Kromatografinin ne olduğunu, karışımları ayırmak için nasıl kullanıldığını, fazlarını, çeşitlerini ve örneklerini açıklıyoruz.
kromatografi nedir?
Kromatografi bir karışım ayırma yöntemi çeşitli branşlarda yaygın olarak kullanılan kompleks Bilim. Bir karışımın bileşenlerini ölçmek, tanımlamak ve ayırmak için kullanılabilir. Bunu yapmak için, bir sistemin bileşenlerinin farklı davranışlarından oluşan seçici tutma ilkesini kullanır. karışım belirli bir desteğe (kağıt, gaz, sıvı, reçine gibi) ve desteğin içinden akan sıvı veya gazlı bir faza.
Bu şekilde kromatografi, her bir bileşenin alıkonma oranındaki farklılıklardan yararlanan ve bunları ayırabilen, tanımlayabilen ve nicelleştirebilen çeşitli teknikler kullanır.
Birçok durumda anahtar adsorpsiyon (farklı emilim, bir bileşenin bir fazdan diğerine difüzyonunu ifade eden), parçacıkların bir yüzey üzerinde tutulduğu süreci ifade eden bir kavram. Bir destek üzerindeki adsorpsiyon oranlarındaki farka ve karışımın bileşenlerinin bu destek için afinitesine göre, bunlar ayrılabilir ve ardından nicelendirilebilir veya tanımlanabilir.
Genel olarak, tüm kromatografi türleri bir dizi alete bağlıdır, kimyasal bileşikler ve kararlı teknoloji. Bu nedenle, kromatografik tekniklerin işleyişini anlamak için bazı kavramları bilmek önemlidir:
- Durağan faz. Kromatografi çalışırken hareketsiz kalan bir maddedir.
- Mobil aşama. Kromatografi sırasında hareket eden maddedir. Sıvı veya gaz olabilir. Analiti içeren numune, mobil fazda uygulanır.
- Analitler. Kromatografi kullanılarak ayrıştırılacak, miktarı belirlenecek ve/veya tanımlanacak maddeler yani analiz edilecek maddelerdir.
- gösterir. Analiz edilecek karışımdır. Bir veya daha fazla analitten ve analitlerin ayrılacağı ilgi çekici olmayabilecek diğer bileşenlerden oluşabilir.
- Tutma süresi. Bir analitin mobil fazın içinden geçtiği kolon veya sistemden dedektöre (analitin bazı özelliklerini kullanarak algılama sinyali verebilen ekipman) geçmesi için geçen süredir.
- Seçicilik. Karışımdaki her bir bileşeni ayırt etme yeteneğidir.
- eluent Ayrıca kromatografik kolondan çıkarken mobil faza atıfta bulunur.
Kromatografik yöntem, bir numunenin sabit fazda veya hareketli fazda (kromatografik tekniğin tipine bağlı olarak) aşılanmasından oluşur. Daha sonra, örneğin, numuneyi içeren hareketli faz ise, belirli bir sabit fazdan geçer.
Analitlerin ayrılması, hem sabit faz hem de hareketli faz için bileşenlerin her birinin afinitesine bağlı olacaktır. Doğalarına bağlı olarak, bazıları maddeler hareketli faz ile hareket etme ve diğerleri sabit fazda kalma eğiliminde olacaktır.
kromatografi türleri
Kullanılan teknolojiye, desteğin (sabit faz) ve hareketli maddenin (hareketli faz) yapısına bağlı olarak, aşağıdaki kromatografi türleri ayırt edilebilir:
- Kağıt üzerinde kromatografi. Sabit faz, bir filtre kağıdı şeridinden oluşur. Analiz edilecek numune kağıdın bir ucuna damla olarak yerleştirilir. Ardından kağıt şerit, numunenin yerleştirildiği ucun kağıdın alt kısmında olduğu dikkate alınarak hareketli fazın bulunduğu bir kaba daldırılır. Hareketli faz, kılcallık ile yükselir, numuneyi kendisiyle birlikte sürükler ve her bileşeni sabit faza olan afinitesine göre ayırır. Bu tip kromatografi esas olarak numunenin her bir bileşeninin bir renk farklıysa, bunları tanımlamak için kağıttaki renklerin görüntüsünü görebilirsiniz.
- İnce tabaka kromatografisi. Bu tekniğin çalışması kağıt kromatografisine benzer, ancak bu durumda durağan faz, bir cam veya alüminyum levha üzerine bir polar reçine (neredeyse her zaman silika jel) bırakılarak oluşturulur. Belirli bir miktar numune, plakanın alt kenarından 1 cm uzağa yerleştirilir. Bu plaka daha sonra, numuneyi içeren ucun hareketli fazı içeren bir kapta aşağıda olması gerektiği akılda tutularak daldırılır. Mobil faz, numunenin bileşenlerini ayırarak kılcal hareketle yükselir.
- Kolon kromatografısi. Sabit faz, diğer malzemelerin yanı sıra cam veya paslanmaz çelikten yapılabilen bir kolonun içine yerleştirilir. Mobil faz sıvı veya gaz olabilir. Numune kolonun en üstüne yerleştirilir ve hareketli faz ile inmesine izin verilir. yer çekimi. Böylece kolon kromatografisi şu şekilde sınıflandırılabilir:
Öte yandan, analitin sabit ve hareketli fazlar arasındaki etkileşim türünü dikkate alarak, aşağıdaki kromatografi türlerine sahibiz:
- Adsorpsiyon kromatografisi. Bu tip kromatografide sabit faz katı, hareketli faz ise sıvıdır. Durağan fazı oluşturan madde, alümina (Al2O3), silika (SiO2) veya iyon değişim reçineleri (analitin içlerinde elektrostatik etkileşimle tutulduğu elektrostatik olarak aktif bölgelere sahip matrisler) olabilir. Mobil faz şunlardan oluşabilir: çözücü veya bir çözücü karışımı. Karışımın bazı bileşenleri diğerlerinden daha büyük bir kuvvetle tutulacaktır, bu şekilde ayrılma gerçekleşir.
