کروماتوگرافی کاغذی (PC). کروماتوگرافی پارتیشن. کروماتوگرافی کاغذی (کروماتوگرافی روی کاغذ) تکنیک های از بین بردن دم روی کروماتوگرافی کاغذی

جشنواره بین المللی "ستارگان قرن جدید" - 2013

علوم طبیعی (14 تا 17 سال)

پروژه دانشجویی

کروماتوگرافی

تکمیل شده توسط: دانش آموز پایه هفتم

بلوخینا تاتیانا

بررسی شده توسط: معلم شیمی

باشگاه شیمیایی منطقه ولخوف

MOBU "مدرسه متوسطه شماره 1 ولخوف"

ولخوف

1. مقدمه…………………………………………………….. صفحه ۳

2. هدف، روشها، مسائل پروژه …………………………………………………………………………………………………

3. و کشف کروماتوگرافی. ……………………..صفحه ۵

4. کروماتوگرافی. روش‌های کروماتوگرافی………………………………………………………………………

5. بخش تجربی………………………………..صفحه ۱۳

6. کاربرد کروماتوگرافی…………………………….ص.

7. ادبیات………………………………………………………………………………………… p.

هدف:برای مطالعه ماهیت یکی از پرکاربردترین روش های تجزیه و تحلیل شیمیایی - کروماتوگرافی، برای انجام آزمایش هایی که می تواند در شرایط مدرسه انجام شود.

مسائل مشکل ساز پروژه:

· کروماتوگرافی چیست؟

چه نوع کروماتوگرافی وجود دارد؟

· کدام یک از آنها را می توان در محیط های مدرسه استفاده کرد؟

· با استفاده از کروماتوگرافی چه موادی را می توان از مخلوط جدا کرد؟

· آیا می توان موادی را که رنگ ندارند تشخیص داد؟

· کدام یک از روش های کروماتوگرافی موجود پیشرفته تر است؟

مراحل پروژه

1. جمع آوری اطلاعات در مورد موضوع پروژه

2. انجام آزمایش

3. نوشتن چکیده و ایجاد یک ارائه

1. معرفی

کروماتوگرافی یکی از رایج ترین روش های آنالیز شیمیایی در تمامی آزمایشگاه های دنیا می باشد. خالق این روش، که یک گیاه شناس بود، دقیقاً به دلیل ایجاد این روش، در میان صد شیمیدان بزرگ تمام دوران نامگذاری شد.

شیمی بیولوژیکی" href="/text/category/biologicheskaya_hiimya/" rel="bookmark">بیوشیمیدان گیاهی. روش تمپوروتاگروفیک را ایجاد کرد. رنگدانه های برگ گیاه را بررسی کرد، کلروفیل های خالص a، b و c و تعدادی ایزومر زانتوفیل را به دست آورد. کشف رنگ از اوایل دهه 1930 در جداسازی و شناسایی رنگدانه های مختلف، ویتامین ها، آنزیم ها، هورمون ها و سایر ترکیبات آلی و معدنی به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت و به عنوان پایه ای برای ایجاد تعدادی از حوزه های جدید شیمی تجزیه ای عمل کرد. (کروماتوگرافی گازی، کروماتوگرافی مایع، کروماتوگرافی لایه نازک).

او حتی یک نام خانوادگی بیولوژیکی گرفت - رنگ ... بالاخره برای گیاهان، گلها جوهر وجود آنها هستند، امید به زندگی ابدی. یا شاید نام خانوادگی منعکس کننده رنگ خاصی از یاس یا توسکا نیست، بلکه سایه، رنگ، رنگ آسمان یا علف را منعکس می کند.
گویی نام خود را در عنوان کشف اصلی خود رمزگذاری کرده بود. کلمه "کروماتوگرافی" از دو ریشه یونانی تشکیل شده است: "chromatos" - رنگ، رنگ آمیزی و "graphia" - ضبط.
میخائیل سمنوویچ در 14 می 1872 در خانواده ای بین المللی متشکل از یک روسی و یک ایتالیایی به دنیا آمد. همانطور که گفته اند این ازدواج از روی عشق بسیار منعقد شده است.
تحصیلات خود را در سوئیس در دانشگاه ژنو گذراند. در آنجا، در سال 1896، Tsvet از پایان نامه خود برای درجه دکترای علوم طبیعی دفاع کرد.
میخائیل سمنوویچ به زبان های آلمانی، فرانسوی، ایتالیایی و انگلیسی مسلط بود. در سال 1897، او به سرزمین تاریخی پدرش، روسیه نقل مکان کرد.
دکتر تسوت برای مدتی در آزمایشگاه بیولوژیکی سنت پترزبورگ که توسط پی. اما ورشو، جایی که دانشمند در سال 1902 به آنجا نقل مکان کرد، شهر شاد او شد. در همان سال، تسوت از پایان نامه کارشناسی ارشد خود با موضوع "ساختار فیزیکوشیمیایی دانه های کلروفیل" دفاع کرد و مقام دانشیار را دریافت کرد.
رنگ اولین کسی بود که ثابت کرد تنها دو تغییر (اصلاح) کلروفیل وجود دارد: کلروفیل A و کلروفیل B. این اتفاق در سال 1903 رخ داد. قبل از این، علم بر این باور بود که هر گیاه حاوی نوع خاص خود از کلروفیل است: توس، گلسنگ، بنفش و غیره. رنگ جستجو برای کلروفیل ها را به دو شکل محدود می کند. و او این کار را با استفاده از روشی که خودش ابداع کرده بود انجام داد.

این روش اساساً جدید، ساده و در عین حال پیچیده بود. پروفسور پودر گچ خالص شده ریز آسیاب شده را در یک لوله شیشه ای ریخت، آن را با بنزن مرطوب کرد و کمی محلول کلروفیل روی آن ریخت. لایه بالایی گچ سبز روشن شد. پس از این، محقق با دقت شروع به اضافه کردن حلال، بنزن، قطره قطره کرد. حلقه سبز رنگ به دنبال حلال شروع به پایین آمدن تدریجی از لوله کرد. و سپس (اوه، معجزه!) میخائیل سمنوویچ متوجه شد که حلقه پهن به چندین حلقه باریک تقسیم شده است. یک نوار زرد ظاهر شد، کندتر از بقیه حرکت کرد و بنابراین در بالای آنها قرار داشت. زیر آن نوارهای زرد-سبز و سبز-آبی متوالی، سپس دو نوار زرد دیگر با عرض های مختلف و زیر همه، یک راه راه زرد روشن قرار داشت. از طریق تجزیه و تحلیل دقیق، محقق تشخیص داد که بالای نوار بالایی نوار دیگری بی رنگ وجود دارد.

