کروماتوگرافی چیست؟

آیا تا بحال خیس شدن یک کاغذ آغشته به جوهر را دیده‌اید؟ جوهر روی کاغذ مرطوب پخش شده و رنگهای تشکیل دهنده آن از هم جدا می‌شود. این پدیده ساده اساس یکی از نیرومندترین روشهای علمی برای جداساز مواد تشکیل دهنده یک محلول است که تحول مهمی در دانش و فناوری ایجاد کرده است.

وقتی اجزای مختلف یک محلول در تماس با یک ماده ساکن مانند کاغذ قرار می‌گیرند، با سرعتهای متفاوتی از روی آن ماده عبور می‌کنند. این امر به علت نیروی چسبندگی متفاوت میان اجزای محلول و کاغذ است. بدین ترتیب اجزای محلول از هم جدا شده و در نقاط مختلفی از کاغذ تجمع می‌یابند. با این روش می‌توان به اجزای تشکیل دهنده یک محلول پی برد. به کاغذ فاز ساکن و به محلول فاز متحرک گفته می‌شود.

انواع مختلف کروماتوگرافی

کروماتوگرافی کاغذ – در این روش قطره‌ای از محلول روی کاغذ صافی قرار داده شده و در حلالی مانند الکل یا آب غوطه ور می‌شود. خاصیت مویینگی باعث حرکت حلال به سمت بالای کاغذ می‌شود و حلال پس از ملاقات با محلول آن را در خود حل کرده و به سمت بالای کاغذ می‌برد. اما اجزای محلول چسبندگی متفاوتی با کاغذ دارند و با سرعت متفاوتی به سمت بالای کاغذ حرکت می‌کنند. در نتیجه اجزای محلول از هم جدا می‌شود.

کروماتوگرافی ستونی – در این روش بجای کاغذ، فاز ساکن بلورهای یک ماده بسیار جاذب مانند سیلیکا ژل هستند که در ظرفی شیشه‌ای انباشته شده‌اند. فاز متحرک با فشار بالا به درون ستون پمپاژ می‌شود و با بالا رفتن از ستون به اجزای خود مجزا می‌شود که سپس قابل جداسازی و تحلیل است.

کروماتوگرافی گاز – یکی از پراستفاده ترین روشهای کروماتوگرافی نوعی کروماتوگرافی ستونی است که در آن از گاز به عنوان فاز متحرک استفاده می‌شود. این روش قابلیت خودکارسازی بالایی دارد و برای انجام آن ماشین‌های خودکار متنوعی طراحی شده است.

در این روش ابتدا نمونه کوچکی از مخلوط تحت مطالعه به درون یک سرنگ کشیده شده و به داخل ماشین تزریق می‌شود. اجزای مخلوط حرارت داده شده و بطور آنی تبخیر می‌شود. سپس یک گاز خنثی مانند هلیوم به عنوان حامل افزوده می‌شود که به حرکت نمونه در ستون یاری می‌رساند. در این حالت ستون، یک لوله شیشه‌ای یا فلزی نازک است که با مایعی با نقطه جوش بالا پر شده است. همچنانکه مخلوط از درون ستون عبور می کند، جذب شده و به اجزای خود تجزیه می شود. هر جزء از انتهای ستون خارج شده و از روی یک آشکارساز الکترونیکی عبور می کند که اغلب یک طبف نگار جرمی است و میزان آن بر روی نموداری نقش می بندد. شکل زیر نمونه ای از این فرایند را نشان می‌دهد.