ა ქრომატოგრაფია არის გამოყოფის ტექნიკა, რომელშიც ნივთიერებები გამოიყოფა მათი აფინურობის მიხედვით არსებული ორი ფაზის მიმართ მეთოდში: ფიქსირებული ფაზა, რომელსაც ეწოდება სტაციონარული და სხვა მოძრავი ფაზა, რომელიც მიედინება კონკრეტულ წერტილში. სისტემა. ასეთი ფართოდ გამოყენებული ტექნიკა ასევე იძლევა იდენტიფიკაციისა და იზოლაციის საშუალებას ნივთიერებები იმყოფება ნარევი.
ძირითადად ამ ტექნიკის ორი ტიპი არსებობს: თხელი ფენით და სვეტით. სვეტის ქრომატოგრაფიაში არის უფრო თანამედროვე ტექნიკა, როგორიცაა მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია (Clae) და გაზის ქრომატოგრაფია. ორივე ფართოდ იქნა გამოყენებული გამოყოფის მეთოდები და კომპონენტების იდენტიფიკაცია ქიმიურ მრეწველობაში.
წაიკითხეთ ასევე: სკრინინგი, ვენტილაცია და მაგნიტიზაცია - ტექნიკა ჰეტეროგენული ნარევების გამოყოფისთვის
ამ სტატიის თემები
- 1 - რეზიუმე ქრომატოგრაფიაზე
- 2 - რისთვის გამოიყენება ქრომატოგრაფია?
- 3 - როგორ ხდება ქრომატოგრაფია?
-
4 - ქრომატოგრაფიის სახეები
- თხელი ფენის ქრომატოგრაფია
- სვეტის ქრომატოგრაფია
- 5 - ამოხსნილი სავარჯიშოები ქრომატოგრაფიაზე
რეზიუმე ქრომატოგრაფიაზე
ქრომატოგრაფია არის ნარევების გამოყოფის ფიზიკური მეთოდი, რომელშიც კომპონენტები განლაგებულია ფიქსირებულ ფაზაში და სხვა მოძრავ ფაზაში, რომელიც მიმართულია კონკრეტულ წერტილში.
ქრომატოგრაფიის ფიქსირებულ ფაზას სტაციონარული ფაზა ეწოდება.
ქრომატოგრაფია საშუალებას იძლევა, კომპონენტების განცალკევებასთან ერთად, მოხდეს ნარევის კომპონენტების იზოლირება და იდენტიფიცირება.
იმისათვის, რომ განცალკევება მოხდეს, მობილური ფაზა უნდა მოვიდეს კონტაქტში სტაციონარული ფაზასთან. ამ გზით, კომპონენტები გამოიყოფა მათი მსგავსების მიხედვით თითოეულ ფაზასთან.
ძირითადად, არსებობს ქრომატოგრაფიის ორი ტიპი: თხელი ფენა და სვეტი.
სვეტის ქრომატოგრაფიას შეიძლება ჰქონდეს თხევადი ან აირისებრი მოძრავი ფაზა.
რისთვის გამოიყენება ქრომატოგრაფია?
ქრომატოგრაფია არის ა ნარევების გამოყოფის ფიზიკური მეთოდი რომელშიც გასაყოფი კომპონენტები ნაწილდება ორ განსხვავებულ ფაზაში, რომელთაგან ერთს ეწოდება სტაციონარული (ფიქსირებული) და მეორეს - მობილური, რომელიც მოძრაობს განსაზღვრული მიმართულებით. ადრე შერეული ნივთიერებები გადანაწილდება ამ ფაზებში, რაც აჩვენებს გამოყოფას.
ამ ტექნიკას საშუალებას იძლევა არა მხოლოდ ნარევის კომპონენტების გამოყოფა, არამედ იზოლირებაც და, ბევრჯერ, განსაზღვროს კომპონენტები, რომლებიც მიეკუთვნება ნარევი. ზოგჯერ ქრომატოგრაფიით განცალკევება შეუძლებელია სხვა მეთოდით განხორციელდეს და, მაშასადამე, იგი ნაჩვენებია, როგორც ფართო გამოყენების ტექნიკა რამდენიმე ფილიალში. მეცნიერება.
არ გაჩერდე ახლა... საჯაროობის შემდეგ კიდევ არის ;)
როგორ ხდება ქრომატოგრაფია?
