جزء جلوتر از خود عمل می‌کند، آخرین نوار که دارای بیشترین جذب سطحی می‌باشد، بوسیله جانشین به جلو رانده می‌شود. سرعت افزایش جانشین روی ستون ، عامل تعیین کننده سرعت در تجزیه جانشین است.

[رزیتا]

کروماتوگرافی تقسیمی

کروماتوگرافی تقسیمی نمونه‌ای از کروماتوگرافی مایع-مایع است که فاز جامد یک لایه از محلول ( مثل آب ) است که روی سطح یک جامد ناصاف مثل سیلیکاژل و یا خاک سیلیسی قرار دارد و فاز متحرک مایعی است که غیر محلول در مایع اولی می‌باشد.
اطلاعات اولیه

در جداسازی مواد بوسیله کروماتوگرافی تقسیمی در ستون ، شیوه کار بسیار شبیه به شیوه کروماتوگرافی جذب سطحی است. اختلاف اصلی دو روش در ماهیت ماده پر شده در ستون است.
اساس کار کروماتوگرافی تقسیمی

سرعت حرکت یک جزء از مخلوط تابع انحلال پذیری آن در فاز ساکن است. به عبارت دیگر ، جدا شدن اجزا بر اساس تقسیم بین دو مایع است. اجسامی که بیشتر حل می‌شوند، کندتر از اجسامی که کمتر حل می‌شوند به طرف پایین ستون حرکت می‌کنند. در جریان عبور از ستون ، اجسام میان دو فاز تقسیم می‌شوند و جداسازی مواد بر اساس اختلاف میان ضرایب تقسیم آنها انجام می‌شوند.

یک مورد خاص

کروماتوگرافی کاغذی مورد خاصی از کروماتوگرافی تقسیمی به شمار می‌رود که در آن صفحات کاغذی جای ستون پر شده را می‌گیرند.
خصوصیات

یکی از خصوصیات اساسی کروماتوگرافی این است که مخلوط اجسام ابتدا به صورت یک نوار در ستون که در نتیجه جذب سطحی یا جذب به وسیله فاز ساکن به وجود می‌آید، ظاهر می‌شود. برای جداسازی مواد اجزای باید عمل دیگر روی نوار انجام گیرد. تجزیه به روش‌های گوناگونی انجام می‌گیرد.
مقایسه با کروماتوگرافی جذب سطحی

می‌توان گفت که روش‌های تقسیمی برای جداسازی ترکیبات شیمیایی نزدیک به هم ، مانند اعضای سری‌های ترکیبات مشابه ، مناسب‌تر است. مزیت اصلی روش تقسیمی این است که نوارهای کروماتوگرافی حاصل ، به علت وجود دنباله ، نسبتا باریک و در نتیجه استفاده از ستون‌ها کارآمدتر است. ظرفیت یک ستون تقسیمی ، در واحد حجم ، غالبا کوچک‌تر از ظرفیت یک ستون جذب سطحی بوده و گاهی این اختلاف خیلی زیاد است.