برنج. 1. جداسازی کروماتوگرافی

رنگدانه های برگ سبز به دست آمده است

در تجربه رنگ

بنابراین، معلوم شد که یک ماده پیچیده به اجزاء تقسیم می شود، همانطور که پرتوهای نور به یک طیف تجزیه می شوند.
همانطور که قبلا ذکر شد، روش جدیدی برای جداسازی مواد پیچیده به اجزاء، کروماتوگرافی نامیده می شود. این نام حفظ شده است، اگرچه رنگ دیگر نقشی در تکنیک های کروماتوگرافی مدرن ندارد.
اساس این روش چیست؟ محلول عصاره برگ ها با پودر گچ تماس پیدا می کند و تغییر رنگ می دهد و گچ را رنگ می کند (جاذب). تمام ترکیبات موجود در مخلوط روی سطح ذرات جاذب رسوب می کنند. آنها می توانند دوباره به محلول (شوینده) بروند و دوباره روی سطح پودر گچ جذب شوند. فرآیندهای بارش - انحلال (جذب - دفع) بارها در طول حرکت "حلقه" در ستون رخ می دهد.
بین محلول (در بنزن، به عنوان مثال، در Tsvet) و جاذب (گچ)، در نهایت تعادل برقرار می شود: سهم شیر از مولکول های ماده محلول روی سطح ذرات ظاهر می شود و تقریباً هیچ یک از آنها وجود ندارد. در محلول باقی بماند.
راز کروماتوگرافی توسط آن چند مولکول آشکار می شود که همراه با جریان حلال به داخل لوله منتقل می شوند. در طول مسیر، آنها به آرامی دوباره روی ذرات گچ دیگر رسوب می کنند و به جای آن مولکول های جدید وارد محلول می شوند. جریان حلال به طور مداوم از بالا وارد لوله می شود. در قسمت بالایی به تدریج مواد جذب شده کمتر و کمتر می شود و در قسمت پایین - بیشتر و بیشتر.
ترفند این است که مولکول هایی با ساختار یا ترکیبات مختلف به طور متفاوتی روی سطح جاذب جذب می شوند. برخی از آنها قوی تر به گچ می چسبند، برخی دیگر ضعیف تر. برخی از آنها مدت زمان بیشتری در محلول باقی می مانند و کمتر در حالت محدود می مانند، در حالی که برخی دیگر برعکس عمل می کنند. آن دسته از مولکول هایی که مدت طولانی تری در محلول باقی می مانند، سریعتر به سمت پایین ستون حرکت می کنند. به تدریج مخلوط رنگی مواد مختلف به اجزای تشکیل دهنده آن جدا می شود. هر ماده در لایه خاص خود متمرکز شده است. اگر طول ستون (لوله) کافی باشد، اجزای مخلوط کاملاً از یکدیگر فاصله دارند. هر حلقه رنگی مربوط به یک جزء خاص است. و مکان آنها نسبت به یکدیگر یک کروماتوگرام را تشکیل می دهد که با مطالعه آن شیمیدانان تحلیلی می توانند ترکیب ماده را تعیین کنند. و چنین کروماتوگرافی عمودی لقب پایدار "ستون" را دریافت کرد.
با استفاده از کروماتوگرافی ستونی، نه تنها می توانید ترکیب کیفی مخلوطی از مواد را تعیین کنید، بلکه آن را به اجزای تشکیل دهنده نیز جدا کنید، یک به یک "حلقه ها" را با یک حلال در یک ظرف جداگانه بشویید. این روش همچنین برای تصفیه بسیار ریز مواد مناسب است.
میخائیل سمنوویچ پس از کشف خود، بیشتر پیش می رود و زمینه تحقیقات را گسترش می دهد. در دوره 1908 تا 1910، او در مؤسسه پلی تکنیک ورشو به تدریس گیاه شناسی پرداخت و در همان زمان به مطالعه رنگدانه سبز گیاهان ادامه داد. در سال 1910، تسوت از پایان نامه خود برای درجه دکترای گیاه شناسی دفاع کرد. موضوع تحقیق به شرح زیر است: "کلروفیل ها در دنیای گیاهی و جانوری". البته، هنگام انجام آزمایشات، میخائیل سمنوویچ از روش قدرتمند خود استفاده کرد، اما فقط به عنوان یک ابزار، وسیله، و نه هدف. او هرگز به رسمیت شناخته نشد. و او هرگز نمی دانست که کمتر از شش برنده جایزه نوبل اکتشافات خود را مدیون اختراع مبتکرانه او هستند.
از سال 1917، پروفسور تسوت در دانشگاه یوریف (تارتو فعلی) تدریس می کند. اما در سال 1918، جنگ و سختی ها میخائیل سمنوویچ را مجبور کرد به مکان های سودآورتر نقل مکان کند. او شهر ورونژ را چنین می دانست. او آخرین سال زندگی خود را به عنوان استاد در دانشگاه ورونژ گذراند.
در 26 ژوئن 1919، این دانشمند از گرسنگی و بیماری درگذشت، همانطور که بسیاری از مردم روسیه در طول جنگ داخلی جان باختند.
روش میخائیل سمنوویچ تسوت به طور گسترده در بسیاری از زمینه های علم و فناوری استفاده می شود. کروماتوگرافی گاز-مایع، کاغذ، کروماتوگرافی تبادل یونی و کروماتوگرافی لایه نازک ظاهر شد.
با استفاده از کروماتوگرافی تبادل یونی می توانید سختی آب را حذف کرده یا آن را نمک زدایی کنید. او همچنین به جداسازی مخلوطی از ایزوتوپ‌های عناصر کمیاب خاکی کمک کرد. رادیواکتیویته هر قطره محلول که از ستون تبادل یونی جاری می شود به طور جداگانه تعیین می شود. مشخص شد که هرچه عدد اتمی یک عنصر در جدول تناوبی بیشتر باشد، در هنگام جداسازی کروماتوگرافی سریعتر از ستون خارج می شود. تناوب عناصر به طرز شگفت آوری با موقعیت نسبی آنها در جدول تناوبی مطابقت دارد: آمریکیوم (95)، پس از آن کوریم (96)، برکلیم و در نهایت کالیفرنیوم (98).
بنابراین، روش Tsvet در پروژه های اتمی جهانی قرن بیستم شرکت کرد.
در سال 1992، سنگ قبری با سنگ نوشته روی قبر ساده این دانشمند در ورونژ نصب شد: "به او این فرصت داده شد تا کروماتوگرافی را کشف کند، مولکول ها را جدا کند، مردم را متحد کند."

کروماتوگرافی

کروماتوگرافی یک روش آزمایشی برای جداسازی اجزای یک مخلوط بین فاز ثابت (ایستا) و فاز متحرک* است.بر اساس ماهیت فاز ساکن، کروماتوگرافی به دو نوع - جذب و توزیع تقسیم می شود.

در کروماتوگرافی جذب، فاز ساکن یک جامد است. این ماده جامد بخشی از هر جزء را از مخلوط جذب می کند.

جذب یک ماده زمانی اتفاق می افتد که توسط سطح ماده دیگری جذب شود. جذب را نباید با جذب اشتباه گرفت، که زمانی اتفاق می افتد که یک ماده در حجم ماده دیگر منتشر می شود و به جای سطح ماده دوم، توسط کل حجم جذب می شود (شکل 6.40).

در کروماتوگرافی پارتیشن، فاز ساکن یک مایع است. اجزای مخلوط بین این مایع و فاز متحرک توزیع می شوند.

اصل جداسازی کروماتوگرافیدر این واقعیت نهفته است که فاز متحرک به طور مداوم بر روی فاز ساکن حرکت می کند و با وقوع این اتفاق، تحت تأثیر فاز ساکن، اجزای مخلوط روی آن از هم جدا می شوند.

هر دوی این روش‌های کروماتوگرافی پایه شامل دو مرحله اصلی هستند: 1) توزیع اجزای مخلوط بین دو فاز. 2) جداسازی اجزای مخلوط روی یا در فاز ساکن توسط جریان پیوسته فاز متحرک.

آن جزء مخلوط که دارای ضریب توزیع بیشتر D است عمدتاً در فاز متحرک حل می شود و بنابراین به سرعت بالای فاز ساکن حرکت می کند. جزء با ضریب توزیع کمتر D عمدتاً در فاز ثابت جامد جذب یا در فاز ساکن مایع جذب می‌شود. همانطور که فاز متحرک بالای فاز ساکن حرکت می کند، این جزء به آرامی در امتداد فاز ساکن حرکت می کند.

کروماتوگرافی نقش مهمی در سنتز آلی در جداسازی و جداسازی اجزای مخلوط دارد. در تجزیه و تحلیل کمی و کیفی برای شناسایی اجزای جدا شده از یک مخلوط و همچنین برای تعیین فرکانس آنالیت استفاده می شود.

اصطلاح "کروماتوگرافی" ماهیت تکنیک مورد بحث برای جداسازی مخلوط ها را آشکار نمی کند. کلمه کروماتوگرافی در زبان یونانی به معنای نقاشی رنگی است. واقعیت این است که اولین تکنیک های کروماتوگرافی برای جداسازی مخلوطی از مواد رنگی مورد استفاده قرار گرفت.

پنج روش اصلی برای تجزیه و تحلیل کروماتوگرافی وجود دارد:

1. جذب

2. توزیع

3. تبادل یونی

4. رسوبی

5. انحصاری

من. کروماتوگرافی جذبیبر اساس جذب انتخابی اجزای منفرد مخلوط مورد تجزیه و تحلیل توسط جاذب های مناسب است. هنگام کار با این روش، محلول تجزیه و تحلیل شده از یک ستون پر از دانه های جاذب کوچک عبور داده می شود. کروماتوگرافی جذبی برای جداسازی غیر الکترولیت ها، بخارات و گازها استفاده می شود.

II. کروماتوگرافی پارتیشنمبتنی بر استفاده از تفاوت در ضرایب جذب اجزای جداگانه مخلوط مورد تجزیه و تحلیل بین دو مایع غیرقابل اختلاط است. یکی از مایعات (بی حرکت) در منافذ ماده متخلخل (حامل) قرار دارد و دومی (متحرک) حلال دیگری است که با اولی غیرقابل اختلاط است. این حلال با سرعت کم از ستون عبور می کند. مقادیر مختلف ضرایب توزیع سرعت های مختلف حرکت و جداسازی اجزای مخلوط را فراهم می کند. ضریب توزیع یک ماده بین دو حلال غیر قابل امتزاج، نسبت غلظت یک ماده در یک حلال متحرک به غلظت همان ماده در یک حلال ساکن است: (K = Spodv/Snepodv).

گاهی به جای ستون، از نوارها یا ورق های کاغذ صافی که حاوی ناخالصی های معدنی نیستند، به عنوان حامل حلال ساکن استفاده می شود. در این حالت، یک قطره از محلول آزمایش به لبه یک نوار کاغذ که در یک محفظه بسته معلق است، ریخته می شود و لبه آن را با قطره ای از محلول آزمایشی که روی آن اعمال می شود در ظرفی با حلال متحرک پایین می آورد. پیشران)، که با حرکت در امتداد کاغذ، آن را خیس می کند. در این حالت، هر ماده موجود در مخلوط مورد تجزیه و تحلیل با سرعت ذاتی خود در همان جهت حرکت دهنده حرکت می کند. به این نوع کروماتوگرافی پارتیشن، کروماتوگرافی کاغذی می گویند.