მიუხედავად იმისა, რომ ქრომატოგრაფიის მრავალი სახეობა არსებობს, ყველა ქრომატოგრაფიული ტექნიკა არის შერჩევითი შეკავების პრინციპზე დაყრდნობით. ამ შემთხვევაში ნარევი გამოიყენება სტაციონარულ ფაზაზე და შემდგომში მოთავსებულია მობილური ფაზა. კონტაქტის დროს, მობილური ფაზა ათრევს კომპონენტებს და, განსხვავებული მსგავსების გამო, რაც ნარევში შემავალ ნივთიერებებს აქვთ სტაციონარულ ფაზასთან, მიიღება განცალკევება. ანუ ნარევის კომპონენტები, რომლებსაც უფრო დიდი კავშირი აქვთ მობილურ ფაზასთან, ამით განხორციელდება უფრო დიდი მობილურობით, ხოლო მობილურ ფაზასთან შედარებით დაბალი აფინურობით ექნება დაბალი მობილურობა.
ზემოთ მოცემულ სურათზე მოძრავი ფაზა შედგება თხევადი გამხსნელისაგან, რომელიც კაპილარულობით ადის და სტაციონარული ფაზის როლს ასრულებს. ნიმუში, გამხსნელთან ურთიერთქმედების შემდეგ, გამოიყოფა. რაც უფრო მეტია კომპონენტი, მით უფრო დიდია მისი ურთიერთქმედება მობილურ ფაზასთან.
სტაციონარული ფაზა შეიძლება შედგებოდეს მყარში ან გელში დამაგრებული მყარი ან თხევადისაგან. ნებადართულია სვეტის შეფუთვა ან განაწილება ფილმში, ჭიქაში ან ა დანა. მობილური ფაზა შედგება სითხისგან, რომელიც შეიძლება იყოს თხევადი ან აირისებრი.
წაიკითხე შენც: მაგნიტური გამოყოფა, მარტივი დისტილაცია და აორთქლება - კომპონენტების იზოლირების ტექნიკა
ქრომატოგრაფიის სახეები
ძირითადად, არსებობს ორი სახის ქრომატოგრაფია: თხელი ფენის ქრომატოგრაფია (TLC) და სვეტის ქრომატოგრაფია. ორივეს მეტი დეტალი ქვემოთ იქნება ჩამოთვლილი.
თხელი ფენის ქრომატოგრაფია
ასევე უწოდებენ პლანურ ქრომატოგრაფიას, ამ რეჟიმში, სტაციონარული ფაზა ადსორბირებულია ბრტყელ ზედაპირზე.. მის უპირატესობებს შორისაა დაბალი ღირებულება, განცალკევების სიჩქარე, ასევე განმეორების, შესრულებისა და გაგების სიმარტივე.
ზოგადად, სტაციონარული ფაზა შედგება პოლარული ადსორბენტისაგან (როგორიცაა სილიციუმი, ალუმინი, ცელულოზა და პოლიამიდი), რომელიც ეკვრის ფირფიტის ზედაპირს (ყველაზე ხშირად მინა). თუმცა უკვე ხდება მზა ფირფიტების კომერციალიზაცია, რომლებშიც ადსორბენტი მასალა მიმაგრებულია სხვა მასალებზე, მაგ. ალუმინის, რაც იწვევს უფრო ერთგვაროვან მასალას სხვადასხვა სისქით, რაც უზრუნველყოფს უფრო დამაკმაყოფილებელ განცალკევებას.
ვინაიდან სტაციონარული ფაზა ბუნებით პოლარულია, საინტერესოა, რომ მობილურ ფაზას აქვს ანტაგონისტური ხასიათი, ანუ არაპოლარული ან ძალიან მცირე პოლარული. თუმცა, მობილური ფაზის შერჩევა არც თუ ისე მარტივია, რაც მოითხოვს წინა ანალიზს კომპონენტების კარგი გამიჯვნისთვის.
ქვემოთ გვაქვს თხელი ფენის ქრომატოგრაფიის შედეგი. ყურადღება მიაქციეთ ცალკეულ კომპონენტებს დაფაზე. მას, ვინც უფრო მოკლე გზა გაიარა, უფრო დიდი კავშირი აქვს სტაციონარულ ფაზასთან.
სვეტის ქრომატოგრაფია
Მაგ შემთხვევაში, სტაციონარული ფაზა მოთავსებულია ცილინდრულ მილში. მილის დიამეტრი დამოკიდებული იქნება ტექნიკურ სიმკაცრეზე, რომელიც უნდა იქნას მიღებული გამოყოფისას. მობილური ფაზა, რომელსაც ასევე ელუენტს უწოდებენ, გადის სტაციონარულ ფაზაში და შეიძლება იყოს თხევად ან აირად მდგომარეობაში. სვეტიდან გასვლისას ელუენტს ელუატი ეწოდება.