- Bölme kromatografisi. Analitlerin karışımdan ayrılması, çözünürlüklerindeki farklılıklar veya sabit faz ile hareketli faz arasındaki polariteler nedeniyle meydana geldiğinde meydana gelir, her iki faz da karışmaz sıvıdır. Durağan fazlar teknolojisi ilerlemiştir ve bu amaçla kullanılan katılar ve reçineler içine gömülü sıvı çeşitleri halihazırda mevcuttur. Bu anlamda, durağan fazın ve hareketli fazın polaritesine bağlı olarak iki tip kormatografi vardır:
- Normal fazda. Sabit faz polar ve hareketli faz apolardır.
- Ters fazda. Sabit faz apolar ve hareketli faz polardır.
- İyon değişim kromatografisi. Durağan faz katı olduğunda ve iyonlaşabilir fonksiyonel gruplara sahip olduğunda, yani yüklerini analit ile değiş tokuş edebilen yüklüdür. Şu şekilde sınıflandırılabilir:
- Katyon değişim kromatografisi. Durağan faz, negatif yüklü fonksiyonel gruplar içerir, bu nedenle katyonları (pozitif yüklü) tutar.
- Anyon değişim kromatografisi. Durağan faz, pozitif yüklü fonksiyonel gruplar içerir, böylece (negatif yüklü) anyonları tutar.
- Boyut Dışlama Kromatografisi. Sabit faz, boyutlarına bağlı olarak analitlerin içinden geçtiği gözenekli bir malzemedir. Bu tip kromatografide, analitler ve durağan faz arasında hiçbir tür fiziksel veya kimyasal etkileşim yoktur. Daha büyük analitler önce ayrıştırılır, yani durağan fazda tutulmazlar. Daha küçük analitler ise sabit fazın gözeneklerinde tutulur ve hareketli (sıvı) faz geçerken onu terk eder.
avans ile bilgi ve teknoloji, kromatografik teknikler mükemmelleştirildi ve her seferinde bir karışımda bulunan maddeleri ayırmak, tanımlamak ve daha doğru bir şekilde ölçmek mümkün oldu. Gelişmiş kromatografinin iki örneği, HPLC (Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi) ve GC'dir (Gaz Kromatografisi).
- HPLC. Bir tür kolon kromatografisinden oluşur, ancak hareketli fazı, kolonun içindeki sabit faz boyunca yüksek basınçlarda pompalanır. Yüksek basınç uygulaması, analitlerin durağan fazda difüzyonunu azaltır, böylece çalışma sürelerini kısaltmanın yanı sıra daha iyi sonuçlar elde edilir.
- GC. Hareketli faz bir gazdır ve durağan faz katı veya sıvı olabilir. Numune, taşıyıcı gazın taşıması için gaz halinde olması gerektiğinden, kromatografik kolona enjekte edilmeden önce uçucu hale gelir.
kromatografi örnekleri
Kromatografi uygulamasının bazı günlük örnekleri şunlardır:
- Beyaz bir masa örtüsü üzerine dökülen şarap. Akşam yemeğinde bir kaza, şarapla temas ederek şarabın ne zaman kuruduğunu gözlemlememizi sağlayacaktır. hava, onu oluşturan çeşitli maddeler. Her biri kumaşın beyazını farklı bir ton veya renkte boyayacaktır ve normalde imkansız olan ayrı ayrı tanımlanabilirler.
- Kan testi. Kan numunelerinin kromatografisi, genellikle, çok karmaşık bir karışım olduğu için normalde algılanamayan, içerdiği maddeleri tanımlamak için gerçekleştirilir. Bunun için kanın bir desteğe yansıdığı veya bir ışık özel.
- İdrar testleri. Kan gibi, idrar da çeşitli bileşiklerin, bazı katıların ve diğer sıvıların bir karışımıdır ve bunların varlığı veya yokluğu vücudun nasıl çalıştığına dair ayrıntıları ortaya çıkarabilir. Kan, tuzlar, glikoz veya yasa dışı maddeler gibi olağandışı kalıntıları tespit etmek için kromatografik ayırma gerçekleştirilebilir.
- Bir suç mahallinin gözden geçirilmesi. Filmlerde sıklıkla gördüğümüz bir şey: araştırmacılar kumaşları, lifleri, kumaşları veya diğer destekleri alır ve üzerlerine dökülen meni veya kan gibi farklı maddelerin, çıplak gözle bile fark edilmeden geçebilecekleri halde yapışarak ayrılmasını gözlemler.
- Gıdaların sıhhi kontrolleri. konusunda uzman olduğunu varsayarsak Gıda Kromatografik spektruma tabi tutulduğunda gıda bileşenlerinin reaksiyonunu bilirseniz, bu teknik, içinde bir tür uygun olmayan madde, mikrobiyal ajanların bir ürünü veya bir tür gıda maddesi varsa, bir numunede detaylandırmak için kullanılabilir. kirlilik, önce o ürün markete git ve koy risk en Sağlık insanlardan.