А хроматографија је техника раздвајања у којој се супстанце раздвајају према њиховом афинитету за две присутне фазе у методи: фиксна фаза, која се назива стационарна, и друга мобилна фаза, која тече до одређене тачке у система. Овако широко коришћена техника такође омогућава идентификацију и изолацију супстанце присутан код мешавина.
У основи постоје две врсте ове технике: у танком слоју и у колони. У оквиру колонске хроматографије налазе се модерније технике, као што су течна хроматографија високих перформанси (Цлае) и гасна хроматографија. Оба су се широко користила у методе раздвајања и идентификација компоненти у хемијској индустрији.
Прочитајте такође: Скрининг, вентилација и магнетизација — технике за одвајање хетерогених смеша
Резиме о хроматографији
Хроматографија је физичка метода раздвајања смеша у којој су компоненте распоређене у фиксну фазу и другу мобилну фазу, која је усмерена на одређену тачку.
Фиксна фаза хроматографије назива се стационарна фаза.
Хроматографија омогућава, поред раздвајања компоненти, да се изолују и идентификују компоненте смеше.
Да би дошло до раздвајања, мобилна фаза мора доћи у контакт са стационарном фазом. На овај начин се компоненте раздвајају према њиховим афинитетима са сваком фазом.
У основи, постоје две врсте хроматографије: танкослојна и колонска.
Кроматографија на колони може имати течну или гасовиту мобилну фазу.
За шта се користи хроматографија?
Хроматографија је а физички метод раздвајања смеша у којој су компоненте које треба раздвојити распоређене у две различите фазе, од којих се једна назива стационарна (фиксна), а друга покретна, која ће се кретати у дефинисаном правцу. Супстанце, које су претходно помешане, биће распоређене кроз ове фазе, показујући раздвајање.
ову технику не само да омогућава одвајање компоненти смеше, већ и изолацију и много пута идентификују компоненте које припадају смеши. Понекад хроматографски одвајање није могуће извршити другом методом и стога се показује као техника широке употребе у неколико грана. Наука.
Како се одвија хроматографија?
Иако постоји много врста хроматографије, свака хроматографска техника јесте на основу принципа селективног задржавања. У овом случају, смеша се наноси на стационарну фазу, а затим се поставља мобилна фаза. Када је у контакту, мобилна фаза вуче компоненте и, због различитих афинитета које супстанце у смеши имају са стационарном фазом, долази до раздвајања. То јест, компоненте смеше које имају већи афинитет са мобилном фазом ће бити ношене овим са већом покретљивошћу, док ће они са мањим афинитетом за мобилну фазу имати низак покретљивост.
На слици изнад, мобилна фаза је састављена од течног растварача, који се капиларно диже у улози, која игра улогу стационарне фазе. Узорак се након интеракције са растварачем одваја. Што више компонента пролази, то је већа њена интеракција са мобилном фазом.
Стационарна фаза се може састојати од чврсте супстанце или течности фиксиране у чврсту супстанцу или гел, омогућавајући паковање у колонама или дистрибуцијом у филм, стакло или а сечиво. Мобилна фаза се састоји од течности, која може бити течна или гасовита.
Прочитајте такође: Магнетно одвајање, једноставна дестилација и испаравање — технике за изоловање компоненти
Врсте хроматографије
У основи, Постоје две врсте хроматографије: Тхин Лаиер Цхроматограпхи (ТЛЦ) и Цолумн Цхроматограпхи. Више детаља о оба ће бити наведено у наставку.
хроматографија танког слоја
Такође се назива и планарна хроматографија, У овом режиму, стационарна фаза се адсорбује на равну површину.. Међу његовим предностима су ниска цена, брзина одвајања, као и лакоћа понављања, извршења и разумевања.
Генерално, стационарна фаза се састоји од поларног адсорбента (као што су силицијум диоксид, глиница, целулоза и полиамид), који се пријања на површину плоче (најчешће стакло). Међутим, већ постоји комерцијализација готових плоча, у којима се адсорбујући материјал везује за друге материјале, као нпр. алуминијум, што резултира уједначенијим материјалом различитих дебљина, обезбеђујући задовољавајуће одвајање.
Пошто је стационарна фаза поларна по природи, занимљиво је да мобилна фаза има антагонистички карактер, односно неполарну или врло мало поларну. Међутим, избор мобилне фазе није баш једноставан и захтева претходне анализе да би се компоненте добро одвојиле.
У наставку имамо резултат танкослојне хроматографије. Обратите пажњу на одвојене компоненте широм плоче. Онај који је прошао краћи пут има већи афинитет са стационарном фазом.
