سفارش تبلیغ
صبا ویژن
کروماتوگرافی گاز ـ مایع Gas -Liquid Choromotography

اطلاعات اولیه

روشی از کروماتوگرافی گازی ، کروماتوگرافی گاز ـ مایع است که ستون آن با یک جامد متخلخل که لایه نازکی از یک مایع غیر فرار بر روی آن پوشیده شده و به عنوان فاز ساکن عمل می‌کند، پر می‌شود. در اینجا جداسازی مواد ، به علت اختلاف‌های موجود در رفتار انحلالی اجزا است. اجزای مخلوط بین فاز گازی و فاز ساکن مایع ، بر حسب ضریب تقسیم خودشان ، توزیع می‌شوند. جامد ، تنها به عنوان تکیه ‌گاهی برای فاز ساکن مایع عمل می‌کند و فاز ساکن را قادر می‌سازد تا سطح بزرگی از خود را در معرض گاز قرار می‌دهد.

سیر تحولی رشد

گرچه امروزه کروماتوگرافی گاز ـ مایع روش مهم‌تری است و از اوایل 1941 به وسیله مارتین و سینج پیش‌بینی شده بود. در سال 1952 مارتین و جیمز اولین گزارش کروماتوگرافی گاز ـ مایع را منتشر کردند. بیشتر کارهایی که تا حال در مورد کروماتوگرافی گازی انجام گرفته‌اند عمدتا از زمان انتشار مقاله مارتین و جیمز شروع شده‌اند.

گولای در 1957 نشان داد که کارایی ستون‌های پر معمولی در کروماتوگرافی گاز ـ مایع خیلی پایین‌تر از بهترین کارایی نظری خودشان است، و بنابراین به سوی استفاده از لوله‌های مویینه پوشیده شده هدایت شد. او مشاهده کرد وقتی از لوله‌های مویینه استفاده می‌شود کارایی روش و سرعت عمل کروماتوگرافی خیلی زیاد می‌شود، به طوری که امروزه ستون‌های مویینه در تجزیه مشکل و سریع کاربرد وسیعی دارند.

خصوصیات فاز مایع

خصوصیات فاز مایع عبارتند از:


  • فراریت پایین نقطه جوش باید حداقل 100 بیشتر از ماکزیمم دمای ستون باشد.
  • پایداری حرارتی
  • از لحاظ شیمیایی بی‌اثر باشد.
  • خصوصیات حلال را داشته باشد.

ستون کروماتوگرافی گاز ـ مایع

برای جداسازی مواد مؤثر ، پر کردن صحیح ستون بحرانی است. برای اطمینان از پر شدن یکنواخت باید احتیاط زیاد به عمل آورد. روش زیر را می‌توان بکار برد، در حالی که ستون به آرامی به کف اتاق یا میزی زده می‌شود ماده پر کننده به آرامی توسط قیفی به داخل آن ریخته می‌شود تا اینکه ، بدون در نظر گرفتن زمان پر کردن ، دیگر محلی برای قرار دادن ماده بیشتر باقی نماند. این عمل ممکن است وقت زیادی بگیرد ولی احتیاط در این مرحله نتایج خوبی را به بار می‌آورد که آن زا جبران می‌کند.

بهتر است که ماده از داخل بشر کوچکی به ستون منتقل و در ابتدا و در نهایت توزین شود. زیرا بدین وسیله تراکم ستون ، مخصوصا ستون‌های فلزی ، به طور مفیدی آزمایش می‌شود. بهتر است ستون‌های فلزی را در حالی که مستقیم هستند پر کرده و سپس به صورت فنر مارپیچ در آورند. در برخی موارد در نقش ساختن ستون توصیه شده ، ولی این عمل باعث جدا شدن ذرات با اندازه‌های مختلف می‌شود مگر اینکه ذرات با اندازه‌های خیلی نزدیک بهم بکار رفته باشند.

