ए क्रोमैटोग्राफी एक पृथक्करण तकनीक है जिसमें पदार्थों को दो चरणों के लिए उनकी आत्मीयता के अनुसार अलग किया जाता है विधि में: एक निश्चित चरण, जिसे स्थिर कहा जाता है, और दूसरा गतिशील चरण, जो एक विशिष्ट बिंदु तक प्रवाहित होता है प्रणाली। इस तरह की व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली तकनीक पहचान और अलगाव की भी अनुमति देती है पदार्थों उपस्थित है मिश्रण.
यह तकनीक मूलतः दो प्रकार की होती है: एक पतली परत में और एक स्तंभ में। कॉलम क्रोमैटोग्राफी के भीतर अधिक आधुनिक तकनीकें हैं, जैसे उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी (क्ले) और गैस क्रोमैटोग्राफी। दोनों का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है पृथक्करण के तरीके और रासायनिक उद्योग में घटक की पहचान।
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क्रोमैटोग्राफी पर सारांश
क्रोमैटोग्राफी मिश्रण को अलग करने की एक भौतिक विधि है जिसमें घटकों को एक निश्चित चरण और दूसरे मोबाइल चरण में व्यवस्थित किया जाता है, जो एक विशिष्ट बिंदु पर निर्देशित होता है।
क्रोमैटोग्राफी के निश्चित चरण को स्थिर चरण कहा जाता है।
क्रोमैटोग्राफी, घटकों को अलग करने के अलावा, मिश्रण के घटकों को अलग करने और पहचानने की अनुमति देती है।
अलगाव होने के लिए, मोबाइल चरण को स्थिर चरण के संपर्क में आना चाहिए। इस प्रकार, प्रत्येक चरण के साथ घटकों को उनकी समानता के अनुसार अलग किया जाता है।
मूल रूप से, क्रोमैटोग्राफी दो प्रकार की होती है: पतली परत और स्तंभ।
कॉलम क्रोमैटोग्राफी में तरल या गैसीय मोबाइल चरण हो सकता है।
क्रोमैटोग्राफी किसके लिए प्रयोग की जाती है?
क्रोमैटोग्राफी एक है मिश्रण को अलग करने की भौतिक विधि जिसमें अलग किए जाने वाले घटकों को दो अलग-अलग चरणों में वितरित किया जाता है, जिनमें से एक को स्थिर (स्थिर) कहा जाता है और दूसरे को मोबाइल कहा जाता है, जो एक निर्धारित दिशा में आगे बढ़ेगा। पहले से मिश्रित पदार्थ, अलगाव को प्रदर्शित करते हुए, इन चरणों के माध्यम से वितरित किए जाएंगे।
यह तकनीक यह न केवल मिश्रण के घटकों को अलग करने की अनुमति देता है, बल्कि अलग करने की भी अनुमति देता है और, कई बार, मिश्रण से संबंधित घटकों की पहचान करें। कभी-कभी, क्रोमैटोग्राफी द्वारा किया गया पृथक्करण किसी अन्य विधि से करना संभव नहीं होता है और इसलिए, इसे कई शाखाओं में व्यापक उपयोग की तकनीक के रूप में दिखाया जाता है। विज्ञान.
क्रोमैटोग्राफी कैसे होती है?
यद्यपि क्रोमैटोग्राफ़ी कई प्रकार की होती है, प्रत्येक क्रोमैटोग्राफ़िक तकनीक एक जैसी होती है चयनात्मक प्रतिधारण के सिद्धांत पर आधारित. इस मामले में, मिश्रण को स्थिर चरण पर लागू किया जाता है और, बाद में, मोबाइल चरण को रखा जाता है। संपर्क में होने पर, मोबाइल चरण घटकों को खींचता है और, मिश्रण में पदार्थों की स्थिर चरण के साथ अलग-अलग समानता के कारण, एक पृथक्करण प्राप्त होता है। अर्थात्, मिश्रण के वे घटक जिनका गतिशील चरण के साथ अधिक संबंध है, उन्हें इसके द्वारा ले जाया जाएगा अधिक गतिशीलता के साथ, जबकि मोबाइल चरण के लिए कम आत्मीयता वाले लोगों में कम होगी गतिशीलता।
उपरोक्त छवि में, मोबाइल चरण एक तरल विलायक से बना है, जो एक भूमिका में केशिका द्वारा बढ़ता है, जो स्थिर चरण की भूमिका निभाता है। विलायक के साथ परस्पर क्रिया के बाद नमूना अलग हो जाता है। जितना अधिक घटक पारगमन करेगा, मोबाइल चरण के साथ उसकी अंतःक्रिया उतनी ही अधिक होगी।
स्थिर चरण में ठोस या जेल में स्थिर ठोस या तरल शामिल हो सकता है, कॉलम पैकिंग या फिल्म, ग्लास या में वितरण की अनुमति देना ब्लेड। गतिशील चरण में एक तरल पदार्थ होता है, जो तरल या गैसीय हो सकता है।