колонска хроматографија
У том случају, стационарна фаза је смештена у цилиндричну цев. Пречник цеви ће зависити од техничке строгости која ће се усвојити при раздвајању. Мобилна фаза, такође названа елуент, пролази кроз стационарну фазу и може бити у течном или гасовитом стању. Када напушта колону, елуент се назива елуат.
У овој техници, узорак се наноси на врх колоне. Мобилна фаза се може поставити на два начина: формирање пасте са стационарном фазом, која је позната као влажно пуњење колоне, или директно наношење на узорак, што је познато као влажно пуњење колоне. сув начин. Прва компонента која доспе до дна колоне (која прва елуира) је она са највећим афинитетом за мобилну фазу.
Унутар колонске хроматографије са течним елуентом, постоји такозвана течна хроматографија високих перформанси (Цлае, или ХПЛЦ, који долази од енглеског хроматографија високих перформанси). Код Цлае се користе метални стубови, поред високих притисци о мобилној фази и температуре мало изнад температуре околине. У последње време, Цлаеов апарат је упарен са масеним спектрометрима. Такви спектрометри имају функцију повећања поузданости хроматографског раздвајања, јер омогућавају потврду идентитета издвојених супстанци, поред њиховог квантификације.
Идентификација супстанци хроматографијом била је тежа без употребе масеног спектрометра, као што је то учињено. узимајући у обзир у основи време задржавања, нешто што није специфично за једињење (друга једињења могу имати исто време задржавање).
Погледајте Цлае апарат испод. Боце, горе, састоје се од мобилне фазе. На нивоима испод су пумпа високог притиска и колона стационарне фазе. На крају се налази детектор.
У гасној хроматографији (ГЦ), а гасни инертно повлачење, као племенити гас или азот, као мобилна фаза. Стационарна фаза може бити чврста или неиспарљива течност. Компоненте које треба одвојити састоје се од испарљивих гасова или течности.
Стуб је капиларни, пречника мањег од 1 милиметра, али велике дужине, у распону од 25 до 30 метара. А техника омогућава одвајање десетина супстанци из истог узорка. Као и Цлае, такође је уобичајено да масени спектрометар буде повезан са ГЦ уређајем.
Испод је тродимензионални приказ апарата за гасну хроматографију. Гас носач се налази у цилиндру, док се узорак убризгава кроз шприц. Намотана зелена цев се састоји од стуба, који је повезан са детектором.
Решене вежбе из хроматографије
Питање 1
(Уерј 2018) Хроматографија је техника за одвајање органских супстанци кроз поларитет њихових молекула. Претпоставимо да је природна боја анализирана овом техником и да њен састав има следеће супстанце:
Након хроматографског раздвајања, молекули боје су подељени у две фазе: у првој су идентификовани молекули са поларним групама; у другом, неполарни молекул.
Супстанца присутна у другој фази је означена са:
(ТАМО
(Б)ИИ
(Ц)ИИИ
(Д) ИВ
Одговор: Писмо А.
Неполарни молекул је онај са најмањим бројем атоми или групе са веома електронегативним атомима. У овом случају, молекул који најбоље испуњава овај критеријум је молекул И.
питање 2
(Енем 2017) Папирна хроматографија је метода раздвајања заснована на диференцијалној миграцији компоненти смеше између две фазе које се не мешају. Компоненте узорка су раздвојене између стационарне фазе и мобилне фазе која се креће по папиру. Стационарна фаза се састоји од практично чисте целулозе, која може да апсорбује до 22% воде. То је апсорбована вода која ради као течна стационарна фаза и која је у интеракцији са мобилном фазом, такође течном (преграда течност-течност). Компоненте способне да формирају јаче интермолекуларне интеракције са стационарном фазом мигрирају спорије.
Смеша хексана са 5% (В/В) ацетона коришћена је као мобилна фаза у одвајању компоненти биљног екстракта добијеног из паприке. Претпоставимо да овај екстракт садржи представљене супстанце.
РИБЕИРО, Н. М.; НУНЕС, Ц. Р. Анализа пигмената паприке папирном хроматографијом. Нова хемија у школи, н. 29, авг. 2008 (прилагођено).
Супстанца у смеши која мигрира најспорије је (а)
А) ликопен.
Б) α-каротен.
Ц) γ-каротен.
Д) капсорубин.
Е) α-криптоксантин.
Одговор: Писмо Д.
Молекул који има већу интеракцију са целулозом (стационарна фаза и поларни карактер, пошто има 22% воде) ће мигрирати спорије. Тако је међу молекулима онај са највећим поларним карактером капсорубин, пошто има већи број атома или групе атома са високим електронегативност.
Аутор Стефано Араухо Новаис
наставник хемије