A chromatografija yra atskyrimo metodas, kai medžiagos atskiriamos pagal jų giminingumą dviem esamoms fazėms metodu: fiksuota fazė, vadinama stacionaria, ir kita mobilioji fazė, kuri teka į konkretų tašką sistema. Tokia plačiai naudojama technika taip pat leidžia identifikuoti ir išskirti medžiagų pateikti mišinys.
Iš esmės yra du šios technikos tipai: plonu sluoksniu ir stulpelyje. Kolonėlės chromatografijoje yra modernesnių metodų, tokių kaip didelio efektyvumo skysčių chromatografija (Clae) ir dujų chromatografija. Abu buvo plačiai naudojami atskyrimo metodai ir komponentų identifikavimas chemijos pramonėje.
Taip pat skaitykite: Sijonas, vėdinimas ir įmagnetinimas – nevienalyčių mišinių atskyrimo būdai
Santrauka apie chromatografiją
Chromatografija yra fizinis mišinių atskyrimo būdas, kai komponentai yra išdėstyti fiksuotoje fazėje ir kitoje judrioje fazėje, kuri nukreipiama į konkretų tašką.
Fiksuota chromatografijos fazė vadinama stacionaria faze.
Chromatografija leidžia ne tik atskirti komponentus, bet ir išskirti ir identifikuoti mišinio komponentus.
Kad atsiskirtų, judrioji fazė turi liestis su stacionaria faze. Tokiu būdu komponentai yra atskiriami pagal jų giminingumą kiekvienai fazei.
Iš esmės yra dviejų tipų chromatografija: plonasluoksnė ir kolonėlė.
Kolonėlės chromatografija gali turėti skystąją arba dujinę judriąją fazę.
Kam naudojama chromatografija?
Chromatografija yra a fizinis mišinių atskyrimo būdas kuriame atskiriami komponentai yra paskirstyti į dvi skirtingas fazes, iš kurių viena vadinama stacionaria (fiksuota), o kita – mobilia, kuri judės nustatyta kryptimi. Anksčiau sumaišytos medžiagos bus paskirstytos per šias fazes, parodydamos atskyrimą.
ši technika leidžia ne tik atskirti mišinio komponentus, bet ir išskirti ir daug kartų identifikuoti mišiniui priklausančius komponentus. Kartais atskyrimo chromatografijos būdu neįmanoma atlikti kitu metodu, todėl jis parodomas kaip metodas, plačiai naudojamas keliose atskyrimo srityse. mokslas.
Kaip vyksta chromatografija?
Nors yra daug chromatografijos tipų, kiekviena chromatografijos technika yra tokia remiantis atrankinio išlaikymo principu. Šiuo atveju mišinys dedamas ant stacionarios fazės, o vėliau dedamas mobilioji fazė. Kai liečiasi, judrioji fazė tempia komponentus ir dėl skirtingo mišinio medžiagų afiniteto su stacionaria faze susidaro atskyrimas. Tai reiškia, kad mišinio komponentai, turintys didesnį afinitetą su judriąja faze, bus pernešami su didesniu mobilumu, o tie, kurių giminingumas judriajai fazei yra mažesnis, bus žemas mobilumas.
Aukščiau esančiame paveikslėlyje judančioji fazė sudaryta iš skysto tirpiklio, kuris kapiliariniu būdu kyla tam tikrame vaidmenyje, kuris atlieka stacionarios fazės vaidmenį. Mėginys po sąveikos su tirpikliu atsiskiria. Kuo daugiau komponentas kerta, tuo didesnė jo sąveika su judančia faze.
Stacionarioji fazė gali būti sudaryta iš kietos medžiagos arba skysčio, pritvirtinto kietoje medžiagoje arba gelyje, leidžianti supakuoti kolonėlę arba paskirstyti plėvelėje, stikle arba a ašmenys. Mobilioji fazė susideda iš skysčio, kuris gali būti skystas arba dujinis.