ამ ტექნიკით, ნიმუში გამოიყენება სვეტის ზედა ნაწილში. მობილური ფაზა შეიძლება განთავსდეს ორი გზით: პასტის ფორმირება სტაციონარულ ფაზასთან, რომელიც ცნობილია როგორც სველი სვეტის შევსება, ან უშუალოდ გამოყენება ნიმუშზე, რომელიც ცნობილია როგორც სველი სვეტის შევსება. მშრალი გზა. პირველი კომპონენტი, რომელიც აღწევს სვეტის ფსკერს (რომელიც პირველი იხსნება) არის ის, რომელსაც აქვს ყველაზე მაღალი მიდრეკილება მობილური ფაზის მიმართ.
სვეტის ქრომატოგრაფიის ფარგლებში თხევადი ელუენტით, არსებობს ეგრეთ წოდებული მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია (Clae, ან HPLC, რომელიც ინგლისურიდან მოდის მაღალი ხარისხის თხევადი ქრომატოგრაფია). Clae-ში, მაღალის გარდა, მეტალის სვეტები გამოიყენება ზეწოლები მობილური ფაზის შესახებ და ტემპერატურა ოდნავ აღემატება გარემო ტემპერატურას. ბოლო დროს კლეის აპარატი მასობრივი სპექტრომეტრებით იყო შერწყმული. ასეთ სპექტრომეტრებს აქვთ ქრომატოგრაფიული განცალკევების საიმედოობის გაზრდის ფუნქცია, რადგან ისინი საშუალებას იძლევა დაადასტურონ გამოყოფილი ნივთიერებების იდენტურობა, გარდა მათი რაოდენობრივი განსაზღვრისა.
ნივთიერებების იდენტიფიკაცია ქრომატოგრაფიით უფრო რთული იყო მასის სპექტრომეტრის გამოყენების გარეშე, როგორც ეს გაკეთდა ძირითადად შეკავების დროის გათვალისწინებით, რაც არ არის სპეციფიკური ნაერთისთვის (სხვა ნაერთებს შეიძლება ჰქონდეს იგივე დრო შეკავება).
იხილეთ Clae აპარატი ქვემოთ. ბოთლები, ზემოთ, შედგება მობილური ფაზისგან. ქვემოთ მოცემულ დონეზე არის მაღალი წნევის ტუმბო და სტაციონარული ფაზის სვეტი. ბოლოში არის დეტექტორი.
გაზის ქრომატოგრაფიაში (GC) ა გაზი ინერტული წევა, როგორც კეთილშობილი გაზი ან აზოტი, როგორც მობილური ფაზა. სტაციონარული ფაზა შეიძლება იყოს მყარი ან არაასტაბილური სითხე. გამოყოფილი კომპონენტები შედგება აქროლადი აირებისაგან ან სითხეებისაგან.
სვეტი არის კაპილარული, რომლის დიამეტრი 1 მილიმეტრზე ნაკლებია, მაგრამ გრძელი სიგრძით, 25-დან 30 მეტრამდე. ა ტექნიკა საშუალებას იძლევა ერთი და იგივე ნიმუშიდან ათობით ნივთიერების გამოყოფა. კლეის მსგავსად, ასევე ხშირია მასის სპექტრომეტრის დაწყვილება GC მოწყობილობასთან.
ქვემოთ მოცემულია გაზის ქრომატოგრაფიის აპარატის სამგანზომილებიანი წარმოდგენა. გადამზიდავი გაზი არის ცილინდრში, ხოლო ნიმუში შეჰყავთ შპრიცის მეშვეობით. დახვეული მწვანე მილი შედგება სვეტისგან, რომელიც დაკავშირებულია დეტექტორთან.
ამოხსნილი სავარჯიშოები ქრომატოგრაფიაზე
კითხვა 1
(Uerj 2018) ქრომატოგრაფია არის ორგანული ნივთიერებების გამოყოფის ტექნიკა მათი მოლეკულების პოლარობის მეშვეობით. დავუშვათ, რომ ბუნებრივი საღებავი გაანალიზებულია ამ ტექნიკით და რომ მის შემადგენლობას აქვს შემდეგი ნივთიერებები:
ქრომატოგრაფიული გამოყოფის შემდეგ საღებავის მოლეკულები დაიყო ორ ეტაპად: პირველში გამოვლინდა პოლარული ჯგუფების მქონე მოლეკულები; მეორეში, არაპოლარული მოლეკულა.