نوع خاصی از کروماتوگرافی پارتیشن، کروماتوگرافی گازی مایع (GLC) است. مایعات غیرفرار مختلفی که روی یک حامل جامد خنثی قرار گرفته اند به عنوان فاز ثابت استفاده می شوند. به عنوان یک فاز متحرک - نیتروژن گازی، هیدروژن، هلیوم، دی اکسید کربن و غیره. جداسازی مخلوط ها به روش GLC در ستون هایی انجام می شود که لوله هایی با قطر داخلی 1 - 6 میلی متر و طول 1 - 5 هستند. متر، پر شده با یک حامل بی اثر، به عنوان مثال خاک دیاتومه، مایع غیرفرار آغشته شده، یا مویرگ های فولادی و شیشه ای با قطر 0.2 - 0.3 میلی متر و طول با فاز مایع که روی دیواره های این مویرگ ها رسوب کرده است (گاز مویرگی- کروماتوگرافی مایع).

از آنجایی که تبدیل بسیاری از ترکیبات آلی مانند بیوپلیمرها به فاز گاز دشوار و یا حتی غیرممکن است، از کروماتوگرافی مایع با فشار بالا (کروماتوگرافی مایع مولکولی) برای چنین موادی استفاده می شود. حامل های خنثی با متخلخل ریز پوشیده شده با فیلمی از پلیمرهای مختلف که در حلال های آلی نامحلول هستند به عنوان فاز ساکن استفاده می شود. پرکردن ستون ها (قطر 0.mm) با فاز ساکن تحت فشار در اتمسفر انجام می شود که به همین دلیل یکنواختی و تراکم پر شدن و در نتیجه راندمان جداسازی حاصل می شود. شستشوی مواد جدا شده با عبور دادن هر حلال آلی مناسب یا مخلوطی از آنها تحت فشار وات از ستون انجام می شود.

III. کروماتوگرافی تبادل یونیمبتنی بر استفاده از فرآیندهای تبادل یونی است که بین یون های متحرک جاذب و یون های الکترولیت هنگام عبور محلول آنالیت از طریق ستونی پر از ماده تبادل یونی (مبدل کننده یون) اتفاق می افتد. مبدل های یونی ترکیبات غیر آلی و آلی غیرمحلول با مولکولی بالا هستند که حاوی گروه های فعال (یون زا) هستند. یون های متحرک این گروه ها قادر به تبادل کاتیون ها یا آنیون های ماده محلول در تماس با محلول های الکترولیت هستند. اکسید آلومینیوم (برای کروماتوگرافی)، پرموتین، کربن سولفونه و مواد مختلف تبادل یونی - رزین های تبادل یونی به عنوان مبدل یونی استفاده می شود. مبدل های یونی به مبدل های کاتیونی با قابلیت تبادل کاتیونی تقسیم می شوند (حاوی گروه های فعال: - SO3H، - COOH، - OH). مبدل های آنیونی که قادر به تبادل آنیون هستند (گروه های فعال: - NH2، =NH). آمفولیت ها مواد تبادل یونی با خواص آمفوتریک هستند.

قطعه کاتیونیت:

تبادل کاتیونی:
RH + KtAn = RKt + Han

قطعه مبدل آنیونی:

تبادل آنیون:
ROH + HAn = RAN + H2O

IV. کروماتوگرافی رسوبیبر اساس حلالیت متفاوت رسوبات تشکیل شده توسط اجزای مختلف مخلوط مورد تجزیه و تحلیل با معرف های ویژه اعمال شده بر روی یک ماده بسیار پراکنده است. محلول های تجزیه و تحلیل شده از طریق یک ستون پر از یک ماده متخلخل (حامل) عبور داده می شود. حامل با یک معرف رسوب‌دهنده آغشته می‌شود که با یون‌های محلول، رسوب‌هایی با حلالیت‌های متفاوت ایجاد می‌کند. رسوبات تشکیل شده، بسته به حلالیت، در یک توالی مشخص در امتداد ارتفاع ستون قرار دارند.

V. انحصاریکروماتوگرافی (الک مولکولی) بر اساس نفوذپذیری متفاوت مولکولهای جزء به فاز ساکن (ژل غیریونی بسیار متخلخل) است. کروماتوگرافی حذف اندازه به کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC) تقسیم می شود که در آن ماده شوینده یک حلال غیر آبی است و فیلتراسیون ژل که در آن مایع شوینده آب است.

بخش تجربی

(کروماتوگرافی کاغذی، کروماتوگرافی ستونی، کروماتوگرافی لایه نازک)

1. کروماتوگرافی کاغذی

مخلوط های زیر را با استفاده از کروماتوگرافی کاغذی جدا کنید:

الف) نشانگر سبز

ب) خودکار آبی.

هدف آزمایش:بر روش کروماتوگرافی کاغذی مسلط شوید، یاد بگیرید که تفاوت بین مواد خالص و مخلوط را تعیین کنید.

تجهیزات: یک لیوان آب، یک نوار کاغذ صافی (10 سانتی متر در 2 سانتی متر)، یک خودکار نمدی سبز. در فاصله 2 سانتی متری از انتهای نوار، یک خط افقی با نوک نمد (به موازات ضلع کوچکتر) بکشید. لازم است این انتهای را به داخل آب پایین بیاورید تا خط کشیده شده بالای سطح آب باشد. مشاهده می کنیم که چگونه نوار کاغذی خیس می شود، آب در امتداد آن بالا می رود، به خط کشیده شده می رسد و رنگ را با خود حمل می کند.

و سپس خواهیم دید که چگونه خط سبز تار می شود و در بالا دو رنگ می شود - آبی، زیر - سبز. این آزمایش این امکان را به وجود آورد که مشخص شود رنگ سبز قلم نمدی در واقع از دو رنگ تشکیل شده است.

رنگ آبی هم جدا شد.

اظهار نظر: از قلم های نمدی با جوهر محلول در آب استفاده کنید(نه نشانگر برای امضای دیسک)، از دستمال توالت استفاده نکنید - آب خیلی سریع بالا می رود و تصویر تار می شود. می توانید دستمال کاغذی را امتحان کنید. اگر کاغذ صافی وجود ندارد، می توانید حاشیه های روزنامه را قطع کنید (فقط زمان بیشتری صرف مشاهده می شود).

2. ساخت ستون کروماتوگرافی

به عنوان ستون کروماتوگرافی از لوله های شیشه ای با قطر 6=8 میلی متر و طول 12-15 سانتی متر استفاده می کنیم.

یک سواب پنبه ای کوچک را در انتهای لوله قرار دهید. ستون را با یک جاذب خشک - اکسید آلومینیوم تا نیمه پر می کنیم. پودر جاذب را فشرده می کنیم. ستون را در پایه سه پایه ثابت می کنیم.

در بارهشکنجه جداسازی مخلوطی از کاتیون ها در یک ستون کروماتوگرافی

ما محلول های کلرید آهن (III)، سولفات مس (II)، کلرید کبالت (II) را می گیریم. رنگ های این محلول ها عبارتند از: زرد، آبی، صورتی. 10 قطره از هر محلول را داخل لیوان بریزید و با میله شیشه ای مخلوط کنید. ۱ میلی لیتر از مخلوط را پیپت کرده و به آرامی قطره قطره در ستون کروماتوگرافی بریزید. هر قسمت از مایع را فقط پس از جذب قسمت قبلی اضافه کنید. پس از مدتی، حلقه های رنگی یون های جذب شده در ستون ظاهر می شوند. برای توزیع واضح تر حلقه های رنگی، 3-4 قطره آب به ستون کروماتوگرافی اضافه کنید. بر اساس رنگ زون ها محل کاتیون ها را در ستون با جاذب تعیین می کنیم.

https://pandia.ru/text/78/355/images/image011_20.jpg" align="left" width="227" height="303 src=">

اخذ شده کروماتوگراممو- این نام نتیجه کروماتوگرافی انجام شده است - و نشان دهنده توزیع کاتیون ها است.

بنابراین، کروماتوگرافی به شما اجازه می دهد تا به سرعت مخلوطی متشکل از اجزایی با خواص مشابه را جدا کنید.

برای انجام کروماتوگرافی، نه تنها اکسید آلومینیوم، بلکه از مواد دیگری مانند اکسید منیزیم، نشاسته و کربنات کلسیم نیز می توان به عنوان جاذب استفاده کرد. دومی جزء اصلی پوسته تخم مرغ است.

تجربه جداسازی مخلوطی از کاتیون ها به پوسته تخم مرغ

بیایید نصف پوسته تخم مرغ را که قبلا از فیلم پاک شده است، برداریم. با استفاده از یک سواب پنبه ای آغشته به اتیل الکل، سطح داخلی آن را پاک کنید. بیایید مخلوطی از محلول‌های سه نمک (FeCl3، CuS04، CoC12) را که برای آزمایش قبلی آماده شده‌اند، در نظر بگیریم. یک قطره از مخلوط را به داخل پوسته بمالید. وقتی مایع جذب شد، یک قطره دیگر از این مخلوط را در همان محل بچکانید. پس از جذب مایع، یک قطره آب به مرکز لکه اضافه کنید. از کروماتوگرام حاصل عکس می گیریم.

