کروماتوگرافی
- تعریف کروماتوگرافی :
کروماتوگرافی یک روش آنالیز دستگاهی می باشد برای جدا سازی و شناسایی مواد شیمیایی و کروماتوگراف دستگاهی است که در این روش استفاده می گردد و منحنی خروجی دستگاه را کروماتوگرام می نامند.
- تاریخچه کروماتوگرافی :
کروماتوگرافی ( Chromatography ) ترکیبی از دو کلمه Chroma ( به معنی رنگ ) و Graph ( به معنی منحنی ) می باشد و درست نیست که بگویم در این روش آنالیز رنگ سنجی انجام می شود و این نامگذاری ریشه در تاریخچه این روش آنالیز دارد. گفته می شود که کروماتوگرافی برای اولین بار در سال ۱۹۰۳ توسط یک نفر روسی به نام تسوت (Tswett) به این طریق انجام شدکه او یک گچ تخته سیاه را داخل یک ظرف شیشه ای قرار داد که محتوی مخلوط چند مایع شامل کارتن نارنجی رنگ هویج و چند مایع رنگی دیگر بوده و مشاهده نمود که مواد از گچ بالا رفته و از یکدیگر جدا شده اند. در روش تسوت آشکار ساز یا Detector چشم انسان بوده و فقط می توان مواد رنگی را دید و مواد جدا شده غیر رنگی قابل تشخیص نمی باشد.
دستگاه کروماتوگرافی مدرن امروزی موادی را از یکدیگر جدا و آشکار می نمایند که هیچگونه رنگی ندارند.
- شرح ساده کروماتوگرافی :
نام دیگر کروماتوگرافی آنالیز جداسازی می باشد. راه های مختلفی برای جدا سازی مواد از یکدیگر موجود است. کروماتوگرافی از دو فاز برای جدا سازی استفاده می نمایید اول فاز متحرک phase Mobile و دوم فاز ساکن phase Stationary برای مثال تصور کنید که در نقطه ای از یک رودخانه کوهستانی دو عدد توپ ( یکی توپ فوتبال و دیگری توپ تنیس ) را با هم در داخل رودخانه بیندازیم توپ تنیس به علت کوچکی از میان سنگ های رودخانه به راحتی عبور می نماید ولی توپ فوتبال به خاطر بزرگی در برخورد با سنگ های رودخانه بالا و پایین پریده و به سختی عبور می نماید. اگر ۱۰۰ متر پایین تر از محل انداختن توپ ها بیاستیم خواهیم دید که توپ تنیس زودتر از توپ فوتبال می رسد در این حالت این دو توپ از هم جداسازی شده و در این مثال فاز متحرک آب رودخانه و فاز ساکن سنگ های مسیر رودخانه می باشند. چهار روش مختلف کروماتوگرافی وجود دارد. عواملی که این روش ها را از یکدیگر متمایز می نماید نوع فازهای متحرک و ساکن به کار رفته در آن می باشد. فاز های عادی عبارتند از گاز – مایع و جامد.
- کروماتوگرام:
خروجی دستگاه گازکروماتوگراف، منحنی می باشد که محور X آن زمان و محور Y آن شدت به میکرو ولت است و نام آ ن کروماتوگرام می باشد که علاوه بر گراف شامل یک سری اطلاعات مربوط به شرایط آنالیز و محاسبات مربوط به کروماتوگرام نیز می باشد.
- تئوری کروماتوگرافی :
کروماتوگرافی به این صورت می باشد که نمونه در فاز متحرک (گاز یا مایع) حل شده و همراه فاز متحرک وارد فاز ساکن که با فاز متحرک مخلوط شدنی نیست می گردد. فازها طوری انتخاب می گردند که نمونه های مختلف در ماده مورد آنالیز حلالیت مختلف در فاز ها داشته باشند، ماده ای که حلالیت بیشتری در فاز ساکن داشته باشد دیر تر از ستون خارج می گردد تا ماده ای که حلالیت کمتر در فاز ساکن و حلالیت بیشتر در فاز متحرک داشته باشد. در نتیجه سرعت حرکت مختلف مواد در فاز ثابت، مواد مختلف از یکدیگر جدا شده و در زمان های متفاوت از ستون کروماتوگرافی خارج می گردند. زمان طی شده پس از تزریق نمونه تا رسیدن پیک یک ماده به دتکتور را زمان خروج پیک آن ماده و یا اصطلاحاً Time Retention و یا بصورت خلاصه tR می گویند که برای مواد مختلف این زمان متفاوت می باشد. زمان لازم جهت عبور فاز متحرک از ستون را tM می نامند.
اصطلاحی داریم بنام ضریب تأخیر یا Factor Retention که با حرف ‘k نشان می دهیم که معمولاً تعریف می شود به درجه حرکت یک نمونه در ستون. ضمناً به ضریب تأخیر، ضریب ظرفیت Factor Capacity نیز می گویند. برای مثال ضریب تأخیر ماده A از فرمول زیر بدست می آید:
k’A = (tR – tM ) / tM
مقادیر tR و tM براحتی از روی کرو ماتوگرام بدست می آید. وقتی یک ماده ضریب تأخیر کمتر از یک داشته باشد به این معنی می باشد که سرعت خروج بسیار بالا داشته است و اگر ضریب تأخیر بیشتر از ۲۰ داشته باشد به این معنی می باشد که خروج بسیار کندی از ستون دارد. بهترین ضریب تأخیر ایده ال مواد بین ۱ ~ ۵ می باشد.
اصطلاح دیگری به نام ضریب جداسازی Factor Selectivity را تعریف می کنیم که بصورت اختصاری با حرف α نشان می دهیم، که این ضریب قدرت جدا سازی دو ماده (A & B) در یک ستون را نشان می دهد طبق فرمول زیر:
α = k’B / k’A
هنگام محاسبه دقت شود که جزء A زودتر از جزء B از ستون خارج می گرددو این ضریب همیشه ازعدد ۱ بیشتر است.
منبع: وب سایت شرکت طیف گستر فراز