Taip pat skaitykite: Magnetinis atskyrimas, paprastas distiliavimas ir garinimas – komponentų išskyrimo būdai
Chromatografijos tipai
Iš esmės, Yra dviejų tipų chromatografija: plonasluoksnė chromatografija (TLC) ir kolonėlė chromatografija. Išsamesnė informacija apie abu bus pateikta žemiau.
plonasluoksnė chromatografija
Taip pat vadinama plokščia chromatografija, Šiuo režimu stacionari fazė adsorbuojama ant lygaus paviršiaus.. Tarp jo pranašumų yra maža kaina, atskyrimo greitis, taip pat paprastas kartojimas, vykdymas ir supratimas.
Paprastai stacionarią fazę sudaro polinis adsorbentas (pvz., silicio dioksidas, aliuminio oksidas, celiuliozė ir poliamidas), kuris prilimpa prie plokštės (dažniausiai stiklo) paviršiaus. Tačiau jau komercializuojamos jau paruoštos plokštės, kuriose adsorbuojanti medžiaga tvirtinama prie kitų medžiagų, pvz. aliuminio, todėl gaunama vienodesnė, skirtingo storio medžiaga, užtikrinanti geresnį atskyrimą.
Kadangi stacionari fazė yra poliarinio pobūdžio, įdomu tai, kad judrioji fazė turi antagonistinį pobūdį, tai yra, nepoliarinė arba labai mažai poliarinė. Tačiau mobiliosios fazės pasirinkimas nėra labai paprastas, todėl reikia, kad ankstesnės analizės būtų gerai atskirtos.
Žemiau pateikiame plonasluoksnės chromatografijos rezultatą. Atkreipkite dėmesį į atskirus komponentus. Tas, kuris nukeliavo trumpesnį kelią, turi didesnį giminingumą su nejudančia faze.
kolonėlės chromatografija
Tuo atveju, stacionari fazė dedama į cilindrinį vamzdelį. Vamzdžio skersmuo priklausys nuo atskyrimo techninio griežtumo. Judanti fazė, dar vadinama eliuentu, praeina per stacionariąją fazę ir gali būti skystos arba dujinės būsenos. Išeinant iš kolonėlės eliuentas vadinamas eliuatu.
Taikant šią techniką, mėginys uždedamas ant stulpelio viršaus. Mobilioji fazė gali būti dedama dviem būdais: formuojant pastą su stacionaria faze, kuri yra žinoma kaip šlapias kolonėlės užpildymas arba tiesioginis užtepimas ant mėginio, kuris žinomas kaip šlapio kolonėlės užpildymas. sausas būdas. Pirmasis komponentas, pasiekiantis kolonėlės dugną (kuris išplaunamas pirmiausia), yra tas, kurio afinitetas judančiajai fazei yra didžiausias.
Kolonėlės chromatografijoje su skystu eliuentu, yra vadinamoji didelio efektyvumo skysčių chromatografija (Clae arba HPLC, kilęs iš anglų k didelio efektyvumo skysčių chromatografija). Clae, be aukštų, naudojamos metalinės kolonos spaudimai apie judriąją fazę ir temperatūros šiek tiek aukštesnė už aplinkos temperatūrą. Pastaruoju metu Clae aparatas buvo sujungtas su masės spektrometrais. Tokie spektrometrai atlieka chromatografinio atskyrimo patikimumo didinimo funkciją, nes leidžia ne tik kiekybiškai įvertinti, bet ir patvirtinti atskirtų medžiagų tapatybę.
Medžiagų identifikavimas chromatografijos būdu buvo sunkesnis nenaudojant masės spektrometro, kaip tai buvo daroma iš esmės atsižvelgiant į sulaikymo laiką, tai, kas nėra būdinga junginiui (kiti junginiai gali turėti tokį patį laiką išlaikymas).