بیایید مکان مناطق رنگی روی پوسته را با نتیجه آزمایش قبلی مقایسه کنیم. شباهت در ترتیب چینش مناطق رنگی قابل توجه است. این با این واقعیت توضیح داده می شود که یون های مختلف به طور متفاوتی جذب می شوند: برخی قوی تر و برخی دیگر ضعیف تر هستند. سرعت حرکت آنها از طریق جاذب به این بستگی دارد. اگر کاتیونهای موجود در مخلوط مورد تجزیه و تحلیل را به ترتیب کاهش ظرفیت جذب آنها ترتیب دهیم، سری زیر بدست می آید:

Fe3+ → Cu2+ → Co2+

https://pandia.ru/text/78/355/images/image013_19.jpg" align="left" width="144" height="162 src=">در آزمایشگاه ها به جای پوسته تخم مرغ، بشقاب های مخصوص شیشه ای و آلومینیوم یا پلاستیک استفاده می شود که ابتدا یک لایه نازک جاذب روی آنها اعمال می شود که به همین دلیل به این کروماتوگرافی می گویند. لایه ی نازک.این روش کروماتوگرافی توسط یک دانشمند شوروی در سال 1938 پیشنهاد شد.

https://pandia.ru/text/78/355/images/image015_17.jpg" align="left hspace=12" width="181" height="175">

https://pandia.ru/text/78/355/images/image017_11.jpg" align="left" width="158" height="158 src=">.jpg" align="left" width="154 " height="163 src=">

تجربه "جداسازی لکه ها از قلم نمدی روی کاغذ"

ما به یک دایره کاغذ صافی نیاز داریم. در مرکز دایره، با یک خودکار مشکی، یک نقطه پررنگ ایجاد کنید (می توانید از همان قلم نمدی مانند آزمایش خانه قبلی استفاده کنید). بیایید از یک فنجان با دایره کاغذی روی آن استفاده کنیم. با استفاده از پیپت، قطرات آب را به مرکز لکه بریزید.

https://pandia.ru/text/78/355/images/image021_8.jpg" align="left" width="226" height="246 src=">کار عملی" href="/text/category/prakticheskie_raboti //" rel="bookmark">کار عملی با روش های مختلف انجام کروماتوگرافی آشنا شدم

کروماتوگرافی روشی برای جداسازی مخلوط ها بر اساس سرعت های مختلف حرکت مولکول های مواد مختلف در محیط های مختلف است. بنابراین، مولکول ها در اینجا جدا می شوند. برای بشریت، این روش به ما اجازه داد تا یک جهش کیفی به جلو داشته باشیم، مسیرهای جدیدی را در علم ایجاد کنیم، تحقیقات جدید انجام دهیم، اکتشافات مهم را انجام دهیم، افراد همفکر را متحد کنیم تا روی هر مشکل کار کنند.

ادبیات

1. "شیمی. دوره مقدماتی. کلاس هفتم » مسکو. Bustard.2009;

2. . . "علم شیمی. کتاب کار کلاس هفتم" مسکو بوستارد. 2009.

3. کروماتوگرافی یک راه ساده برای تجزیه و تحلیل مواد پیچیده است (علم و زندگی. شماره 2، 1998)

4. مطالعه کروماتوگرافی در یک درس انتخابی ( شیمی در مدرسه شماره 5، 2012)

پشتیبانی اطلاعات و منابع اینترنتی

1.http://adalin. *****/l_01_00/l_01_10d. shtml

2. http://www. *****/art/ch-act/0325.php

3. http://*****/articles/565314/

4. http:///?p=94

5.عکس از آرشیو شخصی

روش کروماتوگرافی کاغذیبه کروماتوگرافی سطحی اشاره دارد، بر اساس توزیع آنالیت ها بین دو مایع غیرقابل اختلاط است.

در کروماتوگرافی پارتیشن، جداسازی مواد به دلیل تفاوت در ضرایب توزیع اجزاء بین دو مایع غیرقابل اختلاط اتفاق می افتد. این ماده در هر دو فاز به صورت محلول وجود دارد. فاز ساکن در منافذ کاغذ کروماتوگرافی بدون برهمکنش با آن باقی می ماند؛ کاغذ به عنوان حامل فاز ساکن عمل می کند.

انواع کاغذ کروماتوگرافی:

1) کاغذ آبدوست تا 22 درصد آب را در منافذ خود نگه می دارد. فاز ثابت - آب، فاز متحرک - حلال آلی. از چنین کاغذهایی برای تعیین مواد محلول در آب استفاده می شود.

2) کاغذ آبگریز آب را دفع می کند، بنابراین با یک حلال آلی غیر قطبی (فاز ثابت) آغشته می شود. فاز متحرک - آب؛ این مقاله برای تعیین ترکیبات نامحلول در آب (اسیدهای محلول در چربی، ویتامین ها) استفاده می شود.

الزامات زیر برای کاغذ کروماتوگرافی اعمال می شود:

¨ خلوص شیمیایی؛

¨ بی طرفی شیمیایی و جذب در رابطه با مواد تجزیه و تحلیل شده و فاز متحرک.

¨ یکنواختی در چگالی؛

¨ جهت الیاف یکسان.

برای به دست آوردن کروماتوگرام، یک قطره از مخلوط مورد تجزیه و تحلیل روی کاغذ قرار می گیرد. کاغذ در محفظه کروماتوگرافی قرار می گیرد، انتهای آن در ظرفی با ماده شوینده غوطه ور می شود. حلال در امتداد کاغذ حرکت می کند، مخلوط آنالیت ها بین فاز متحرک و ثابت توزیع شده و به صورت لکه یا نوار روی کاغذ جدا می شود. موقعیت مناطق جزء با توسعه کاغذ کروماتوگرافی با معرف های مناسب تعیین می شود، که ترکیبات رنگی را با اجزای مخلوط جدا می کنند.

برای تعیین کمیت توانایی جداسازی مواد در یک سیستم کروماتوگرافی، از ضریب توزیع Kp استفاده می شود - نسبت غلظت یک ماده در فاز ثابت و متحرک. تعیین تجربی ضرایب توزیع در این روش غیرممکن است؛ برای ارزیابی توانایی جداسازی مواد روی کاغذ، از ضریب جابجایی (تحرک) Rf استفاده می شود. ضریب جابجایی برابر است با نسبت سرعت حرکت ماده () به سرعت حرکت فاز متحرک (). به طور تجربی، مقدار Rf به عنوان نسبت مسافت X پیموده شده توسط ماده به مسافت Xf که حلال از ابتدا تا خط مقدم طی کرده است، یافت می شود:

ضریب Rf در محدوده 0 تا 1.00 تغییر می کند. مقدار Rf به ماهیت ماده تعیین شده، نوع کاغذ کروماتوگرافی، کیفیت و ماهیت حلال، روش استفاده از نمونه، تکنیک آزمایشی و دما بستگی دارد. ضریب Rf به غلظت آنالیت و وجود اجزای دیگر بستگی ندارد.

شناساییکروماتوگرام به روش های زیر انجام می شود:

¨ مقایسه بصری رنگ مشخصه مناطق مواد در کروماتوگرام های مورد مطالعه و استاندارد.

¨ اندازه گیری ضرایب تحرک Rf برای استاندارد و آنالیت در یک حلال خاص. کروماتوگرافی و تعیین Rf برای مخلوط های آزمایشی و استاندارد بر روی همان کاغذ و در یک محفظه در شرایط کاملاً یکسان انجام می شود. با مقایسه ضرایب Rf، نتیجه‌گیری در مورد وجود اجزای خاص در مخلوط تجزیه‌وتحلیل شده حاصل می‌شود.

کمی سازیمستقیماً از کروماتوگرام یا با شستشو (شستشوی) آنالیت از کاغذ انجام می شود.

روشهای تحلیل کمی:

¨ مقایسه بصری شدت رنگ لکه ها در آزمایش و کروماتوگرام های استاندارد (تعیین نیمه کمی، دقت 15-20٪).

¨ اندازه گیری مساحت نقطه تشکیل شده توسط یک جزء معین و یافتن غلظت ماده با استفاده از نمودار کالیبراسیون ساخته شده برای یک سری محلول استاندارد در مختصات: ناحیه نقطه - غلظت ماده. دقت تعیین 5 – 10%؛

¨ شستشوی آنالیت از سطح کروماتوگرام و اندازه گیری اسپکتروفتومتری یا فلورمتری چگالی نوری مایع خروجی (A). غلظت یک ماده در محلول با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

که در آن K ضریب تناسب است. S – مساحت نقطه، قبلا اندازه گیری شده، میلی متر 2; دقت تعیین 1%.

بر اساس روش کروماتوگرافی، کروماتوگرافی صعودی (شکل 21)، نزولی (شکل 22)، دایره ای (شکل 23)، گرادیان و کروماتوگرافی دو بعدی وجود دارد.

روش کروماتوگرافی کاغذی به طور گسترده برای تعیین ترکیبات معدنی، اسیدهای آمینه، آمین ها، پروتئین ها، کربوهیدرات ها، اسیدهای چرب، فنل ها، ویتامین ها در صنایع شیمیایی، غذایی، دارویی، پزشکی و بیوشیمی استفاده می شود.