کاربردهای کروماتوگرافی گاز ـ مایع

کروماتوگرافی گازی ـ مایع ، بیشنر در جداسازی مواد مخلوط‌های فرار آلی مانند هیدروکربن‌ها ، استرها ، الکل‌ها ، روغن‌های اسانسی و خیلی چیزهای دیگر به کار می‌رود. به علاوه بسیاری از ترکیبات غیر فرار یا دیرگداز را بعد از تشکیل مشتقات فرار می‌توان مورد عمل کروماتوگرافی قرار داد. به عنوان مثال ، اسیدهای سولفوریک در اثر کلردار کردن یا اسیدی شدن به ترکیبات فرار تبدیل می‌شود.

آلدئیدهای چرب با زنجیرهای طولانی در نتیجه تبدیل به دی متیل استال‌ها ، اسیدهای کربوکسیدایک در نتیجه استر شدن با دی آزومتان ، قندها به وسیله متیل‌دار کردن ، آمینواسیدها در اثر تبدیل به N ـ تری متیل سیلیل ، ترکیبات فراری می‌دهند. کروماتوگرافی گاز ـ مایع همچنین می‌‌تواند برای اندازه‌گیری‌های فیزیکی و شیمیای مانند تعیین ضرایب فعالیت ، اختلاط و سایر کمیت‌های ترمودینامیکی و نیز مطالعات کاتالیزورهای همگن و ناهمگن به کار رود
اولین دیدگاه را شما بگذارید

  

اطلاعات اولیه

سال‌های متمادی است که کروماتوگرافی گاز ـ جامد به عنوان یک روش مکمل کروماتوگرافی گاز - مایع تایید شده است. و دلیل اصلی آن امکان استفاده از روش شستشو به طور موفقیت آمیز ، در بعضی مواقع بعد از تغییراتی در سطوح جاذب‌ها است.

سیر تحولی رشد

کاربرد عملی کروماتوگرافی گاز ـ جامد از نظر تاریخی بیشتر از کاربرد کروماتوگرافی گاز ـ مایع است که عمدتا به خاطر کوشش‌های دانشمندانی مانند ترنر ، کلای سون ، فیلیپس و کرمر در دهه 1952 ـ 1942 بوده است. ولی روش‌های بکار رفته بیشتر روش‌های تجزیه جبهه‌ای و تجزیه به روش جایگزینی بودند که موارد استعمال آنها نسبت به روش تجزیه با شستشو محدودتر بود.

در نتیجه وقتی مارتین و جیمز کارایی کروماتوگرافی گاز ـ مایع را با استفاده از روش شستشو نشان دادند. این روش با جذبه خیلی بیشتری نسبت به کروماتوگرافی گاز ـ جامد مطرح شد. با وجود این دانشمندانی مانند ری از کربن فعال برای جداسازی مواد گازهای دائم و هیدروکربن‌های زود جوش استفاده کردند. جاناک اکسید نیتریک ، اکسید نیترو ، مونو اکسید کربن و کریپتون را بر روی ذغال چوب و هیدروکربن‌های زود جوش را بر روی سیلیکاژل یا آلومین یا هر دو کار کردند.

جامدات فعال

در روش شستشوی با کروماتوگرافی گاز ـ مایع تنها اختلافات موجود ماهیت فاز ساکن مواد پر شده در ستون و طول ستون مورد نیاز است. جامدات فعالی که در کروماتوگرافی گاز ـ جامد بکار می‌رود شامل کربن ، آلومین ، سیلیکاژل ، الک‌های مولکولی و بسپارهای مخلخل هستند.

مزایا و معایت در مقایسه با کروماتوگرافی گاز ـ مایع

جامدات معمولا از نظر گرمایی پایدارتر از مایعات هستند و فشارهای بخار پایین‌تری دارند، از این رو ستون‌های پر شده از جامدات فعال در معرض جاری شدن در دماهای بالا قرار نمی‌گیرند. جاری شدن ، علاوه بر اینکه در حجم‌های باز داری تغییر ایجاد می‌کند، سیستم آشکارسازی را مختل می‌سازد، کار با بعضی از جامدات فعال به مدت طولانی در دماهای بالا ممکن است منجر به تغییراتی در خواص سطحی آنها شود که احتمالا به علت از بین رفتن مواد شیمیایی جذب شده ، یا گداختن (کاهش مساحت سطح در دماهای زیر نقطه ذوب) است.