Žiūrėkite žemiau esantį Clae aparatą. Aukščiau esančius butelius sudaro judrioji fazė. Žemiau esančiuose lygiuose yra aukšto slėgio siurblys ir stacionarios fazės kolonėlė. Gale yra detektorius.
Dujų chromatografijoje (GC) a dujų inertiškas tempimas, kaip tauriųjų dujų arba azotas, kaip judri fazė. Stacionarioji fazė gali būti kieta arba nelakus skystis. Atskirtinus komponentus sudaro lakiosios dujos arba skysčiai.
Kolona yra kapiliaras, kurio skersmuo mažesnis nei 1 milimetras, bet ilgas, nuo 25 iki 30 metrų. A technika leidžia atskirti dešimtis medžiagų iš to paties mėginio. Kaip ir Clae, taip pat įprasta, kad masės spektrometras yra sujungtas su GC įrenginiu.
Žemiau pateikiamas trimatis dujų chromatografijos aparato vaizdas. Nešančiosios dujos yra cilindre, o mėginys įpurškiamas per švirkštą. Suvyniotas žalias vamzdis susideda iš kolonėlės, kuri yra prijungta prie detektoriaus.
Išsprendė chromatografijos pratimus
Klausimas 1
(Uerj 2018) Chromatografija yra organinių medžiagų atskyrimo pagal jų molekulių poliškumą metodas. Tarkime, kad natūralus dažiklis buvo ištirtas šiuo metodu ir kad jo sudėtis turi šias medžiagas:
Po chromatografinio atskyrimo dažų molekulės buvo suskirstytos į du etapus: pirmajame buvo identifikuotos molekulės su polinėmis grupėmis; antroje – nepolinė molekulė.
Antroje fazėje esanti medžiaga žymima:
(ČIA
(B)II
(C)III
(D) IV
Atsakymas: A raidė.
Nepolinė molekulė yra ta, kuri turi mažiausiai atomai arba grupės su labai elektronegatyviais atomais. Šiuo atveju geriausiai šį kriterijų atitinkanti molekulė yra I molekulė.
2 klausimas
(Enem 2017) Popieriaus chromatografija yra atskyrimo metodas, pagrįstas skirtinga mišinio komponentų migracija tarp dviejų nesimaišančių fazių. Mėginio komponentai yra atskirti tarp stacionarios fazės ir mobiliosios fazės, judančios ant popieriaus. Stacionarioji fazė susideda iš praktiškai grynos celiuliozės, kuri gali sugerti iki 22 % vandens. Tai absorbuotas vanduo, kuris veikia kaip skysta stacionari fazė ir sąveikauja su judančia faze, taip pat skysta (skysčio-skysčio pertvara). Komponentai, galintys sudaryti stipresnę tarpmolekulinę sąveiką su stacionaria faze, migruoja lėčiau.
Heksano ir 5 % (V/V) acetono mišinys buvo naudojamas kaip judrioji fazė atskiriant augalų ekstrakto, gauto iš paprikų, komponentus. Tarkime, kad šiame ekstrakte yra nurodytos medžiagos.
RIBEIRO, N. M.; NUNES, C. R. Pipirų pigmentų analizė popieriaus chromatografija. Naujoji chemija mokykloje, n. Rugpjūčio 29 d. 2008 (pritaikytas).
Lėčiausiai migruojanti mišinio medžiaga yra (a)
A) likopenas.
B) α-karotinas.
C) γ-karotinas.
D) kapsorubinas.
E) α-kriptoksantinas.
Atsakymas: D raidė.
Molekulė, kuri labiau sąveikauja su celiulioze (stacionari fazė ir polinis pobūdis, nes joje yra 22% vandens), migruos lėčiau. Taigi tarp molekulių didžiausias polinis pobūdis yra kapsorubinas, nes jame yra daugiau atomų arba atomų grupių, turinčių didelį elektronegatyvumas.
Autorius Stefano Araujo Novais
Chemijos mokytojas