این روش در تجزیه و تحلیل تقریباً همه محصولات غذایی کاربرد پیدا کرده است: در تولید شکر - برای تعیین کربوهیدرات ها. در شیرینی پزی و شیرینی پزی - اسیدهای آمینه، اسیدهای آلی، کربوهیدرات ها، پلی ساکاریدها و ترکیبات کربونیل؛ در شراب سازی - اسیدهای آلی و اسیدهای آمینه؛ در تولید شیر و محصولات لبنی - اسیدهای آمینه؛ در صنعت فرآوری گوشت - فنل ها، اسیدهای چرب و فرار، اسیدهای آمینه و ترکیبات کربونیل.

در جریان حلال (شوینده). در این مورد، کروماتوگرام تصویری از محل کروماتوگرافی است. مناطق روی کاغذ پس از اتمام جداسازی. در کروماتوگرافی کاغذی، Ch. arr متخصص. کروماتوگرافی کاغذ، لبه ها باید تا حد امکان یکنواخت باشند و فقط حاوی الیاف سلولزی باشند. این می تواند به عنوان یک فاز ثابت یا یک حامل بی اثر یک فاز ثابت عمل کند.

در کروماتوگرافی کاغذ پارتیشن، فاز ساکن آب جذب شده روی کاغذ یا ارگ غیرقطبی است. حلال ها، که کاغذ را آغشته می کنند (گزینه ای با فازهای معکوس)، و به ترتیب مایع شوینده. مخلوط های org محلول هایی با آب، اغلب حاوی ترکیبات، عوامل کمپلکس کننده و غیره یا محلول های آبی غیر آلی هستند. مجموعه و نمک ها سرعت حرکت اجزا به ضریب بستگی دارد. توزیع آنها بین فازها و نسبت حجم این فازها.

در عمل، اغلب چندین به طور همزمان اجرا می شوند. مکانیسم های جداسازی کروماتوگرافی کاغذی در کروماتوگرافی شیشه ای انجام می شود. اتاقک ها یا سایر ظروف بسته. برای بهبود تکرارپذیری، آنها اغلب با پوشاندن داخل شرطی می شوند. دیوارها با کاغذ صافی مرطوب شده با محلول مناسب. سینی با مایع شوینده در محفظه قرار می گیرد که لبه کروماتوگرافی در آن پایین می آید. کاغذ پس از اعمال نمونه ای از مواد جدا شده (معمولاً حجم 1-10 میکرولیتر) روی آن. ماده شوینده تحت تأثیر نیروهای مویرگی و گرانشی حرکت می کند. استحکام - قدرت بر اساس موقعیت کاغذ و جهت جریان شوینده، کروماتوگرافی کاغذی صعودی، نزولی و افقی تشخیص داده می شود. کروماتوگرافی همچنین می تواند در یک میدان گریز از مرکز یا در شرایط گرادیان دما انجام شود که باعث افزایش راندمان و سرعت جداسازی می شود. در به اصطلاح در کروماتوگرافی کاغذی دوبعدی، نمونه را به یکی از گوشه های یک ورق مربعی اعمال می کنند و پس از اتمام کروماتوگرافی در یک شوینده، کاغذ را خشک می کنند و با چرخش 90 درجه، در یک شوینده دیگر غوطه ور می شوند. در کروماتوگرام دو بعدی، تا n 2 کروماتوگرافی به دست می آید. مناطق، که در آن و تعداد مناطق تشکیل شده در طول کروماتوگرافی کاغذی معمولی (یک بعدی) است.

پس از اینکه محلول به ارتفاع معینی رسید، کاغذ از محفظه خارج می شود، خشک می شود و از نظر کروماتوگرافی تشخیص داده می شود. مناطق اگر زون ها رنگی نباشند، کروماتوگرام با محلول های خاص اسپری می شود. معرف هایی که ترکیبات رنگی یا فلورسنت را با اجزای مخلوط جدا شده تشکیل می دهند. آنزیمی و بیول نیز استفاده می شود. روش های تشخیص، به عنوان مثال، برای شناسایی آنزیم ها، کروماتوگرام با محلولی از بسترهای مناسب درمان می شود. مواد رادیواکتیو با قرار دادن کروماتوگرام در معرض فیلم اشعه ایکس شناسایی می شوند.

موقعیت های کروماتوگرافی مناطق در کروماتوگرافی کاغذی با مقدار Rf مشخص می شوند که نسبت مسیر طی شده توسط مرکز کروماتوگرافی است. مناطق، به مسیری که توسط جلوی گیرنده r طی می شود: Rf = 1/، که در آن Ks و V t به ترتیب حجم هستند. فاز ثابت و متحرک، ضریب Kd. توزیع ماده بین این فازها خطا در تعیین Rf تقریبا. 5 درصد در شرایط استاندارد شده، این مقدار برای هر مورد ثابت است و برای شناسایی آن استفاده می شود.

تعداد آنالیز مستقیماً روی کروماتوگرام ها یا پس از جداسازی ماده کروماتوگرافی انجام می شود. مناطق از پایه سلولزی. در حالت اول، اجزا با استفاده از چگالی سنجی روبشی، فلورمتری، نورسنجی یا اندازه کروماتوگرافی تعیین می شوند. مناطق، و همچنین فعال سازی. روش ها (در صورت استفاده از دو روش آخر، زون ها از قبل برش داده می شوند). حدود تشخیص مواد در مناطق بر اساس مشتقات رنگی 0.1-10 میکروگرم، فلورمتری - 10 -3 -10 -2 میکروگرم و با روش فعال سازی - 10 -4 -10 -10 میکروگرم است. جداسازی اجزا از پایه سلولزی با استخراج، سوزاندن کاغذ یا جوشاندن آن در مخلوطی از چیزی انجام می شود. سپس اجزاء با هر روش مناسب، معمولاً اسپکتروفتومتری، تیتریمتری یا جنبشی تعیین می شوند. خطای کمیت تجزیه و تحلیل از 10٪ تجاوز نمی کند.

کروماتوگرافی کاغذی از همان کلمه اول متوجه می شوید که این موضوع مربوط به کاغذ است. و کلمه دوم «کروماتوگرافی» به معنای «رنگ» (کروما) و «نوشتن» (گرافیا) است. آنها را اضافه کنید و به "نوشتن با رنگ روی کاغذ" می رسید.

کروماتوگرافی کاغذی مهمترین آزمایش در علم است. با تجزیه و تحلیل دقیق ترکیب یک ماده شیمیایی بر اساس رنگ، یک دانشمند به راحتی می تواند مواد اصلی را شناسایی کند. به راحتی می توان فهمید که کروماتوگرافی که واقعاً ارزش مطالعه دارد کروماتوگرافی است که از طریق عمل مویرگی کار می کند، روشی که آب از طریق کاغذ پخش می شود.

ستون - حاوی یک جاذب کروماتوگرافی است و عملکرد جداسازی مخلوط را به اجزای جداگانه انجام می دهد. شوینده - فاز متحرک: گاز، مایع یا (به طور معمول) سیال فوق بحرانی. فاز ساکن یک فاز جامد یا مایع است که به یک حامل بی اثر متصل است؛ در کروماتوگرافی جذبی، یک جاذب است. کروماتوگرام نتیجه ثبت وابستگی غلظت اجزاء در خروجی ستون به زمان است. آشکارساز - دستگاهی برای ثبت غلظت اجزای مخلوط در خروجی ستون. کروماتوگرافی دستگاهی برای انجام کروماتوگرافی است.

کروماتوگرافی نزولی روشی که در آن فاز متحرک به سمت پایین حرکت می کند کروماتوگرافی صعودی روشی که در آن فاز متحرک به سمت بالا حرکت می کند کروماتوگرافی افقی روشی که در آن فاز متحرک به صورت افقی حرکت می کند کروماتوگرافی دایره ای روشی که در آن فاز متحرک از وسط یک دایره به سمت بالا حرکت می کند. دور آن کروماتوگرافی جریانی روشی که در آن پیشرفت فاز متحرک حتی پس از رسیدن قسمت جلویی به انتهای کاغذ ادامه می یابد. کروماتوگرافی مکرر روشی که در آن، پس از اتمام اولین پیشروی فاز متحرک، کروماتوگرام خشک می شود کروماتوگرافی تکرار می شود (گاهی اوقات چندین بار) روش آشکارسازی مواد در کروماتوگرافی کاغذ کروماتوگرافی حامل

فاز ثابت (ایستا) فاز ثابت روی حامل فاز متحرک (موبایل) فاز که حرکت مواد جدا شده را در امتداد یک حامل با فاز ثابت تضمین می کند.

در کروماتوگرافی کاغذی از گریدهای خاصی از کاغذ استفاده می شود که از نظر تعداد متفاوت است و با افزایش آنها چگالی کاغذ افزایش می یابد. کاغذ آب را در منافذ خود که فاز مایع ساکن است، حفظ می کند. محلول نمونه به شکل قطره بر روی یک ورق کاغذ در فاصله ای از لبه قرار می گیرد. پس از تبخیر حلال، لبه ورق در یک محفظه مهر و موم شده حاوی یک توسعه دهنده - یک فاز مایع متحرک (به عنوان مثال، الکل ها، کتون ها، فنل ها، تتراکلرید کربن، کلروفرم و سایر مخلوط های آنها، و همچنین مخلوط با مواد معدنی قرار می گیرد. حلال ها). در این حالت، نقطه اولیه در امتداد جریان توسعه دهنده حرکت می کند و مخلوط به اجزاء جدا می شود. اگر مواد رنگی نباشند، کروماتوگرام ایجاد می شود، به عنوان مثال، با اسپری کردن با محلول نشانگر، بررسی در اشعه ماوراء بنفش، و غیره. m، تحت شرایط آزمایشی یکسان، یک مقدار ثابت است. مقادیر Rf برای مواد مختلف متفاوت است و می توان از آن برای شناسایی ترکیبات استفاده کرد.

