آنچه که باید درباره کروماتوگرافی بدانید؟

انواع مختلف کروماتوگرافی یا سوانگاری شامل کروماتوگرافی مایع و کروماتوگرافی گازی هستند. کروماتوگرافی در لغت به معنی رنگ نگاری است. در ابتدا کروماتوگرافی کاغذی با تمایز رنگ جدایش مواد را نشان می داد و به همین دلیل نام کروماتوگرافی یا رنگ نگاری برای آن انتخاب شده است. اما به مرور زمان روش های جدید تر و پیشرفته تری برای جداسازی ذرات یک نمونه چه گازی و چه مایع ابداع شد که عملاً ربطی به رنگ ندارد. به همین دلیل واژه فارسی معادل سوانگاری به جای رنگ نگاری معنی جامع تری در خود دارد.

کروماتوگرافی یا سوانگاری چیست

پیش از بررسی انواع کروماتوگرافی گازی و مایع به طور کلی ببینیم که کروماتوگرافی چیست؟ سوانگاری راهی برای جداسازی اجزاء یک مخلوط شیمیایی است که ممکن است حالت گازی یا مایع داشته باشد. اینکار از طریق عبور دادن آهسته ی مواد از درون ماده ای دیگر انجام می شود. این ماده ی زمینه می تواند جامد یا مایع باشد. برای مثال در جدا سازی مواد رنگی روی کاغذ، مایعی داریم که از بستری جامد عبور می کند و جدا می شود. به ماده ای که تحت جداسازی قرار می گیرد فاز متحرک و به بستری که مواد از آن عبور می کند فاز ثابت گفته می شود.

طرز کار کروماتوگرافی یا سوانگاری چگونه است؟

کروماتوگرافی چه از نوع کروماتوگرافی گازی و چه از نوع مایع را می توان به شکل مسابقه ای در نظر گرفت. وقتی مخلوطی از مواد شیمیایی ناشناخته را در اختیار داریم، تمام این مواد در یک لحظه وارد مسیر مسابقه می شوند که همان ستون سوانگاری است. این ذرات حین عبور به دلیل قابلیت های متفاوتی که دارند از هم سبقت می گیرند و بعضی جا می مانند. نکته ی مهم در سوانگاری این است که اثرات و برهم کنش های سطحی عامل جداسازی این مواد است. مواد به ترتیب در زمان های مختلفی از ستون خارج می شوند و آشکار ساز می تواند خروج آن ها را با توجه به نمودار واسنجی یا کالیبراسیون اعلام کند.

کروماتوگرافی یا سوانگاری کاغذی

نوع اولیه سوانگاری پیش از ابداع کروماتوگرافی گازی و مایع، همان آزمایش لکه ی جوهر روی کاغذ است که احتمالاً انجام آن را در دوران دبیرستان به خاطر دارید. در این نوع سوانگاری لکه ی رنگی را در یک انتهای کاغذ صافی مرطوب ریخته و آن را به صورت عمودی قرار می دهید. این کاغذ صافی که در حلالی مانند الکل یا آب قرار داده شده است، جوهر را حل می کند و این مواد رنگی به آهستگی روی کاغذ به حرکت در می آیند و کاغذ به عنوان فاز ثابت عمل می کند.

کروماتوگرافی مایع یا ستونی

در سوانگاری مایع به عنوان فاز ثابت ستونی پر شده از ماده ای فوق جاذب خواهیم داشت و مخلوط شیمیایی درون حلالی حل می شود و از درون این ستون عبور داده می شود. در سوانگاری گازی فاز متحرک می تواند گازی خنثی مانند گاز آرگون خالص آزمایشگاهی باشد. انواع مختلفی از سوانگاری مایع وجود دارند که با نام های مخفف GPC ،HPLC و .. شناخته می شوند. در این سوانگاری نوع حلال و ستون باید با هم سازگاری داشته باشند و خطا در این خصوص می تواند منجر به خراب شدن ستون شود. در سوانگاری گازی می توان از گاز های خنثی مانند نیتروژن و … برای ستون های آن استفاده کرد.

کروماتوگرافی گازی

کروماتوگرافی گازی یکی از پرکاربرد ترین روش های شناسایی به شمار می رود و در ترکیب با روش های شناسایی دیگری مانند طیف سنج جرمی از جمله قوی ترین ابزار های شناسایی مواد شیمیایی خواهد بود. در این دستگاه ها نکته ی مهم تزریق یکباره ی مواد مورد آنالیز به ستون هاست. اگر تزریق مواد در لحظه ی اولیه به صورت دفعه ای انجام نشود در نتایج حاصل از آن خطا ایجاد خواهد شد.

در این نوع سوانگاری علاوه بر گاز هایی که پیشتر ذکر شد از گاز هیدروژن نیز می توان به عنوان گاز حامل فاز متحرک استفاده کرد.

دی اکسید کربن نیز گاز دیگری است که در مواردی از آن به عنوان گاز حامل استفاده می شود.

طرز کار کرومانوگرافی گازی

سوانگاری یا کروماتوگرافی گازی اینگونه کار می کند که: گاز حامل مواد شیمیایی مورد نظر را با خود در ستون حرکت می دهند و جریان این گاز حامل به دقت تحت کنترل خواهد بود. ستون سوانگاری گازی معمولاً ستونی طولانی به شکل مارپیچ حلقوی است. طول ستون در میزان جداسازی اثر گذار است. قطر این ستون نیز بسیار کم است. برای شناسایی دقیق مواد گازی مجهول از نمونه های مشابه به عنوان گاز کالیبراسیون یا واسنجی استفاده می شود و نمودار اولیه رسم می گردد.

کاربرد های کروماتوگرافی چیست؟

سوانگاری یا کروماتوگرافی گازی و مایع هر کدام کاربرد های خاص خود را دارند. از این ابزار ها بری جداسازی ترکیبات پیچیده در تحت کنترل گرفتن آلودگی ها و تشخیص مقادیر ناچیز آلودگی در مایع و گاز، برای پژوهش در مورد ساختار های پیچیده ی غذایی، عطر، شیمیایی و دارویی استفاده می شود. این ابزار با کمترین مقدار نمونه قادر به ارائه نتایج است و البته آزمونی مخرب محسوب می شود و نمونه دیگر قابل استفاده نخواهد بود.

منبع: explainthatstuff