ولی چنین تغییراتی در دماهایی که در کروماتوگرافی بکار می‌روند غیر معمول بوده یا به وسیله عمل مقدماتی مناسبی قابل جلوگیری هستند. یک ستون پر شده از یک جامد فعال ممکن است، زمان‌های بازداری خیلی بزرگتری نسبت به زمان‌های بازداری حاصل در یک ستون با حجم برابر در کروماتوگرافی گاز ـ مایع تولید کند. از این رو اجسام فرار‌تر را می‌توان به راحتی جدا کرد. حد جرم مولکولی در کروماتوگرافی گاز ـ جامد در واقع در حدود 150 است ( این نیز می‌تواند یک عیب به شمار آید ).

آشکارترین عیب جاذب‌های جامد این است که در غلظت‌های پایین‌تر از جسم جذب شونده غالبا همدماهای به شدت انحنادار ، از نوع همدمای لانگموپر ، تولید می‌کنند. این منحنی‌ها منجر به دنباله‌دار شدن و در نتیجه از بین رفتن کارایی در تجزیه به روش شستشو می‌شوند. بسیاری از جامدات فعال کاتالیزورهای موثری هستند، در صورتی که فعالیت کاتالیزوری در کروماتوگرافی گاز ـ مایع نادر است.

جدا سازی

جدا سازی در دماهای بالاتر از نقطه جوش نمونه انجام می‌گیرد. بطوری که بسیاری از جداسازی‌های انجام شده بوسیله کروماتوگرافی گاز ـ جامد روی مواد زود جوش صورت می‌گیرد.


نظر()

  

ریشه لغوی

کروماتوگرافی (chromatoghraphy) ، در زبان یونانی chroma یعنی رنگ و grophein یعنی نوشتن است.

اطلاعات اولیه

پر کاربردترین شیوه جداسازی مواد تجزیه‌ای کروماتوگرافی است که در تمام شاخه‌های علوم کاربردهایی دارد. کرماتوگرافی گروه گوناگون و مهمی از روش‌های جداسازی مواد را شامل می‌شود و امکان می‌دهد تا اجزای سازنده نزدیک به هم مخلوط‌های کمپلکس را جدا ، منزوی و شناسایی کند بسیاری از این جداسازی‌ها به روش‌های دیگر ناممکن است.

سیر تحولی رشد

توصیف کروماتوگرافی

کروماتوگرافی را به دلیل اینکه در برگیرنده سیستمها و تکنیکهای مختلفی است نمی‌توان به طور مشخص تعریف کرد. اغلب جداسازی‌ها بر مبنای کروماتوگرافی بر روی مخلوطهایی از مواد بی‌رنگ از جمله گازها صورت می‌گیرد. کروماتوگرافی متکی بر حرکت نسبی دو فاز است ولی در کروماتوگرافی یکی از فازها بدون حرکت است و فاز ساکن نامیده می‌شود و دیگری را فاز متحرک می‌نامند. اجزای یک مخلوط به وسیله جریانی از یک فاز متحرک از داخل فاز ساکن عبور داده می‌شود. جداسازی‌ها بر اساس اختلاف در سرعت مهاجرت اجزای مختلف نمونه استوارند.

روش‌های کروماتوگرافی

روش‌های کروماتوگرافی را می‌توان ابتدا بر حسب ماهیت فاز متحرک و سپس بر حسب ماهیت فاز ساکن طبقه‌بندی کرد. فاز متحرک ممکن است گاز یا مایع و فاز ساکن ممکن است جامد یا مایع باشد. بدین ترتیب فرآیند کروماتوگرافی به چهار بخش اصلی تقسیم می شود. اگر فاز ساکن جامد باشد کروماتوگرافی را کروماتوگرافی جذب سطحی و اگر فاز ساکن ، مایع باشد کروماتوگرافی را تقسیمی می‌نامند.