طبقه بندی کروماتوگرافی کاغذی، مانند کروماتوگرافی به طور کلی، می تواند به جذب توزیعی تقسیم شود (روش برای جداسازی مواد چربی دوست استفاده می شود.) تحلیل آماده سازی فاز معکوس یونی

تعیین کمی مواد مختلف در نقاط کروماتوگرام با استفاده از روش های تحلیلی مرسوم انجام می شود. کروماتوگرام های یک بعدی، دو بعدی، دایره ای، ستونی و الکتروفورتیک وجود دارد.

I. کروماتوگرافی جذب بر اساس جذب انتخابی اجزای جداگانه مخلوط تجزیه شده توسط جاذب های مناسب است. هنگام کار با این روش، محلول تجزیه و تحلیل شده از یک ستون پر از دانه های جاذب کوچک عبور داده می شود. کروماتوگرافی جذبی برای جداسازی غیر الکترولیت ها، بخارات و گازها استفاده می شود. II. کروماتوگرافی پارتیشن مبتنی بر استفاده از تفاوت در ضرایب جذب اجزای جداگانه مخلوط تجزیه‌شده بین دو مایع غیرقابل اختلاط است. یکی از مایعات (بی حرکت) در منافذ ماده متخلخل (حامل) قرار دارد و دومی (متحرک) حلال دیگری است که با اولی غیرقابل اختلاط است.

این حلال با سرعت کم از ستون عبور می کند. مقادیر مختلف ضرایب توزیع سرعت های مختلف حرکت و جداسازی اجزای مخلوط را فراهم می کند. ضریب توزیع یک ماده بین دو حلال غیر قابل امتزاج، نسبت غلظت یک ماده در یک حلال متحرک به غلظت همان ماده در یک حلال ساکن است: (K = Spodv/Snepodv).

نوع خاصی از کروماتوگرافی پارتیشن، کروماتوگرافی گازی مایع (GLC) است. مایعات غیرفرار مختلفی که روی یک حامل جامد خنثی قرار گرفته اند به عنوان فاز ثابت استفاده می شوند. از نیتروژن گازی، هیدروژن، هلیوم، دی اکسید کربن و غیره به عنوان فاز متحرک استفاده می شود.جداسازی مخلوط ها به روش GLC در ستون هایی انجام می شود که لوله هایی با قطر داخلی 1-6 میلی متر و طول 1 هستند. -5 متر، پر شده با یک حامل بی اثر، به عنوان مثال، دیاتومیت آغشته به مایع غیرفرار، یا مویرگ های فولادی و شیشه ای با قطر 0.2-0.3 میلی متر و طول 25-100 متر با فاز مایع رسوب شده بر روی دیواره های این مویرگ ها (کروماتوگرافی گازی مایع مویرگی).

. کروماتوگرافی تبادل یونی مبتنی بر استفاده از فرآیندهای تبادل یونی است که بین یون های متحرک جاذب و یون های الکترولیت هنگام عبور محلول آنالیت از یک ستون پر از یک ماده تبادل یونی (مبدل کننده یونی) اتفاق می افتد. مبدل های یونی ترکیبات غیر آلی و آلی غیرمحلول با مولکولی بالا هستند که حاوی گروه های فعال (یون زا) هستند. یون های متحرک این گروه ها قادر به تبادل کاتیون ها یا آنیون های ماده محلول در تماس با محلول های الکترولیت هستند. از اکسید آلومینیوم (برای کروماتوگرافی)، پرموتین، کربن سولفونه و مواد مختلف تبادل یونی و رزین های تبادل یونی به عنوان مبدل یونی استفاده می شود. مبدل های یونی به مبدل های کاتیونی با قابلیت تبادل کاتیونی تقسیم می شوند (شامل گروه های فعال: SO 3 H، COOH، OH). مبدل های آنیونی که قادر به تبادل آنیون هستند (گروه های فعال: NH 2، =NH). آمفولیت ها مواد تبادل یونی با خواص آمفوتریک هستند.

IV. کروماتوگرافی رسوبی بر اساس حلالیت متفاوت رسوب تشکیل شده توسط اجزای مختلف مخلوط تجزیه شده با معرف های ویژه اعمال شده بر روی یک ماده بسیار پراکنده است. محلول های تجزیه و تحلیل شده از طریق یک ستون پر از یک ماده متخلخل (حامل) عبور داده می شود. حامل با یک معرف رسوب‌دهنده آغشته می‌شود که با یون‌های محلول، رسوب‌هایی با حلالیت‌های متفاوت ایجاد می‌کند. رسوبات تشکیل شده، بسته به حلالیت، در یک توالی مشخص در امتداد ارتفاع ستون قرار دارند.

V. کروماتوگرافی حذف اندازه (الک مولکولی) بر اساس نفوذپذیری متفاوت مولکولهای جزء به فاز ثابت (ژل غیریونی بسیار متخلخل) است. کروماتوگرافی حذف اندازه به کروماتوگرافی نفوذ ژل (GPC) تقسیم می شود که در آن ماده شوینده یک حلال غیر آبی است و فیلتراسیون ژل که در آن مایع شوینده آب است.

با افزودن یک قطره مخلوط جوهر قرمز و آبی به مرکز یک تکه کاغذ صافی مرطوب شده و با دقت قطره قطره آب تمیز را بمالید، به زودی دقیقاً همان تصویر را خواهید داشت. در زیر کروماتوگرام حلقه ای روی کاغذ از مخلوط پیچیده ای از شش آمینو اسید مختلف نشان داده شده است.

توسط چهار معرف مختلف نشان داده شده است. در بالا سمت راست کروماتوگرام دوبعدی از مخلوط پیچیده تری از چهارده اسید آمینه مختلف مشاهده می شود. این کروماتوگرام از یک قطره محلول مخلوطی از اسیدها که به نقطه نشان داده شده با دایره اعمال می شود، به دست می آید. توسعه به طور متناوب در دو جهت با استفاده از معرف های مختلف انجام شد. هر نقطه برچسب متعلق به یک اسید آمینه است. با رنگ و موقعیت لکه می توان ماهیت ماده را به دقت تعیین کرد. بالا سمت چپ کروماتوگرام یک لکه جوهر معمولی روی کاغذ لکه دار است.

توسعه کروماتوگرام ها توسعه اجزاء در کروماتوگرام با استفاده از یکی از روش های ارائه شده در زیر انجام می شود. روش‌های فیزیکی (به صورت بصری، در نور روز، موقعیت لکه‌های مواد رنگی را روی کروماتوگرام مشخص کنید. در حضور مواد فلورسنت، توسعه در نور UV انجام می‌شود.) روش‌های شیمیایی (کروماتوگرام‌ها با توسعه دهندگان مایع و گاز، با استفاده از واکنش ترکیبات موجود در کروماتوگرام با یک معرف توسعه دهنده مناسب برای تشکیل ماده رنگی یا فلورسنت. توسعه دهندگان مایع با یک بطری اسپری استفاده می شوند یا از معرف ها در بسته بندی آئروسل استفاده می کنند، مواد گازی با قرار دادن کروماتوگرام در بخار توسعه دهنده استفاده می شوند.

کروماتوگرام به صورت افقی روی یک صفحه کاغذ صافی قرار می گیرد یا روی یک میله شیشه ای معلق گذاشته می شود و کل ناحیه کروماتوگرام تا حد امکان با قطرات کوچک (مه) توسعه دهنده ابتدا در یک طرف و سپس از طرف دیگر اسپری می شود. . هنگامی که کروماتوگرام با یک توسعه دهنده گازی ساخته می شود، کروماتوگرام در محفظه ای معلق می شود که در آن یک معرف فرار (به عنوان مثال، کریستال های ید) در آن قرار داده شده است، یا در انتهای آن توسعه دهنده به صورت شیمیایی تولید می شود (به عنوان مثال، اکسیدهای نیتروژن با افزودن به آن ها به دست می آید. نیتریت سدیم جامد به محلول اسید هیدروکلریک).

روش های بیولوژیکی کروماتوگرام ها با استفاده از فعالیت بیولوژیکی مواد کروماتوگرافی ساخته می شوند. ارزیابی کیفی کروماتوگرام شامل تعیین موقعیت نقطه یا نوار است که با مقدار Rf = a/b مشخص می شود، جایی که a فاصله مرکز نقطه نمونه تا خط شروع، میلی متر است. b فاصله از جبهه حلال تا خط شروع، mm، یا مقدار Rx: Rx= a/c، که در آن c فاصله از مرکز نقطه ماده مرجع تا خط شروع، mm است.