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क्रोमैटोग्राफी के प्रकार
मूल रूप से, क्रोमैटोग्राफी दो प्रकार की होती है: पतली परत क्रोमैटोग्राफी (टीएलसी) और कॉलम क्रोमैटोग्राफी। दोनों का अधिक विवरण नीचे सूचीबद्ध किया जाएगा।
पतली परत क्रोमैटोग्राफी
इसे प्लेनर क्रोमैटोग्राफी भी कहा जाता है, इस मोड में, स्थिर चरण एक सपाट सतह पर अवशोषित हो जाता है।. इसके फायदों में कम लागत, अलग करने में तेजी, साथ ही दोहराव, निष्पादन और समझने में आसानी शामिल है।
सामान्य तौर पर, स्थिर चरण में एक ध्रुवीय अधिशोषक (जैसे सिलिका, एल्यूमिना, सेल्युलोज और पॉलियामाइड) होता है, जो एक प्लेट (अक्सर कांच) की सतह से चिपक जाता है। हालाँकि, पहले से ही तैयार प्लेटों का व्यावसायीकरण हो रहा है, जिसमें अधिशोषक सामग्री अन्य सामग्रियों से जुड़ी होती है, जैसे कि अल्युमीनियम, जिसके परिणामस्वरूप विभिन्न मोटाई के साथ अधिक समान सामग्री प्राप्त होती है, जिससे अधिक संतोषजनक पृथक्करण सुनिश्चित होता है।
चूंकि स्थिर चरण प्रकृति में ध्रुवीय है, इसलिए यह दिलचस्प है कि मोबाइल चरण में एक विरोधी चरित्र होता है, यानी, गैर-ध्रुवीय या बहुत कम ध्रुवीय। हालाँकि, मोबाइल चरण का चयन बहुत सरल नहीं है, इसके लिए पिछले विश्लेषणों में घटकों का अच्छा पृथक्करण आवश्यक है।
नीचे, हमारे पास एक पतली परत क्रोमैटोग्राफी का परिणाम है. बोर्ड भर में अलग-अलग घटकों पर ध्यान दें। जिसने छोटे रास्ते पर यात्रा की, उसका स्थिर चरण के साथ अधिक जुड़ाव है।
कॉलम क्रोमैटोग्राफी
उस मामले में, स्थिर चरण को एक बेलनाकार ट्यूब में रखा जाता है. ट्यूब का व्यास पृथक्करण में अपनाई जाने वाली तकनीकी कठोरता पर निर्भर करेगा। गतिशील चरण, जिसे एलुएंट भी कहा जाता है, स्थिर चरण से गुजरता है और तरल या गैसीय अवस्था में हो सकता है। कॉलम छोड़ते समय, एलुएंट को एलुएट कहा जाता है।
इस तकनीक में नमूना को कॉलम के शीर्ष पर लगाया जाता है. मोबाइल चरण को दो तरीकों से रखा जा सकता है: स्थिर चरण के साथ एक पेस्ट बनाना, जिसे के रूप में जाना जाता है गीला कॉलम भरना, या सीधे नमूने पर लगाना, जिसे गीला कॉलम भरना कहा जाता है। सूखा रास्ता. कॉलम के निचले भाग तक पहुंचने वाला पहला घटक (जो पहले एल्यूट करता है) वह है जो मोबाइल चरण के लिए सबसे अधिक आकर्षण रखता है।
तरल एलुएंट के साथ कॉलम क्रोमैटोग्राफी के भीतर, वहाँ तथाकथित उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी है (क्ले, या एचपीएलसी, जो अंग्रेजी से आता है उच्च उत्पादन द्रव्य वर्णलेखन). क्ले में, उच्च के अलावा, धातु के स्तंभों का उपयोग किया जाता है दबाव मोबाइल चरण के बारे में और तापमान परिवेश के तापमान से थोड़ा ऊपर। हाल ही में, क्ले के उपकरण को मास स्पेक्ट्रोमीटर के साथ जोड़ा गया है। ऐसे स्पेक्ट्रोमीटर में क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण की विश्वसनीयता बढ़ाने का कार्य होता है, क्योंकि वे अलग किए गए पदार्थों की मात्रा निर्धारित करने के अलावा, उनकी पहचान की पुष्टि करने की अनुमति देते हैं।
मास स्पेक्ट्रोमीटर के उपयोग के बिना क्रोमैटोग्राफी द्वारा पदार्थों की पहचान करना अधिक कठिन था, जैसा कि किया गया था मूल रूप से अवधारण समय पर विचार करते हुए, कुछ ऐसा जो किसी यौगिक के लिए विशिष्ट नहीं है (अन्य यौगिकों का भी यही समय हो सकता है)। अवधारण)।
नीचे क्ले उपकरण देखें। उपरोक्त बोतलें मोबाइल चरण से बनी हैं। नीचे के स्तरों पर उच्च दबाव पंप और स्थिर चरण स्तंभ हैं। अंत में एक डिटेक्टर है.