انواع کروماتوگرافی

هر یک از چهار نوع اصلی کروماتوگرافی انواع مختلف دارد:


مزیت روشهای کروماتوگرافی

  • با روشهای کروماتوگرافی می‌توان جداسازی‌هایی را که به روش‌های دیگر خیلی مشکل می‌باشند انجام داد. زیرا اختلافات جزئی موجود در رفتار جزئی اجسام در جریان عبور آنها از یک سیستم کروماتوگرافی چندین برابر می‌شود‌. هر قدر این اختلاف بیشتر شود قدرت جداسازی مواد بیشتر و برای انجام جداسازی مواد نیاز کمتری به وجود اختلافات دیگر خواهد بود.

  • مزیت کروماتوگرافی نسبت به ستون تقطیر این است که نسبتا آسان می‌توان به آن دست یافت با وجود اینکه ممکن است چندین روز طول بکشد تا یک ستون تقطیر به حداکثر بازده خود برسد ولی یک جداسازی مواد کروماتوگرافی می‌تواند در عرض چند دقیقه یا چند ساعت انجام گیرد.

  • یکی از مزایای برجسته روش‌های کروماتوگرافی این است که آنها آرام هستند. به این معنی که احتمال تجزیه مواد جداشونده به وسیله این روش‌ها در مقایسه با سایر روش‌ها کمتر است.

  • مزیت دیگر روش‌های کروماتوگرافی در این است که تنها مقدار بسیار کمی از مخلوط برای تجزیه لازم است به این دلیل روش‌های تجزیه‌ای مربوط به جداسازی مواد کروماتوگرافی می‌توانند در مقیاس میکرو و نیمه میکرو انجام گیرند.

  • روش‌های کروماتوگرافی ساده سریع و وسایل مورد لزوم آنها ارزان هستند. مخلوط‌های پیچیده را می‌توان نسبتا به آسانی به وسیله این روش‌ها به دست آورد.

مواد نوع کروماتوگرافی
مواد شیمیایی مشابه کروماتوگرافی تقسیمی
مواد شیمیایی غیر مشابه کروماتوگرافی جذب سطحی
گازها و اجسام فرار کروماتوگرافی گازی
مواد یونی و معدنی

کروماتوگرافی تبادل یونی در ستون
کروماتوگرافی کاغذی یا لایه نازک
الکترفورز ناحیه‌ای
مواد یونی و غیر یونی کروماتوگرافی تبادل یون یا ژلی
مواد زیستی و ترکیباتی با جرم مولکولی نسبی بالا کروماتوگرافی ژلی الکتروفورز


انتخاب بهترین روش کروماتوگرافی

انتخاب نوع روش کروماتوگرافی بجز در موارد واضح (مانند کروماتوگرافی گازی در جداسازی مواد گازها) عموما تجربی است. زیرا هنوز هیچ راهی جهت پیش بینی بهترین روش برای جداسازی مواد اجسام مگر در چند مورد ساده وجود ندارد. در ابتدا روش‌های ساده‌تر مانند کروماتوگرافی کاغذی و لایه نازک امتحان می‌شوند. زیرا این روش‌ها در صورتی که مستقیما قادر به جداسازی مواد نباشند نوع سیستم کروماتوگرافی را که جداسازی مواد بوسیله آن باید صورت بگیرد، مشخص می‌کنند آنگاه در صورت لزوم از روش‌های پیچیده‌تر استفاده می‌شود. از فهرست زیر می‌توان به عنوان یک راهنمای تقریبی استفاده کرد‌.

در جداسازی‌های مشکل وقتی که روش‌های ساده فاقد کارایی لازم هستند روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HELC) می تواند جوابگو باشد
نظر()

  


طراحی پوسته توسط تیم پارسی بلاگ