تعیین مقدار جزء مورد نیاز در نمونه با مقایسه اندازه و شدت رنگ لکه آن با لکه‌های ماده مرجع اعمال شده بر روی کاغذ در محدوده غلظت مشخص شده در مستندات فنی نظارتی برای معرف آزمایش انجام می‌شود و تحت پردازش قرار می‌گیرد. شرایط آزمون ارزیابی به صورت بصری یا با استفاده از تجهیزات (به عنوان مثال، یک چگالی سنج، دستگاهی برای اسکن نقاط اجزا بر روی کاغذ)، یا با شستشوی لکه ها و تعیین فتومتریک بعدی چگالی نوری محلول ها انجام می شود. کروماتوگرام‌ها در شرایطی ذخیره می‌شوند که مانع از ظاهر شدن برداشت‌های متقابل کروماتوگرام‌ها می‌شود (مثلاً با پدهای کاغذ فیلتر). اگر ماهیت لکه ها اجازه دهد، یک لایه لاک سریع خشک شونده روی کروماتوگرام ها اعمال می شود. در صورت لزوم، طرح کلی کروماتوگرام را ترسیم کنید یا عکس بگیرید.

نمونه هایی از تجهیزات برای کروماتوگرافی کاغذی و روش های استفاده از آن محفظه کروماتوگرافی صعودی و نزولی 1. محفظه کروماتوگرافی صعودی و نزولی (شکل 1) رسم. 2. محفظه برای کروماتوگرافی افقی (شکل 2) (شکل 2) 1 محفظه; 2 شبکه میله های شیشه ای؛ 3 میله شیشه ای برای فشار دادن انتهای کروماتوگرام؛ 4 پوشش؛ 5 کروماتوگرام; 6 حلال

چرندیات. 3. محفظه برای کروماتوگرام دایره ای (دو ظرف پتری) (شکل 3) 1 فتیله کاغذی. 2.4 ظروف پتری؛ کروماتوگرام دایره سوم؛ 5 حلال لعنتی. 4. روشهای تنظیم کروماتوگرام برای کروماتوگرافی صعودی (شکل 4) 1 کروماتوگرام; 2 محفظه کروماتوگرافی؛ 3 حلال

چرندیات. 5. روش قرار دادن کروماتوگرام کاغذی در شیار 1 کروماتوگرام; 2 شروع؛ میله 3 شیشه ای؛ 4 چوب خم شده برای فشار دادن کروماتوگرام در شیار. 5 شیار

کروماتوگرام دو بعدی با جدا کردن لکه های کروماتوگرام یک بعدی با توسعه دهنده دیگر در جهت عمود بر ردیف اول لکه ها به دست می آید. در کروماتوگرام دایره ای، نقطه ای که در مرکز ورق قرار گرفته است در امتداد دایره های متحدالمرکز تار می شود. در کروماتوگرافی ستونی کاغذی، جداسازی روی دیسک های کاغذی که محکم در یک ستون استوانه ای قرار گرفته اند انجام می شود. برای به دست آوردن کروماتوگرام های الکتروفورتیک، یک ورق کاغذ با الکترولیت آغشته می شود، بین الکترودها ثابت می شود، مخلوط مورد تجزیه و تحلیل اعمال می شود، الکترودها به یک منبع جریان مستقیم متصل می شوند، و در همان زمان یک حلال متحرک به کاغذ در یک دستگاه اعمال می شود. جهت عمود بر جهت خطوط جریان الکتریکی.

در این روش جداسازی اجزا به دلیل توزیع نابرابر آنها بین دو فاز مایع و سرعت حرکت متفاوت مواد تحت تأثیر میدان الکتریکی اتفاق می‌افتد. کروماتوگرافی کاغذی برای جداسازی و تجزیه و تحلیل مواد معدنی و آلی در مواد طبیعی و صنعتی (به عنوان مثال، تعیین رزین در فرآورده های نفتی، عناصر خاکی کمیاب در سنگ ها و مواد معدنی) استفاده می شود.

روش های کروماتوگرافی در کنترل کیفیت مواد غذایی ضروری است. ارزش غذایی محصولات با تجزیه و تحلیل ترکیب اسید آمینه پروتئین ها، ترکیب ایزومری اسیدهای چرب و گلیسریدها در چربی ها، کربوهیدرات ها، اسیدهای آلی و ویتامین ها تعیین می شود. در سال های اخیر، بسیاری از این تجزیه و تحلیل ها با استفاده از کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا انجام شده است. برای ارزیابی ایمنی محصولات، افزودنی‌های غذایی (نگهدارنده‌ها، آنتی‌اکسیدان‌ها، شیرین‌کننده‌ها، رنگ‌ها و غیره) شناسایی می‌شوند، تازگی محصولات مشخص می‌شود، مراحل اولیه فساد و ماندگاری قابل قبول تعیین می‌شود.

در محصولات غذایی با روش های کروماتوگرافی می توان آلاینده هایی مانند آفت کش ها، نیتروزامین ها، مایکوتوکسین ها (آفلاتوکسین ها، اکراتوکسین A، زرالنون و غیره)، ترکیبات آروماتیک چند هسته ای، آمین های بیوژنیک، نیترات ها و غیره را شناسایی کرد. آلودگی محصولات غذایی نیز به دلیل نفوذ امکان پذیر است. مواد مضر از مواد بسته بندی، به ویژه وینیل کلرید، بنزن، نرم کننده ها، و غیره. استروئیدهای آنابولیک، هورمون ها و انواع دیگر داروها، که سوء استفاده از آنها برای دامپروری فشرده معمول است، در محصولات گوشتی تعیین می شود. حوزه جداگانه ای از کاربرد کروماتوگرافی گازی تجزیه و تحلیل ترکیب عطر محصولات غذایی است. هزاران مؤلفه فرار کشف شده است که تنها چند دوجین از آنها ماهیت بو را تعیین می کنند، بقیه به بو و طعم محصول فردیت آن را می دهند.

در سال های اخیر، حوزه جدیدی از تجزیه و تحلیل انتی انتخابی اجزای غذا پدید آمده است. با نسبت ایزومرهای نوری اسیدهای آمینه، هیدروکسی اسیدها و برخی ترکیبات دیگر، می توان به طور واضح تعیین کرد که آیا یک محصول خاص طبیعی است یا حاوی تقلید کننده ها و افزودنی های مصنوعی است. تجزیه و تحلیل انانتیومر نشان داد که پردازش مایکروویو محصولات غذایی، بر خلاف پردازش حرارتی شدید، منجر به راسمی شدن اسیدهای آمینه نمی شود. با این حال، تمام محصولات لبنی تحت فرآیندهای تخمیر حاوی مقدار زیادی D آلانین (غیر سمی) و D aspartic اسید، محصولات زائد باکتری های اسید لاکتیک هستند.

چربی های طبیعی توسط ایزومرهای سیس اسیدهای چرب غالب هستند. اخیراً کشف شده است که ایزومرهای ترانس باعث افزایش محتوای لیپوپروتئین‌های با چگالی کم و کاهش غلظت لیپوپروتئین‌های با چگالی بالا در خون می‌شوند که ممکن است در ایجاد آترواسکلروز نقش داشته باشد. توسعه تکنیکی برای جداسازی گاز کروماتوگرافی و تجزیه و تحلیل تمام ایزومرهای اسیدهای چرب، تولیدکنندگان را مجبور کرد که محتوای ایزومرهای ترانس اسیدهای غیراشباع در مارگارین را چندین بار کاهش دهند.

کروماتوگرافی گازی بسیاری از آمین های بیوژن فعال فیزیولوژیکی نامطلوب را در برخی از پنیرها نشان داد و این نوع پنیر ممنوع شد. در ژاپن، محصولات غذایی از L تریپتوفان به دست آمده از طریق مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی استفاده می کنند. و هنگامی که هزاران نفر مبتلا به بیماری ناشناخته قبلی تشخیص داده شدند و ده ها بیمار جان خود را از دست دادند، روش های کروماتوگرافی نشان داد که این عواقب غم انگیز ناشی از وجود آلاینده های سمی در تریپتوفان است (60 ناخالصی شناسایی شد). شراب ها، کنیاک ها و سایر محصولات حاوی الکل تحت آنالیز کروماتوگرافی گازی قرار می گیرند.

حالا بیایید دوباره به کره تقلبی برگردیم. چنین روغنی وجود دارد - "دهقان". شبیه کره شبیه کره است. بوی کره میده خوشمزه - لذیذ. برای شروع، تصمیم بر این شد که بررسی شود که حاوی چه تعداد تری گلیسیرید است. در روغن واقعی، تری گلیسیریدها اکثریت تمام لیپیدها را تشکیل می دهند. به طور متوسط - 98٪. برای بررسی از روش کروماتوگرافی لایه نازک استفاده می کنیم. ما از بشقاب های Sorbfil استفاده می کنیم. ساده ترین سیستم کروماتوگرافی بنزن است.

کروماتوگرافی پارتیشن. کروماتوگرافی کاغذی کروماتوگرافی رسوبی. مفهوم کروماتوگرافی osit (بدون اندازه). کروماتوگرافی ژل.

کروماتوگرافی پارتیشن.

