كروماتوگرافي مايع
'كروماتوگرافي' يك روش تحليلي است كه معمولا براي جداسازي مخلوط مواد شيميايي به اجزاي فردي آن استفاده مي شود، به طوري كه اجزاي فردي مي توانند كاملا تجزيه و تحليل شوند. انواع مختلفي از كروماتوگرافي وجود دارد، مانند كروماتوگرافي مايع، كروماتوگرافي گاز، كروماتوگرافي مبادله يوني، كروماتوگرافي جذبي، اما همه آنها از همان اصول اساسي استفاده مي كنند.كروماتوگرافي تكنيك جداسازي است كه هر شيمي آلي و بيوشيمي آشنا است. من، خودم، يك شيميدان آلي، به طور مرتب از جدايي كروماتوگرافي از مخلوطي از تركيبات كروماتوگرافي مختلف در آزمايشگاه انجام شده است. در حقيقت، از طريق اسلايدهاي تحقيقاتي من برگردانده شدم و در يك نمايشگر تصويري از جدايي كروماتوگرافي واقعي كه در آزمايشگاه انجام داده بودم، رسيدم. من حدس مي زنم كه اين تصوير يك نقطه شروع خوب براي اين آموزش است!اجازه بدهيد ابتدا توضيح دهم كه من در حال تلاش براي انجام اين كار هستم. من دو رآكتور A و B داشتم. من اجازه دادم آنها را تحت شرايط خاص واكنش نشان دهند تا يك محصول C توليد كنند. پس از واكنش كامل، من با يك مخلوط واكنش حاوي A، B واكنش داده شده و محصول مورد نظر من C به پايان رسيد. در حال حاضر، وظيفه من جدا كردن A، B و C براي جداسازي و تجزيه و تحليل محصول خالص C.
تصوير كروماتوگرافي نازك (TLC) و كروماتوگرافي ستون شيشه اياول، همانطور كه در پانل سمت چپ نشان داده شد، من يك ورقه كروماتوگرافي نازك (TLC) اجرا كردم. اين اساسا يك قطعه مستطيلي از صفحه شيشه اي است كه با يك لايه نازك سيليكا پوشيده شده است. يك نقطه از مخلوط واكنش را فقط بالاي پايه بشقاب (با يك خط جامد مشخص شده) اعمال كردم و بشقاب را در يك يخچال قرار دادم كه حاوي يك حلال آلي مناسب بود (در اين مورد 1: 1 حجم حجم مخلوط هگزان : اتيل استات مورد استفاده قرار گرفت)، فقط با حجم كافي براي شيب لبه پايين صفحه. به تدريج با عمل مويرگ، حلال شروع به افزايش صفحه سيليكا كرد، و همانطور كه مي توانيد مخلوط واكنش را به 3 نقطه با رنگ هاي متمايز به زماني كه حلال به علامت جلو رسيده است را ببينيد.بعد، براي جداسازي واقعي، يك ستون شيشه اي را جمع آوري كردم (همانطور كه در سمت راست تصوير نشان داده شده است). من يك ستون شيشه اي را با يك متساوي متصل به پايين متصل كردم، يك پلاگين پنبه در انتهاي ستون قرار داده و ستون را با دوغابي از سيليكاژل (تهيه شده در يك حلال آلي تهيه شد) قرار دادم. هنگامي كه ستون بسته بندي شد و حجم حلال بالاي بستر به كمتر از 5 ميليمتر كاهش يافت، من مخلوط واكنش را در بالاي تخت سيليكا از بالاي ستون با استفاده از يك پيپ شيشه اي ريختم. كابين را باز كردم و اجازه دادم حلال به آرامي از طريق ستون حركت كند. من به طور مداوم از حلقه بالا از ستون شيشه اي اضافه كردم. همانطور كه مي بينيد، مخلوط واكنش به سه گروه متمايز تقسيم شده - زرد، صورتي و نارنجي مربوط به واكنش پذير A، B غير واكنشي و محصول مورد نظر C به ترتيب. من گروه هاي فردي را در فلاسك هاي جداگانه جمع آوري كردم و در نتيجه توانستم خلوص C را بدست آورم.