गैस क्रोमैटोग्राफी (जीसी) में, ए गैस निष्क्रिय खींचें, के तौर पर नोबल गैस या नाइट्रोजन, मोबाइल चरण के रूप में। स्थिर चरण ठोस या गैर-वाष्पशील तरल हो सकता है। अलग किए जाने वाले घटकों में वाष्पशील गैसें या तरल पदार्थ होते हैं।
स्तंभ एक केशिका है, जिसका व्यास 1 मिलीमीटर से कम है, लेकिन इसकी लंबाई 25 से 30 मीटर तक है। ए तकनीक एक ही नमूने से दर्जनों पदार्थों को अलग करने की अनुमति देती है. क्ले की तरह, मास स्पेक्ट्रोमीटर को जीसी डिवाइस से जोड़ा जाना भी आम बात है।
नीचे गैस क्रोमैटोग्राफी उपकरण का त्रि-आयामी प्रतिनिधित्व है। वाहक गैस सिलेंडर में होती है, जबकि नमूना सिरिंज के माध्यम से इंजेक्ट किया जाता है। कुंडलित हरी ट्यूब में स्तंभ होता है, जो एक डिटेक्टर से जुड़ा होता है।
क्रोमैटोग्राफी पर हल किए गए अभ्यास
प्रश्न 1
(उर्ज 2018) क्रोमैटोग्राफी कार्बनिक पदार्थों को उनके अणुओं की ध्रुवता के माध्यम से अलग करने की एक तकनीक है। मान लें कि इस तकनीक द्वारा एक प्राकृतिक डाई का विश्लेषण किया गया था और इसकी संरचना में निम्नलिखित पदार्थ हैं:
क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण के बाद, डाई अणुओं को दो चरणों में विभाजित किया गया: पहले में, ध्रुवीय समूहों वाले अणुओं की पहचान की गई; दूसरे में, गैरध्रुवीय अणु।
दूसरे चरण में मौजूद पदार्थ को निम्न द्वारा दर्शाया गया है:
(वहाँ
(बी)द्वितीय
(सी) III
(डी) चतुर्थ
उत्तर: अक्षर A.
एक गैर-ध्रुवीय अणु वह होता है जिसकी संख्या सबसे कम होती है परमाणुओं या अत्यधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणुओं वाले समूह। इस मामले में, जो अणु इस मानदंड को सबसे अच्छी तरह से पूरा करता है वह अणु I है।
प्रश्न 2
(एनेम 2017) पेपर क्रोमैटोग्राफी एक पृथक्करण विधि है जो दो अमिश्रणीय चरणों के बीच मिश्रण के घटकों के अंतर प्रवास पर आधारित है। नमूना घटकों को स्थिर चरण और कागज पर चलने वाले मोबाइल चरण के बीच अलग किया जाता है। स्थिर चरण में वस्तुतः शुद्ध सेलूलोज़ होता है, जो 22% तक पानी को अवशोषित कर सकता है। यह अवशोषित पानी है जो तरल स्थिर चरण के रूप में काम करता है और जो मोबाइल चरण, तरल (तरल-तरल विभाजन) के साथ भी संपर्क करता है। स्थिर चरण के साथ मजबूत अंतर-आणविक अंतःक्रिया बनाने में सक्षम घटक अधिक धीरे-धीरे स्थानांतरित होते हैं।
5% (V/V) एसीटोन के साथ हेक्सेन के मिश्रण का उपयोग मिर्च से प्राप्त पौधे के अर्क के घटकों को अलग करने में एक मोबाइल चरण के रूप में किया गया था। मान लें कि इस अर्क में प्रस्तुत पदार्थ शामिल हैं।
रिबेरो, एन. एम।; नुनेस, सी. आर। पेपर क्रोमैटोग्राफी द्वारा काली मिर्च के रंगद्रव्य का विश्लेषण। स्कूल में नई रसायन शास्त्र, एन. 29, अगस्त 2008 (अनुकूलित)।
मिश्रण में वह पदार्थ जो सबसे धीमी गति से विस्थापित होता है वह है (a)
ए) लाइकोपीन।
बी) α-कैरोटीन।
सी) γ-कैरोटीन।
डी) कैप्सोरुबिन।
ई) α-क्रिप्टोक्सैन्थिन।
उत्तर: अक्षर डी.
जिस अणु का सेलूलोज़ (स्थिर चरण और ध्रुवीय चरित्र, क्योंकि इसमें 22% पानी है) के साथ अधिक संपर्क होता है, वह अधिक धीरे-धीरे स्थानांतरित होगा। इस प्रकार, अणुओं में, सबसे बड़ा ध्रुवीय गुण वाला कैप्सोरुबिन है, क्योंकि इसमें अधिक संख्या में परमाणु या परमाणुओं के समूह होते हैं वैद्युतीयऋणात्मकता.
स्टेफ़ानो अरुजो नोवाइस द्वारा
रसायन विज्ञान शिक्षक