یک روش کروماتوگرافی که در آن یک فاز ساکن به صورت شیمیایی به سطح یک تکیه گاه ثابت متصل می شود. فاز متحرک یک مایع است که به عنوان حلال یا گاز (کروماتوگرافی گازی) عمل می کند. جدایی به دلیل تفاوت در قطبیت مواد جدا شده رخ می دهد. در کروماتوگرافی پارتیشن، حامل به یکی از حلال ها ("حلال ثابت") آغشته می شود و حلال دیگر ("محرک") از ستون حامل عبور می کند. حلال ثابتی که اغلب مورد استفاده قرار می گیرد آب یا سایر مایعات قطبی (اسید سولفوریک، متیل الکل و غیره) است. به عنوان یک حلال متحرک - مایعات قطبی کمتری که با اولی در همه نسبت ها مخلوط نمی شوند. بخشی از مخلوط مواد مورد مطالعه که در یک حلال متحرک حل شده است، وارد ستون می شود و پس از جذب محلول توسط قسمت بالایی ستون، ستون با یک حلال متحرک تمیز شسته می شود. در طول فرآیند شستشو، توزیع مجدد مواد مخلوط بین دو فاز مایع غیرقابل امتزاج وجود دارد. از آنجایی که اجزای مختلف مخلوط دارای ضرایب توزیع متفاوتی هستند، سرعت حرکت تک تک اجزا متفاوت است. جزء مخلوطی که بیشترین ضریب توزیع را دارد بیشترین سرعت حرکت را خواهد داشت: C

C = ثابت شد

آن ها نسبت غلظت یک املاح در فاز متحرک به غلظت آن در فاز ساکن.

یکی از شرایط اصلی برای به دست آوردن یک جداسازی واضح از یک مخلوط توسط کروماتوگرافی پارتیشن، عدم وجود هرگونه تعامل بین اجزای مخلوط و حامل است. اگر این شرط رعایت شود، پس از شستن ستون، مخلوط به طور کامل جدا می شود. تعداد رسانه های مناسب برای کروماتوگرافی پارتیشن بسیار محدود است. حامل هایی مانند سیلیکاژل مخصوص تهیه شده، نشاسته خالص شده و سلولز دارای کیفیت کم و بیش رضایت بخشی هستند.

کروماتوگرافی کاغذی

یک نوار کاغذ صافی به طول 30-50 سانتی متر و عرض 1.5 سانتی متر برداشته می شود و یک قطره از مخلوط مواد مورد تجزیه و تحلیل به یکی از انتهای این نوار در فاصله ای از لبه ریخته می شود. سپس این انتهای کاغذ در یک حمام حاوی یک حلال آلی اشباع شده با آب فرو می‌رود. همانطور که حلال به آرامی در منافذ کاغذ حرکت می کند، توزیع مجدد مداوم مواد مخلوط بین دو فاز مایع رخ می دهد. اگر اجزای مختلف مخلوط دارای ضرایب توزیع متفاوتی باشند، سرعت حرکت تک تک اجزای مخلوط متفاوت خواهد بود. حرکت یک حلال متحرک در طول کاغذ می تواند به سمت پایین یا بالا باشد. پس از تکمیل کروماتوگرافی، نوار کاغذ خشک می شود و سپس با یک معرف که یک واکنش رنگی با ترکیبات مورد تجزیه و تحلیل می دهد توسعه می یابد. کروماتوگرام حاصل مجموعه ای از لکه های رنگی است که به ترتیب معین در امتداد یک نوار کاغذ قرار گرفته اند.

برنج. 22. الف - کروماتوگرام صعودی; ب - کروماتوگرام نزولی. 1 - ظرف برای کروماتوگرافی. 2 - مخزن با حلال; 3 - کاغذ کروماتوگرافی; 4 - نقاط شروع؛ 5 - اجزای جدا شده; 6 - جلوی حلال.

در کروماتوگرافی رو به پایین، حلال از یک مخزن حلال واقع در بالای ظرف به سمت پایین کاغذ حرکت می کند. به این ترتیب می توان اجزای جداگانه را شستشو داد. رایج ترین سیستم های حلال: CH3COOH-H2O (حجم 15:85)، 1-بوتانول - CH3COOH-H20 (4:1:5)، 2-پروپانول - NH3 (مجموع) - H2O (9:1:2)، 1 - بوتانول - 1.5 نیوتن. NH3 (1:1)، فنل - آب، و غیره. ترکیب فاز متحرک معمولاً به صورت تجربی یا بر اساس داده‌های ارائه شده در کتاب‌های مرجع یا تک‌نگارهای کروماتوگرافی کاغذی انتخاب می‌شود.

کروماتوگرافی رسوبی- یک روش کروماتوگرافی مبتنی بر توانایی مواد جدا شده برای تشکیل ترکیبات کم محلول با محصولات انحلال پذیری متفاوت. فاز ثابت یک حامل بی اثر است که با لایه ای از رسوب دهنده پوشانده شده است. مواد جدا شده در فاز متحرک با رسوب دهنده برهم کنش می کنند و موادی با محلول ضعیف تشکیل می دهند - رسوب. با عبور بیشتر حلال، به نوبه خود موارد زیر رخ می دهد: انحلال این رسوبات، انتقال ماده از طریق لایه فاز ساکن، بارندگی مجدد و غیره. در این حالت، سرعت حرکت رسوب در فاز ساکن. متناسب با محصول حلالیت آن (SP) است. کروماتوگرام در این مورد توزیع بارش بر روی لایه حامل خواهد بود. به عنوان مثال جداسازی یون های هالید بر روی یک حامل (سیلیکاژل، سلولز و غیره) آغشته به نمک نقره است. برای جداسازی رسوبات می توان از حلالیت نابرابر آنها در حلال های مختلف یا محلول هایی با قدرت یونی متفاوت استفاده کرد. در دو نسخه ستونی و مسطح پیاده سازی شده است.

فیلتراسیون ژل یا کروماتوگرافی حذف اندازه(الک، نفوذ ژل، کروماتوگرافی ژل فیلتراسیون) - نوعی کروماتوگرافی که در طی آن مولکول های مواد به دلیل توانایی متفاوت آنها برای نفوذ در منافذ فاز ساکن بر اساس اندازه جدا می شوند. در این حالت، بزرگترین مولکول ها (وزن مولکولی بالاتر) اولین کسانی هستند که ستون را ترک می کنند و می توانند به حداقل تعداد منافذ فاز ساکن نفوذ کنند. آخرین موادی که ظاهر می شوند موادی با اندازه های مولکولی کوچک هستند که آزادانه به داخل منافذ نفوذ می کنند. برخلاف کروماتوگرافی جذبی، در طی فیلتراسیون ژل، فاز ساکن از نظر شیمیایی بی اثر می ماند و با مواد جدا شده برهمکنش نمی کند. یک محلول نمونه به ستون اضافه می شود که حجم آن برای کیفیت کروماتوگرافی محدود است. برای جداسازی های تحلیلی نباید از 0.1٪ CV (حجم کل ستون) تجاوز کند و برای خالص سازی مقدماتی نباید از 8-10٪ CV تجاوز کند. ستون با پودری بسته بندی شده است که ذرات یا دانه های آن دارای منافذ با قطر معین هستند. مواد با مولکولی بالا که وارد منافذ نمی شوند از بین گرانول ها عبور می کنند، بنابراین حجم نگهداری آنها برابر با حجم ستون منهای حجم فاز ساکن (به اصطلاح حجم آزاد) است. آنها ابتدا شستشو می دهند. مولکول های متوسط در منافذ جاذب جای می گیرند، اما نه به طور کامل. بنابراین حجم نگهداری آنها کمی بیشتر از حجم آزاد است. آنها دوم شستشو می دهند. کوچکترین مولکول ها آزادانه همراه با مولکول های حلال وارد منافذ می شوند. بنابراین، حجم نگهداری آنها در ستون بسیار بیشتر از حجم آزاد است و به حجم کل ستون (یعنی 100٪ CV) نزدیک می شود. آنها آخرین کسانی هستند که شستشو می دهند.

تجزیه و تحلیل شیمیایی کیفی. طبقه بندی روش های تجزیه و تحلیل کیفی (جزئی و سیستماتیک، کلان، نیمه میکرو، میکرو، فوق میکروآنالیز). واکنش های تحلیلی و معرف های مورد استفاده در تجزیه و تحلیل کیفی (اختصاصی، انتخابی، گروهی). استفاده از تحلیل کیفی در داروسازی

تحلیل کیفی- شناسایی (تشخیص) اجزای مواد مورد تجزیه و تحلیل و ارزیابی تقریبی مقدار محتوای آنها در مواد و مواد. اجزاء می توانند اتم ها و یون ها، ایزوتوپ های عناصر و تک هسته ها، مولکول ها، گروه های عاملی و رادیکال ها، فازها و غیره باشند.

طبقه بندی روش هاروش تجزیه و تحلیل بسته به محتوای مورد انتظار ماده و حد تشخیص واکنش مورد استفاده انتخاب می شود. در حال حاضر هنگام مطالعه آنالیز شیمیایی کیفی در آزمایشگاه های آموزشی از نیمه میکروآنالیز استفاده می شود.