همانطور كه در تصوير بالا نشان داده شده است، آناليت روي بستر سيليكا (بسته بندي شده در ستون) بارگذاري مي شود و اجازه مي دهد تا به سيليكا بچسبد. در اينجا سيليس به عنوان فاز ثابت عمل مي كند. سپس حلال (فاز متحرك) از طريق بستر سيليس (تحت گرانش يا فشار) جريان مي يابد. اجزاي مختلف آناليت نشان مي دهد كه درجه هاي مختلف چسبندگي به سيليس (نگاه كنيد به بعد)، و در نتيجه آنها با سرعت هاي مختلف از طريق فاز ثابت حركت مي كنند به عنوان حلال جريان از طريق آن، نشان داده شده توسط جداسازي نوار هاي مختلف. اجزاء كه به طور فزاينده اي به فاز ثابت متصل مي شوند، به آرامي در مقايسه با افرادي كه داراي چسبندگي ضعيف هستند حركت مي كنند. كروماتوگرافي تحليلي مي تواند براي تميز كردن تركيبات از مقياس ميلي گرم تا گرم استفاده شود.قبل از اينكه ما حركت كنيم، اجازه دهيد يك آزمايش ساده انجام دهيم تا بتوانيم قدرت تفكيك كروماتوگرافي را نشان دهيم.چند برگ را برداريد و آنها را در يك ملات فرو كنيد.يك قطره عصاره برگ را بر روي يك نوار از كاغذ كروماتوگرافي قرار دهيد تا حدود 0.5 سانتي متر بالاي لبه كاغذ. كاغذ كروماتوگرافي از سلولز ساخته شده است و كاملا قطبي در طبيعت است.نوار كاغذ را در يك كوزه كه حاوي حجمي كوچك از پروپانون (استون) است قرار دهيد. بايد پروپانون به اندازه كافي وجود داشته باشد كه لبه كاغذ آن را به راحتي مي سايد. براي جلوگيري از هرگونه تبخير حلال، يك درب را روي يخ قرار دهيد.اجازه دهيد كه محلول را با عمل مويرگ افزايش دهيم. هنگامي كه حلال به سطح "سطح حلال" رسيده است، نوار كاغذ را از جار جدا كنيد. 5) چه فكر مي كنيد متوجه خواهيد شد؟
اجزاي مختلف رنگدانه برگ جدا مي شوند! آيا تا به حال تصور كرده ايد كه يك رنگدانه برگ از تركيبات بسياري ساخته شده است؟اصل جداسازي اجزاي مختلف: وابستگي هاي ديفرانسيلي (قدرت چسبندگي) اجزاي مختلف آناليت به سمت فاز متحرك و متحرك منجر به جداسازي جداسازي قطعات مي شود. وابستگي، به نوبه خود، توسط دو ويژگي مولكول است: "جذب" و "حلاليت".ما مي توانيم جذب را به عنوان ويژگي مشخصي از اينكه چقدر مولفه ي مخلوط به فاز ثابت متصل مي شود تعريف كنيم، در حاليكه حلاليت اين است كه چقدر بخشي از مخلوط در فاز متحرك حل مي شود.افزايش جذب به فاز ثابت، مولد كندتر از ستون حركت مي كند.بيشتر حلاليت در فاز متحرك، مولكول سريعتر از طريق ستون حركت مي كند.بنابراين، تعامل بين دو عامل فوق، نرخ ديفرانسيل را تعيين مي كند كه اجزاي مختلف آناليت از طريق ستون حركت مي كنند. جذب و حلاليت مولكول مي تواند با انتخاب فاز ثابت ثابت و فاز متحرك دستكاري شود.در حال حاضر، اين سوال مطرح مي شود كه چرا تركيبات متفاوتي نسبت به فازهاي ثابت و متحرك دارند؟ "قطبي" تركيبات، وابستگي آنها نسبت به مراحل ثابت و متحرك را تعيين مي كند. بياييد اين را از طريق يك مثال درك كنيم.فرض كنيد ما يك تركيب از دو مولكول A و B داريم، جايي كه A يك پروتئين است و B يك چربي است. ستون ما با سيليس، قطبي در طبيعت بسته بندي شده است. فاز متحرك ما hexane است، كه غير قطبي در طبيعت است. فكر ميكنيد وقتي اين مخلوط A و B را به اين ستون كروماتوگرافي ستون بارگذاري ميكنيد چه اتفاقي ميافتد؟'A'، قطبي در طبيعت، به فاز ثابت قطب (سيليكا) جذب مي شود. 'B' غير قطبي در طبيعت، به راحتي در فاز متحرك متحرك (هگزان) بدون پيوستن به سيليكا حل مي شود و به همين ترتيب از ستون با هگزان خارج مي شود. هنگامي كه B بيرون زده شود، فاز متحرك به چيزي قطبي مانند استونيترول تغيير خواهد كرد. با انجام اين كار، اكنون A را از سيليس جدا كرده و در حلال قطبي، استونيترول حل مي كنيم و از استونيترول خارج مي شويم. اين در نمودار زير نشان داده شده است.
برچسب: كروماتوگرافي گازي، كروماتوگرافي مايع،