მეორე ფაზაში არსებული ნივთიერება მითითებულია:
(იქ
(B)II
(C) III
(დ) IV
პასუხი: ასო ა.
არაპოლარული მოლეკულა არის ყველაზე მცირე რაოდენობის მოლეკულა ატომები ან ჯგუფები ძალიან ელექტროუარყოფითი ატომებით. ამ შემთხვევაში, მოლეკულა, რომელიც საუკეთესოდ აკმაყოფილებს ამ კრიტერიუმს, არის მოლეკულა I.
კითხვა 2
(Enem 2017) ქაღალდის ქრომატოგრაფია არის გამოყოფის მეთოდი, რომელიც დაფუძნებულია ნარევის კომპონენტების დიფერენციალურ მიგრაციაზე ორ შეურევ ფაზას შორის. ნიმუშის კომპონენტები გამოყოფილია სტაციონარულ ფაზასა და ქაღალდზე მოძრავ მობილურ ფაზას შორის. სტაციონარული ფაზა შედგება პრაქტიკულად სუფთა ცელულოზისგან, რომელსაც შეუძლია წყლის 22%-მდე შთანთქმა. ეს არის აბსორბირებული წყალი, რომელიც მუშაობს როგორც თხევადი სტაციონარული ფაზა და რომელიც ურთიერთქმედებს მობილურ ფაზასთან, ასევე თხევად (თხევად-თხევადი დანაყოფი). კომპონენტები, რომლებსაც შეუძლიათ შექმნან უფრო ძლიერი ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედება სტაციონარულ ფაზასთან, უფრო ნელა მიგრირებენ.
წიწაკისგან მიღებული მცენარეული ექსტრაქტის კომპონენტების გამოყოფისას მოძრავ ფაზად გამოიყენებოდა ჰექსანის ნარევი 5% (V/V) აცეტონთან. დავუშვათ, რომ ეს ექსტრაქტი შეიცავს წარმოდგენილ ნივთიერებებს.
რიბეირო, ნ. მ. ნუნესი, ჩ. რ. წიწაკის პიგმენტების ანალიზი ქაღალდის ქრომატოგრაფიით. ახალი ქიმია სკოლაში, ნ. 29 აგვისტო. 2008 წელი (ადაპტირებული).
ნარევში ყველაზე ნელა მიგრირებადი ნივთიერება არის (a)
ა) ლიკოპენი.
ბ) α-კაროტინი.
გ) γ-კაროტინი.
დ) კაფსორუბინი.
ე) α-კრიპტოქსანტინი.
პასუხი: ასო D.
მოლეკულა, რომელსაც უფრო დიდი ურთიერთქმედება აქვს ცელულოზასთან (სტაციონარული ფაზა და პოლარული ხასიათი, რადგან მას აქვს 22% წყალი) უფრო ნელა გადავა. ამრიგად, მოლეკულებს შორის ყველაზე დიდი პოლარული ხასიათის მქონე არის კაპსორუბინი, რადგან მას აქვს ატომების მეტი რაოდენობა ან ატომების ჯგუფები მაღალი ელექტრონეგატიურობა.
სტეფანო არაუჯო ნოვაისის მიერ
ქიმიის მასწავლებელი
ნახეთ, როგორ მუშაობს ფრაქციული დისტილაცია და რა აღჭურვილობა გამოიყენება.
ნახეთ, როგორ მიიღება ეგრეთ წოდებული ეთერზეთები ნარევების გამოყოფის მეთოდით, რომელსაც ორთქლის დისტილაცია ეწოდება!
დააწკაპუნეთ და შეამოწმეთ წილადური შერწყმისა და წილადი გამაგრების მახასიათებლები.
ერთგვაროვანი ნარევების გამოყოფა, ფრაქციული დისტილაცია, მარტივი დისტილაცია, კონდენსატორი, დისტილაციის კოლბა, ნავთობქიმიური მრეწველობა, ნავთობის წარმოებულები, ალემბი.
დააწკაპუნეთ აქ და შეიტყვეთ, თუ რა ტიპის ნარევებში ვიყენებთ მაგნიტურ გამოყოფას, მარტივ დისტილაციას და აორთქლებას და თითოეულ პროცესში გამოყენებულ აღჭურვილობას.
